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文档简介
《城市轨道交通岩土工程勘察规范》解释目录前言征求意见处理情况标准修订内容简介强制性条文需要进一步深入研究的工作
前言修编工作的启动现行《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》(GB50307-1999)自1999年颁布以来,对我国城市轨道交通建设的勘察工作起了重大作用。至2007年,该规范实施已有8年多的时间,此间情况发生了很大变化,促使规范的修编提到议事日程:已有多个城市建成或正在建设城市轨道交通项目,建设规模和特点与现行规范编制时大有差别,城市轨道交通建设已由少数几个大城市发展到大中城市,且分布在不同地质特征地区,在这期间积累了大量的工程实践经验,对城市轨道交通勘察有了一些新的认识。相关的国家标准和行业标准几乎都完成了新一轮修订工作,相关的技术规定发生了一些变化。住建部对强制性条文的规定。建设理念——对施工、环境安全的关注
(当前工程建设的相关政策和社会环境发生了很大变化,对工程建设的安全提出了更高的要求,工程建设的理念也有了更新。)科研和经验的——软土、岩溶、黄土、风化岩层地区;原位测试手段;特殊试验指标。新的结构形式和施工方法——如铺盖法,明暗结合法、洞桩法、大管棚等,城市轨道交通工程的设计标准提高。勘察管理要求的变化和勘察条件的复杂化(已建成线路对建设的影响。)2007年,基于现实的需要,北京城建勘测设计研究院有限责任公司经多方征求意见,决定开展该规范的修订工作。
2007年4月2日,经原规范管理单位北京市勘察设计与测绘管理办公室同意,向住建部标准定额司提交了《城市轨道交通岩土工程勘察规范》修订申请。2007年5月21日,住建部下达了建标[2007]125号文件——“关于印发《2007年工程建设标准规范制订、修订计划(第一批)》的通知”,同意开展修订工作。
参编单位
此次修编由北京市规划委员会勘察设计与测绘管理办公室负责组织协调工作,在原规范编写单位的基础上,充分吸纳了在城市轨道交通工程勘察、设计、建设等方面积累了丰富工程经验的单位。邀请了来自北京、上海、广州、天津、西安、成都等不同地区,包括了铁道、建筑等不同行业的以下12家单位参加。各参编单位的分工侧重于单位工作的性质及所在地区的工程地质特点,以充分汲取各参编单位的技术积累和经验智慧。北京城建勘测设计研究院有限责任公司广州市地下铁道设计研究院西北综合勘察设计研究院铁道第三勘察设计院集团建设综合勘察研究设计院上海岩土工程勘察设计研究院北京市勘察设计研究院中铁二院工程集团有限责任公司中航勘察设计研究院北京城建设计研究总院北京轨道交通建设管理广州市地下铁道总公司广东有色工程勘察设计院本次修编工作经过大量的调研和前期准备工作,于2007年10月11~12日召开了编制组成立暨第一次修编工作会议,确定了本标准修编的基本原则和指导思想,拟定了《修订大纲》,进行了修编工作的具体分工并布置了专题调研工作。2008年5月8~10日召开了第二次编委会,《初稿》的条文进行了讨论,形成了初稿修改意见,2010年6月3日~5日召开了第三次编委会,对《审核稿》的条文和条文说明进行讨论,形成了审核稿的修改意见。本次规范修订工作历时3年多的时间,共召开全体编委会4次,专题研讨会2次,小组修订会议25次。2010年7月21日,规范《征求意见稿》在国家工程建设标准化信息网上公开征求意见,同时通过函审征求意见。截止2010年10月中下旬,共收到了来自全国60家勘察设计单位回复的意见和建议,经归纳整理,共计405条。于2011年3月份在征求意见的基础上形成《送审稿》文件,2011年4月1日通过专家审查,根据审查意见经反复修改形成报批稿。征求意见处理情况本次修订征求意见工作,共收到来自全国60家勘察、设计单位的回复意见和建议,将相同意见整合、文字校对性意见直接采纳后,归纳整理汇总成405条。按照正文条文,对所征集意见进行归类统计,大体可分为:用词用语类、文字格式类、技术数据类、宏观评价类。其中95%为用词用语和文字格式方面的意见,2%为技术数据方面的意见,3%为宏观评价方面的意见。规范编写组按照第四次修订工作会对征集意见集中讨论形成的处理意见,逐条落实修改。其中采纳意见142条,部分采纳意见26条,占总意见的42%。
标准修订内容简介规范名称的变化:现行规范名称——《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》(GB50307-1999)修订后规范名称——《城市轨道交通岩土工程勘察规范》》(GB50307)修编的基本原则和指导思想1、按照建设部《工程建设标准编写规定》进行编写,做到技术先进、经济合理、安全可靠。2、与相关国家标准保持一致,与相关行业标准相协调。本规范的编写要与《岩土工程勘察规范》及相关国家标准相一致;其内容要与建筑行业、铁道行业和地铁行业的相关标准相协调。3、保持原规范主要内容不变,对部分章节的顺序和内容进行调整。将不同勘察阶段的勘察要求独立成章,将不同结构类型的勘察要求放入详细勘察阶段章节;将不同工法的勘察要求合并为一章,在该章节中增加辅助工法的勘察要求;同时增加不良地质作用和环境调查的章节。其他部分章节也有局部调整。4、突出城市轨道交通工程的勘察特点。城市轨道交通工程为复杂的系统工程,同时具有线路工程、地下工程、环境工程的特点,因其结构类型多、施工方法多、所处的环境与地质背景复杂等使其具有自身的勘察特点;同时各地区的地质、环境背景不同,导致各个地区在轨道交通修建过程中遇到的工程问题也有所差异。5、规范应具有先进性和前瞻性。结合国内地铁勘察的最新经验,合理引入已有研究成果;本次修订在搜集、总结、分析已有资料得出规律的同时,开展有针对性的专题研究,撰写研究报告。6、明确强制性条文。根据强制性条文制定的要求,结合城市轨道交通工程的特点,并考虑相关规范强制性条文的制定,将城市轨道交通勘察中必须做好的工作采用强制性条文加以明确。7、不同阶段、结构类型、部位、工法的勘察要求应相互联系、相互呼应。基于轨道交通工程的特点,其勘察要求应分不同阶段(可研、初勘、详勘、施工勘察),不同结构类型(车站、隧道、高架、车辆段),不同部位(主体、出入口、风道、联络通道),不同工法(明挖、矿山、盾构),提出具体要求;但是各类要求不能相互重复和矛盾,做到前后有机呼应。8、修编过程中根据需要开展了3项专题研究。分别完成了机床系数、热物理、工程周边环境调查三项专题研究,并形成了研究报告。9、统一编写体例与方式。规范编写,在章节编排和体例上,按照建设部《工程建设标准编写规定》执行。10、加强了与设计施工的沟通与协作。勘察工作就是为设计、施工服务的,在编写过程中紧密结合设计施工的需求。目次“现行规范”“修编规范”1总则
1总则2术语和符号
2术语和符号3基本规定
3基本规定4岩土定名、描述与围岩分类
4岩土分类、描述与围岩分级5勘察阶段工作内容
5可行性研究勘察6工程地质调查与测绘
6初步勘察7勘探与取样
7详细勘察8地下水
8施工勘察9原位测试
9工法勘察10岩土试验
10地下水11特殊土的勘察
11不良地质作用12明挖法勘察
12特殊性岩土13暗挖法勘察
13工程地质调查与测绘14岩土加固工程勘察
14勘探与取样15路基、高架线路与桥涵勘察
15原位测试16成果分析与勘察报告
16岩土室内试验17工程监测
17工程周边环境专项调查
18成果分析与勘察报告
19现场检验与检测附
录现行规范修编规范附录A岩石按风化程度分类
附录A岩石坚硬程度的定性划分附录B土、石可挖性分级
附录B岩石按风化程度分类附录C地球物理勘探方法的原
附录C岩体按结构类型分类
理、特点及应用范围附录D渗透系数的计算
附录D碎石土的密实度附录E降水引起的地面附加沉
附录E隧道围岩分级
降计算附录F基床系数K的经验值
附录F岩土施工工程分级附录G岩土热物理指标
附录G不同等级土试样的取样工
具和方法附录H工程地质类比法的黄
附录H基床系数K的经验值
土分类附录J花岗岩残积土细粒土试验
附录J工法勘察岩土参数选择附录K土体加固方法的适用范围
附录K岩土热物理指标经验值附录L常用图例附录L常用图例
新增章节本次修订新增了三章,分别是:第8章施工勘察第11章不良地质作用:内容分别是采空区、岩溶、地裂缝、活动断裂、地面沉降、有害气体第17章工程周边环境调查现行规范:5.5施工中的岩土工程勘察工作5.5.1施工中的岩土工程勘察工作宜包括下列内容:
1验证勘察资料的准确性,根据实际情况及时调整勘察报告中提供的技术参数。
2解决施工中遇到的工程地质及水文地质问题。
3对沿线重要高大建筑物及附近地面沉降进行监测。
4绘制隧道竣工地质剖面图。
5对地下水动态进行长期观测。
6对围央或衬砌中进行岩体应力及变形观测。
现实情况:——孤石、漂石、地下空洞等施工勘察是在原规范“施工地质工作”的基础上,参考公路、铁路系统施工阶段的勘察工作,结合近年来城市轨道交通在施工阶段出现的各种工程地质问题,总结归纳提出施工勘察的工作内容和要求。其中一些工作在以往的施工阶段已经开展,例如:广州地铁3号线针对溶洞、孤石等委托原勘察单位开展了施工阶段的专门性勘察工作,钻孔间距达到(3~5)m,北京地铁9号线针对卵石地层中的漂石对盾构和基坑护坡桩施工的影响,委托原勘察单位开展了施工阶段的专门性勘察工作,采用了人工探井、现场颗分试验等勘察手段。
修编规范:第8章施工勘察8.0.1施工勘察应针对施工方法、施工工艺的特殊要求和施工中出现的工程地质问题等开展工作,提供地质资料,满足施工方案调整和风险控制的要求。8.0.2施工阶段施工单位宜开展下列地质工作:1研究工程勘察资料,掌握场地工程地质条件及不良地质作用和特殊性岩土的分布情况,预测施工中可能遇到的岩土工程问题。2调查了解工程周边环境条件变化、周边工程施工情况、场地地下水位变化及地下管线渗漏情况,分析地质与周边环境条件的变化对工程可能造成的危害。3施工中应通过观察开挖面岩土成分、密实度、湿度,地下水情况,软弱夹层、地质构造、裂隙、破碎带等实际地质条件,核实、修正勘察资料。4绘制边坡和隧道地质描述图,必要时对地下水动态进行观测。5复杂地质条件下的地下工程开展超前地质探测工作,进行超前地质预报。
8.0.3遇下列情况宜进行施工专项勘察:1场地地质条件复杂、施工过程中出现地质异常,对工程结构及工程施工产生较大危害。2场地存在暗浜、古河道、空洞、岩溶、土洞等不良地质条件影响工程安全。3场地存在孤石、漂石、球状风化体、破碎带、风化深槽等特殊岩土体对工程施工造成不利影响。4场地地下水位变化较大或施工中发现不明水源,影响工程施工或危及工程安全。5施工方案有较大变更或采用新技术、新工艺、新方法、新材料,原有勘察资料不能满足要求。6基坑或隧道施工过程中出现桩(墙)变形过大、基底隆起、涌水、坍塌、失稳等岩土工程问题,或发生地面沉降过大、地面塌陷、相邻建筑开裂等工程环境问题。7工程降水,土体冻结,盾构始发(接收)井端头、联络通道的岩土加固等辅助工法需要时。8需进行施工勘察的其他情况。
8.0.4对抗剪强度、基床系数、桩端阻力、桩侧摩阻力等关键岩土参数缺少相关工程经验的地区,宜在施工阶段进行现场原位试验。
第17章工程周边环境调查工程周边环境是影响城市轨道交通工程规划、设计和施工的重要因素,一旦对某一环境因素没有查清,可能引起线路埋深、车站结构等的变更,严重时引发工程事故和人员伤亡。北京市轨道交通建设管理为避免和减少环境安全事故的发生制定了《北京市轨道交通工程建设工程环境调查指南》。工程各个设计阶段对环境调查的范围和深度要求不同,应分阶段开展环境调查工作,满足各个阶段的设计要求。全章分三节:一般规定、
调查要求、成果资料
17.1.1工程周边环境专项调查范围、对象及内容,可根据工程设计方案、工程地质和水文地质及施工工法等条件确定,并满足岩土工程分析评价和勘察外业施工中的环境保护要求。17.1.2工程周边环境专项调查应在取得工程沿线地形图、管线及地下设施分布图等资料的基础上,采用实地调查、资料调阅、现场勘查与探测等多种手段相结合的综合方法开展工作。
工程周边环境调查,主要依据相关法律法规结合北京、广州等地城市轨道交通建设过程中的工程周边环境调查工程实践,经过广泛调研,总结归纳出该项工作的基本内容和要求。重点修订内容第3章基本规定增加了开展“施工勘察”、“专项勘察”、“工程周边环境调查专项工作”的基本要求的内容3.0.2城市轨道交通岩土工程勘察应分为可行性研究勘察、初步勘察和详细勘察。施工阶段可根据需要开展施工勘察工作。3.0.3城市轨道交通工程沿线或场地附近存在对工程设计方案和施工有重大影响的岩土工程问题时应进行专项勘察。3.0.4城市轨道交通岩土工程勘察应取得工程沿线地形图、管线及地下设施分布图等资料,分析工程与环境的相互影响,提出工程周边环境保护措施的建议。必要时根据任务要求开展工程周边环境专项调查工作。增加了“岩土工程勘察等级”:依据工程重要性等级、
场地复杂程度等级工程周边环境风险等级进行划分3.0.10岩土工程勘察等级,可按下列条件划分:甲级在工程重要性等级、场地复杂程度等级和工程周边环境风险等级中,有一项或多项为一级的勘察项目。乙级除勘察等级为甲级和丙级以外的勘察项目。丙级工程重要性等级、场地复杂程度等级和工程周边环境风险等级均为三级的勘察项目。各阶段的勘察独立成章将现行规范的“第5章勘察阶段工作内容”中各个阶段勘察,在修编规范中调整为“第5章可行性研究勘察”、“第6章初步勘察”、“第7章详细勘察”。初步勘察、详细勘察二章按“地下工程”、“高架工程”、“路基、涵洞工程”、“地面车站、车辆基地”
四种工程类型。取消现行规范的“第15章路基、高架线路与桥涵勘察”,根据各勘察阶段的不同要求,将该章内容分别纳入各勘察阶段的章节中。第9章工法勘察将现行规范第12章“明挖法勘察”、第13章“暗挖法勘察”和第14章“岩土加固勘察”三章合并为“工法勘察”一章章节调整为“明挖法”、“矿山法”、“盾构法”和“其它工法及辅助措施”,增加了“沉管法”
局部修订内容第2章术语和符号:补充了工法勘察、明挖法、矿山法、盾构法、沉管法、车辆基地、不良地质作用等术语
第4章岩土定名、描述与围岩分级:增加了岩体完整程度分类、岩体基本质量等级分类对围岩分级与岩土施工工程分级进行了修改
——现行规范为围岩分类、土、石可挖性分级
将粉土进一步划分为砂质粉土和粘质粉土
第10章地下水:将现行规范第8章“地下水”中的“调查与评价”、“地下水参数的测定”、“水样的采取与试验项目”、“工程降水”等节,调整为第10章“地下水”中的“地下水的勘察要求”、“水文地质参数的测定”、“地下水的作用”、“地下水控制”等章节
第15章原位测试:增加了扁铲侧胀试验、岩体原位应力测试、现场直接剪切试验、地温测试等测试内容
第16章岩土室内试验:将原规范第10章岩土试验中“基床系数”的室内试验列入第7章的条文说明中,并强调了基床系数需通过综合手段确定的原则根据专题研究成果,对原规范中的基床系数经验值和热物理指标经验值进行了修改
第18章成果分析与勘察报告:取消了原规范第16章“成果分析与勘察报告”中的“参数确定”一节,仅在基本规定中规定了岩土参数的分析与选用应符合《岩土工程勘察规范》增加了“成果分析与评价”一节
第19章现场检验、检测与工程监测:对原规范第17章“工程监测”的内容进行了补充,增加了现场检验和检测的内容
强制性条文本次修订确定的强制性条文共六条3.0.1城市轨道交通岩土工程勘察应按不同设计阶段的技术要求,开展相应的勘察工作。勘察阶段应分为可行性研究勘察、初步勘察和详细勘察。城市轨道交通工程投资巨大,各地下工程均穿越城市中心地带,地质、环境风险极高,应分阶段开展岩土工程勘察工作,规避工程风险。岩土工程勘察分阶段开展工作,就是坚持由浅入深、不断深化的认识过程,逐步认识沿线区域及场地工程地质条件,准确提供不同阶段所需的岩土工程资料。特别在地质条件复杂地区,若不按阶段进行岩土工程勘察工作,轻者给后期工作造成被动,形成反工浪费,重者给工程造成重大损失或给运营阶段留下无穷后患。因此,考虑分阶段勘察的重要性,特确定本条为强制性条文。7.2.3详细勘察应进行下列工作:
1查明不良地质作用的特征、成因、分布范围、发展趋势和危害程度,提出治理方案的建议。城市轨道交通工程建设,一般分布于大中城市人口稠密的地区,对危害人类生命财产安全的重大地质灾害,如滑坡、泥石流、危岩、崩塌的情况比较少见,且多数进行了治理。但是,线路经过地面沉降区段、砂土液化地段、地下隐伏断裂和第四系地层中活动断裂等情况还是比较常见,这些常见的不良地质作用对城市轨道交通工程的施工安全和长期运营造成危害,需要引起高度重视。2查明场地范围内岩土层的类型、年代、成因、分布范围、工程特性,评价地基的稳定性、均匀性和承载能力,提出天然地基、地基处理或桩基等地基基础方案建议,对需进行沉降计算的建(构)筑物,提供地基变形计算参数。城由于城市轨道交通工程线路较长、结构类型多、地基基础类型多,差异沉降会给工程结构及运营安全带来危害,在软土地区和地质条件复杂地区已出现过此类问题。因此,需要提出各类工程地基基础方案建议并对其地基、路基变形进行评价。分析地下工程围岩的稳定性和可挖性,对围岩进行分级和岩土施工工程分级,提出对工程有不利影响的工程地质问题及防治措施建议,提供基坑支护、隧道初期支护和衬砌结构设计施工所需的岩土参数。城市轨轨道交通地下工程结构复杂、施工工法工艺多,不同工法对地层的适应性不同,例如饱和粉细砂、松散填土层、高承压水地层等地质条件一般会造成矿山法施工隧道掌子面失稳和突涌;软弱土层会导致盾构法施工隧道管片错台、衬砌开裂、渗水等问题。这些工程地质问题会影响地下工程土方开挖、支护体系施工和隧道运行的安全。因此,工程勘察中应指出对工程有不利影响的工程地质问题,以引起各方的重视。4
分析边坡的稳定性,提供边坡稳定性计算参数,提出边坡治理的工程措施建议。5
查明对工程有影响的地表水体的分布、水位、水深、水质、防渗措施、淤积物分布及地表水与地下水的水力联系等,分析地表水体对工程可能造成的危害。城市轨道交通工程经常要穿越和跨越江、河、湖、沟、渠、塘等各种类型的地表水体。地表水体是控制线路工程的重要因素,而且施工风险极高,易产生灾难性的后果,如上海地铁4号线联络通道的坍塌导致江水灌入隧道,北京地铁也发生过雨后河水上涨灌入隧道的情况。因此应查明地表水体的分布、水位、水深、水质、防渗措施、淤积物分布及地表水与地下水的水力联系等。暗藏的河道、沟、浜等对城市轨道交通工程的各类工程也有很大影响,查明其位置、分布、回填物等也是至关重要。6
查明地下水的埋藏条件,提供场地的地下水类型、勘察时水位、水质、岩土渗透系数、地下水位变化幅度等水文地质资料,分析地下水对工程的作用,提出地下水控制措施建议。7
判定地下水和土对建筑材料的腐蚀性。8
分析工程周边环境与工程的相互影响,提出环境保护措施建议。城市轨道交通工程一般临近或穿越地下管线、既有轨道交通、周边建构筑物、桥梁以及文物等工程周边环境,与城市轨道交通工程存在着相互影响;工程周边环境保护是城市轨道交通工程建设的一项重要工作也是一个难点。因此,应根据岩土工程条件及城市轨道交通工程的建设特点分析环境与工程的相互作用,提出环境拆、改、移及保护等措施建议,是城市轨道交通工程勘察的一项重要工作。9
应根据土层等效剪切波速和覆盖层厚度确定场地类别,对抗震设防烈度大于6度的场地,应进行液化判别,提出处理措施建议。10
在季节性冻土地区,应提供场地土的标准冻结深度。7.3.6控制性勘探孔的数量不应少于勘探点总数的1/3,采取岩土试样及原位测试勘探孔的数量应根据地层结构、土的均匀性和地下工程特点确定,车站工程不应少于勘探点总数的1/2,区间工程不应少于勘探点总数的2/3。本条主要规定了地下工程取样和测试孔的数量:考虑到车站工程的钻孔数量比较多,且附属设施需要单独布置钻孔,一般测试、试验数据数量能满足统计分析要求,将取样和原位测试孔的数量规定为不少于1/2,区间工程钻孔数量较少,孔间距较大,因此将取样和原位测试孔的数量规定为不少于2/3。7.4.5控制性勘探孔的数量不应少于勘探点总数的1/3,取样及原位测试孔数量应根据地层结构、土的均匀性和设计要求确定,不应少于勘探点总数的1/2。本条规定了城市轨道交通高架工程的取样、测试数量。由于土性指标的变异性,单个指标不能代表土的工程特性,取样测试孔的分布应尽可能均匀,因此规定不少于1/2。10.3.2地下水位的测量应符合下列要求1遇地下水应量测水位。2当场地存在对工程有影响的多层含水层时,应采取止水措施,将目标含水层与其他含水层隔开,分层量测地下水位。多层地下水分层水位的量测,尤其是承压水水头的观测,对地下隧道设计与施工、地下车站基础和基坑支护设计与施工十分重要,目前不少勘察人员忽视这项工作,造成勘察资料的欠缺,本次修订作了明确的规定。多层地下水分层水位的量测要注意钻探过程中套管是否隔开上层水的影响,这是需要在现场进行判断的,如果无法取得准确的各层水水位,应设置分层观测孔。11.1.1当拟建工程场地或其附近存在对工程安全有影响的不良地质作用时,应进行专项勘察工作。城市轨道交通工程是百年大计工程,本规范所列入的不良地质作用是城市轨道交通工程建设中常见的地质现象,对城市轨道交通工程的线路方案、施工方案、工程安全、工程造价、工期等会产生重大影响,同时不良地质作用随时空的变化而变化,伴随在城市轨道交通工程建设和运营的全过程中,因此,须对不良地质作用进行专项的勘察工作。
需要进一步深入研究的工作有关香港专家在反馈意见中提出,岩土工程勘察报告中不应提供相关岩土工程分析和建议,认为这是设计人员的事,不是勘察人员所能解决的问题。
编委们讨论认为,这个建议与我国目前推行的岩土工程勘察体制有出入,未作采纳。
3、基床系数的室内试验方法还难以确定近年来主编单位和铁三院等其他一些参编单位做了一些研究工作,结果反映:
1、室内试验结果与现场原位测试值相差较大。2、由于地区差异,岩土条件变化等因素,基床系数的室内试验结果差别也较大。
该项工作还需要在今后的勘察工作中做进一步研究城市轨道交通岩土工程勘察特点北京城建勘测设计研究院有限责任公司从事城市轨道交通岩土工程勘察工作,首先应执行强制性国家标准《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》(GB50307-1999)。由于城市轨道交通工程涉及的构筑物种类多,在勘察过程中所需提供的参数较多,包括线路设计、基础设计、结构设计、降水设计、防腐、通风通电、抗震设计等,因此,不同构筑物类型的不同设计参数可能会应用不同的规范,据初步统计达到40部之多。
在进行城市轨道交通工程岩土工程勘察工作时应首先满足国家标准的技术要求;由于我国城市轨道交通的发展历史较短,仍属于起步阶段,技术体系尚不成熟。在进行城市轨道交通工程勘察时,对于城市轨道交通类规范没有明确规定的线路、路基、桥涵等,通常参照执行铁道规范;城市轨道交通工程多位于城市中,其中指挥中心、列检库等均属于地面建筑,明挖法施工的基坑与建筑基坑十分相似。所以,在城市轨道交通工程岩土工程勘察工作中遇城市轨道交通类未做具体规定的建筑问题,参照执行建筑规范;我国很多省、市发布了地方标准,总结了当地大量的工程经验。在进行城市轨道交通工程岩土工程勘察工作量布置、勘察成果分析和岩土参数提供时,在不违反国家标准和行业标准的前提下,应参照执行地方规范。
勘察阶段依据工程建设不同阶段对岩土工程勘察技术要求的不同,城市轨道交通工程勘察划分为可行性研究勘察、初步勘察、详细勘察和施工勘察四个阶段。当城市轨道交通工程沿线或场地附近存在对工程设计方案和施工有重大影响的岩土工程问题时还应进行专项勘察。城市轨道交通工程是一项复杂的系统工程,工程投资巨大,工程建设要经历规划、可行性研究、初步设计、施工图设计、施工等多个阶段。而且工程往往需要穿越城市中心地带,工程建设的地质和环境条件极其复杂、风险极高。分阶段开展岩土工程勘察工作,就是坚持由浅入深、不断深化的认识过程,逐步认识沿线区域及场地工程地质条件,准确提供不同阶段所需的岩土工程资料,以达到规避工程风险,控制投资,减少浪费的目的。特别在地质条件复杂地区,不按阶段进行岩土工程勘察工作,轻者给后期工作造成被动,形成返工浪费,重者给工程造成重大损失或给运营阶段留下后患。除了前期设计阶段的勘察,某些地质问题必须在施工阶段解决,施工勘察已成为城市轨道交通勘察不可或缺的重要阶段。不同阶段的勘察重点、目的和要求各不相同可行性研究勘察
可行性研究勘察应针对城市轨道交通工程线路方案,开展必要的调查和工程地质勘察工作,研究线路场地的地质条件,为线路方案比选提供地质依据。可行性研究勘察应重点研究影响线路方案的不良地质作用、特殊性岩土及关键工程地段的工程地质条件。
约线路敷设方式、工期、投资的地质因素主要为不良地质作用、特殊性岩土和线路控制节点的工程地质与水文地质问题。因此,这些地质问题是可行性研究阶段勘察工作的重点。可行性研究勘察
可行性研究勘察应在搜集已有地质资料和工程地质调查与测绘的基础上,开展必要的勘探与取样、原位测试、室内试验等工作。城市轨道交通工程设计中,一般可行性研究阶段与初步设计阶段之间还有总体设计阶段,在实际工作中,可行性研究阶段的勘察报告需要满足可行性研究阶段和总体设计阶段的需要。如果仅依靠搜集资料来编制可研勘察报告难以满足上述两个阶段的设计需要,因此强调应进行必要的勘探、测试和试验工作。可行性研究勘察
调查城市轨道交通工程线路场地的岩土工程条件、周边环境条件,研究控制线路方案的主要工程地质问题和重要工程周边环境,为线位、站位、线路敷设形式、施工方法等方案的设计与比选、技术经济论证、工程周边环境保护及编制可行性研究报告提供地质资料。由于比选线路方案、完善线路走向、敷设方式和稳定车站等工作,需要同时考虑对环境的保护和协调,如重点文物单位的保护、既有桥隧、地下设施等,并认识和把握既有地上、地下环境所处的岩土工程背景条件。因此,可研阶段勘察,应从岩土工程角度,提出线路方案与环境保护的建议。
可行性研究勘察
可行阶段勘察所依据的线路方案一般都不稳定和具体,并且各地的场地复杂程度、线路的城市环境条件也不同,可研阶段勘探点间距应根据地质条件和实际需要灵活掌握。
广州城市轨道交通工程可行性研究阶段勘察的做法是:沿线路正线(250~350)m布置一个钻孔,每个车站均有钻孔。当搜集到可利用钻孔时,对钻孔进行删减或适当调增钻孔间距。
北京城市轨道交通工程可行性研究阶段勘察的做法是:沿线路正线1000m布置一个钻孔,并满足每个车站和每个地质单元均有钻孔控制。对控制线路方案的不良地质条件进行钻孔加密。初步勘察
初步勘察应在可行性研究勘察的基础上,针对城市轨道交通工程线路敷设形式、各类工程的结构形式、施工方法等开展工作,为初步设计提供地质依据。初步设计工作往往是在线路总体设计的基础上开展工点设计工作,不同的敷设形式初步设计的内容不同,如:初步设计阶段的地下工程一般根据环境及地质条件需完成车站主体及附属结构的平面布置、埋置深度、开挖方法、支护形式、地下水控制、环境保护、监控量测等的初步方案。初步设计阶段的岩土工程勘察需要满足以上初步设计工作的要求。初步勘察
初步勘察应对控制线路平面、埋深及施工方法的关键工程或区段进行重点勘察,并结合工程周边环境提出岩土工程防治和风险控制的初步建议。初步设计过程中,对工期、造价起控制作用的或者施工技术复杂的车站、区间,如穿越江、河、湖、泊,穿越重要建筑、既有轨道线路、重要桥梁,不良地质作用发育地段,换乘节点等往往需要对位置、埋深、施工方法进行多种方案的比选。初步勘察需要为控制性节点工程的设计和比选,提供必要的地质资料,确定切实可行的工程方案。
初步勘察
初步勘察工作应根据沿线区域地质和场地工程地质、水文地质、工程周边环境等条件,采用工程地质调查与测绘、勘探与取样、原位测试、室内试验等多种手段相结合的综合勘察方法。初步查明城市轨道交通工程线路、车站、车辆基地和相关附属设施的工程地质条件、水文地质条件,分析评价地基基础形式和施工方法的适宜性,预测可能出现的岩土工程问题,提供设计、施工所需的岩土参数,提出复杂或特殊地段岩土治理的初步建议。地下区间、车站的勘探孔深度的制定应充分考虑设计方案的调整以及初勘勘探孔的可利用性。
详细勘察
详细勘察应在初步勘察的基础上,针对城市轨道交通各类工程的建筑类型、结构形式、埋置深度和施工方法等开展工作,满足施工图设计要求。详细勘察工作应根据各类工程场地的工程地质、水文地质和工程周边环境等条件,采用勘探与取样、原位测试、室内试验,辅以工程地质调查与测绘、工程物探的综合勘察方法。详细勘察
详细勘察应查明各类工程场地的工程地质、水文地质条件,分析评价地基、围岩及边坡稳定性,预测可能出现的岩土工程问题,提出地基基础、围岩加固与支护、边坡治理、周边环境保护方案建议,提供设计、施工所需的岩土参数。城市轨道交通工程所遇到的岩土工程问题概况起来主要为各类建筑工程的地基基础问题、隧道围岩稳定问题、天然边坡或人工边坡稳定性问题、周边环境保护问题等,为分析评价和解决好这些岩土工程问题,详细勘察阶段需要详细查明其地质条件,提出处理措施建议,提供所需的岩土参数。
施工勘察
施工勘察应针对施工方法、施工工艺的特殊要求和施工中出现的工程地质问题等开展工作,提供地质资料,满足施工方案调整和风险控制的要求。
城市轨道交通工程尤其是地下工程经常发生因地质条件变化而产生的施工安全事故,因此施工阶段的勘察非常重要。施工阶段的勘察主要包括施工中的地质工作以及施工专项勘察工作。施工阶段需进行的专项勘察工作内容主要是从以往勘察和工程施工工作中总结出来的,这些内容往往对城市轨道交通工程施工的安全和解决工程施工中的重大问题起重要作用,需要在施工阶段重点查明。
城市轨道交通工程勘察的复杂性敷设形式多建筑类型多结构形式多施工工法多环境复杂
——人
——自然勘察管理接口多社会关注度高城市轨道交通工程的敷设形式通常有:地下工程、高架工程、路基、涵洞工程、地面车站与车辆基地。城市轨道交通工程结构、建筑类型一般包括:地下车站和地下区间、高架车站和高架区间、地面车站和地面区间、以及各类地上地下通道、出入口、风井、施工竖井、车辆段、停车场、变电站及附属设施等。
不同的工程和结构类型的岩土工程问题不同,设计所需的岩土参数不同;地下工程的埋深不同,工程风险不同,因此,需要针对工程的特点、工程的建筑类型和结构形式、结构埋置深度、施工方法提出勘察要求。施工工法:明挖法:放坡开挖、支护开挖、盖挖法暗挖法:矿山法(全断面法、台阶法、洞桩(柱)法
)、盾构法、冷冻法、钻爆法
沉管法其他工法及辅助措施:沉井、导管注浆、管棚、地基加固、端头加固
环境:
——人为环境:建构筑物、市政设施、铁路、地铁、政策规定
——自然环境:地表水、树木1.0.3在地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察中应重视环境保护,防止或减少对环境平衡的破坏。并应预测和控制对市政工程安全产生的危害。3.0.7对沿线重要的自然景观和人文景观应进行调查,并应提出保护措施。
桥桩间的北京地铁十号线国贸站桥桩林立的北京东三环隧道围岩:与设计要求相一致隧道围岩分类,应执行《地下铁道、轻轨交通
岩土工程勘察规范》(GB50307-1999)的规定围岩分级应执行《铁路隧道设计规范》(TB10003)的规定土、石可挖性分级:《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》(GB50307-1999)
土、石可挖性可分为松土、普通土、硬土、软石、次坚石和坚石。分级可按附录B的规定执行。岩土施工工程分级应执行《铁路隧道设计规范》(TB10003)的规定抗震规范的使用:《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》(GB50307-1999)3.0.11场地土类型划分、建筑场地类别划分、地基土液化判别,地下铁道、轻轨交通工程构筑物应执行现行国家标准《铁道工程抗震设计规范》GBJ111的有关规定。凡对地面建筑物,应执行现行国家标准《建筑抗震设计规范》GBJ11。其划分深度应满足设计的需要。
6隧道、地下车站与附属设施的勘察基本要求
明挖法暗挖法矿山法
盾构法
路基、高路堤、深路堑高架线路
桥涵
地面建筑
明挖法12.1.2明挖法的岩土工程勘察应提供比选采用放坡开挖、支护开挖及盖挖设计、施工方法所需要的场地环境条件、工程地质、水文地质、不良地质及特殊地质等资料以及岩土工程设计参数。12.1.3勘探取样、原位测试及室内试验条件应与设计方案、施工工艺及运营时期的现场实际应力状态、地下水动态变化等相适应。
暗挖法13.1.1
隧道的地质勘察,应查明水文地质条件及其有关参数,分析评价可能产生的后果,提出建议。
在复杂含水地层中,应加密勘探点,查明地层中有无古河道或使开挖面产生突发性涌水及坍塌的含水透镜体,并提供地质剖面。13.1.3
隧道的勘察,应提供比选采用矿山法或盾构法施工所需地层稳定性的特征指标及有关参数。
钻孔取样和进行土工试验的方法,应与施工过程岩土的实际应力状态相接近。矿山法
矿山法施工隧道的勘察,应查明下列围岩条件及其形态:
1
滑坡等活动性围岩。
2
构造破碎带。
3
含水松散围岩。
4
膨胀性围岩。
5
岩溶现状。
6
可能产生岩爆的围岩。
7
有地热、温泉、有害气体等的围岩。
浅埋土质隧道的勘察应查明下列内容:
1
表层填土的组成、性质及厚度。
2
隧道通过土层的性状、密实度及自稳性。
3
上层滞水及各含水层的分布、补给及对成洞的影响,
产生流砂及隆起的可能性。
4
辅助施工方法所需的有关勘察资料。
5
古河道、古湖泊、古墓穴及废弃工程的残留物。
6
地下管线的分布及现状。
7
隧道附近建筑物、构筑物的基础型式、埋深及基底压
力等。
当需要采用掘进机开挖隧道时,应查明沿线的地质构造、有无断层破碎带及溶洞等,并应进行岩石抗磨性试验,在含有大量石英或其它坚硬矿物的地层中,应作含量分析。
当采用降低地下水位法施工,地层有可能产生固结沉降时,应进行固结试验。
当采用气压法施工时,可向钻孔内加压缩空气,进行透气试验。
当需要采用冻结法施工时,应提供以下参数:
1
地下水流速。
2
地下水中的含盐量。
3
地层温度。
4
地层的含水量,孔隙比和饱和度。盾构法
盾构法施工隧道的勘察,应查明以下复杂地层:
1
灵敏度高的软土层。
2
透水性强的松散砂土层。
3
高塑性的粘性土层。
4
含有承压水的砂土层。
5
含漂石或卵石的地层。
6
开挖面的软、硬地层。13.3.5在含卵石或漂石地层中采用机械化密闭型盾构时,应探明卵石或漂石的最大粒径;当采用破碎方式排土时,应进行破碎试验。
路基、高路堤、深路堑
路基勘察应包括下列内容:
1
查明地层结构、土、石性质、岩层产状、风化程度及水文地质特征;分段划分土、石可挖性等级;确定路堑边坡坡度;评价路基基底的稳定性。
2
工程地质纵剖面、横剖面上的勘探点,其数量与深度应满足设计需要。
3
应分段取岩土试样进行物理力学试验,取水样进行水质分析。
注:通常要参照执行《铁路工程地质勘察规范》(TB10012)
高路堤勘察应包括下列内容:
1
查明基底地层结构,土、石性质,覆盖层与基岩接触
面的形态。查明不利倾向的软弱夹层,并应评价其稳
定性。
2
调查地表水汇水面积及地下水活动对基底稳定性的影
响。
3
查明基底和斜坡稳定性,地质复杂地区应布置横剖
面。
4
应分段取岩土试样,进行物理力学试验,并应提供验
算基底稳定性的技术参数。
5
应取水样进行水质分析。
深路堑勘察应包括下列内容:
1
查明地貌、植被、不良地质现象和特殊地质问题。调查沿线天然边
坡、人工边坡的工程地质条件。
2
岩质边坡应查明岩层性质、厚度、成因、节理、裂隙、断层、软弱
夹层的分布、风化破碎程度;主要结构面的类型、产状及充填物。
3
松散地层边坡应查明土层厚度、地层结构、成因类型、密实程度及
下伏基岩面形态和坡度。
4
查明地下水类型、水位、水压、水量、补给和动态变化。评价岩土
透水性及地下水出露情况对路堑边坡及地基稳定性的影响。
5
进行岩土物理力学试验和软弱面抗剪试验,提供边坡稳定性计算参
数。
6
提出边坡最优开挖坡形和排水措施,边坡坡度允许值应按本规范第
12章表、表的规定执行。
7
调查雨期、暴雨量及雨水对坡面、坡脚的冲刷和地震对坡体稳定性
的影响。
8
勘探点间距不宜大于50m,遇有软弱夹层或不利结构面时,勘探点
可适当加密。孔深应探明软弱层厚度及软弱结构面产状,且应穿过
潜在滑动面并深入稳定地层内2~3m。
支挡建筑物勘察应包括下列内容:
1
查明支挡地段地貌、地质及不良地质现象和特殊地质
问题,判定其稳定状态。
2
查明基底的地层结构及岩土性质,提供地基承载力。
对路堑挡土墙应提供墙后岩土物理力学指标。
3
查明支挡地段水文地质条件,评价地下水对支挡建筑
物的影响,提出处理地下水措施,并取水样进行水质
分析。
4查明地基与被支挡岩土体的地质条件,按其复杂程度
可适当增减勘探孔,但不得少于3个,孔深应穿过潜
在滑动面并深入稳定地层内2~3m。高架线路
详细勘察应根据初步设计方案进行勘察。应详细查明沿线工程地质、水文地质条件,提出编制施工设计所需的工程地质资料。详细勘察应包括下列内容:
1
应查明高架柱基地层分布、埋藏条件,溶洞、土洞、人工洞穴、采空区等不良地质现象;地下管网和地基中的有害气体。提供岩土、物理力学性质及有关技术参数,并应对柱基的稳定性作出评价,提出基础处理措施。
2
查明沿线水文地质条件,进行水文地质试验,确定施工设计需要的水文地质参数,提出控制地下水措施,判定地下水、地表水对混凝土和金属材料的腐蚀性。
3
对各类柱基持力层、单桩承载力,提出建议。
4
当抗震设防烈度等于或大于7度时,应判别地基土液化势,并应对柱基设防提出建议。
5
勘探点数量应满足编制详细工程地质纵剖面图的要求。地质简单的直线柱基地段,每3~4柱基布置一个勘探点。地质复杂、高架线路曲线以及大跨越地段,每个柱基应布置勘探点,并应进行原位测试。
6
勘探点深度应满足下列要求:
1)当基础置于无地表水地段时,应穿过最大冻结深度达持力层以下;
2)当基础置于地表水水下时,应穿过水流最大冲刷深
度,并达到持力层以下;
3)当第四系覆盖层较薄时,应根据上部荷载的要求,
结合基岩性质和风化带的强度确定。
7
测定有关技术参数和具有特殊要求的钻孔,可配合物
探测井,其数量与孔深应根据需要确定。
桥涵
小桥、涵洞勘察应包括下列内容:
1
查明地貌、地层、岩性、地质构造、天然沟床稳定状态、隐伏的基岩斜坡、不良地质和特殊地质。
2
查明小桥、涵洞地基水文地质条件,必要时进行水文地质试验,提出地下水参数并取水样进行水质分析。
3
每座小桥、涵洞根据地形、地质复杂程度,勘探点可定为1~3个。各类土层应取样进行物理力学试验。
4
基础置于土中的小桥、涵洞勘探深度,可按表
(略)确定。
5
资料编制包括工程地质说明、桥址工程地质纵剖面图或涵洞轴向工程地质纵剖面图及勘探、测试资料。
中桥、大桥、特大桥、高跨线桥勘察应包括下列内容:
1
桥渡位置应选在工程地质条件较好的地段。
2
查明桥渡区的地形、地貌、地层、岩性、地质构造及
岸坡稳定性,查明断层破碎带及活动情况,查明墩台
范围内有无软弱夹层,提出地基稳定性评价及处理意
见。
3
查明土层成因类型、物质成分、结构特征、密实度、
含水程度及下伏基岩面的形态。
4
查明桥渡区不良地质、特殊地质范围及对墩台稳定的
影响,提出工程措施建议。
5
查明墩台及调节建筑物基底岩土的物理力学性质,确
定地基承载力。
6
查明桥渡区水文地质条件及地基土渗透性,预测基坑可能出现涌水、流砂、液化等情况。
7
粘性土和岩石应取样进行试验;砂类土地基应判别液化势
8
地表水及地下水应取样进行水质分析,并应提供地下水参数。
9
每个墩台宜有一个钻孔。当地质条件复杂时,每个墩台可有2~5个钻孔。
10
钻孔深度宜按表15.4.2(略)确定。
地面建筑
及其它地面建筑一般包括:
1、车辆段、停车场内的停车列检库、月修库等机车检修库以及办公楼、综合维修车间、材料用房、综合培训中心、食堂等办公、基地用房。包含在车辆段、停车场的委托中。
2、泵房、变电站、天桥等独立的附属建筑。通常单独委托。其它:如水源井勘探应根据设计要求进行。说明:依据《北京市建筑工程施工图勘察文件审查要点》进行审查,当设计对规范的要求超出《北京市建筑工程施工图勘察文件审查要点》所规定的范围时,还应参照相应规范要求进行审查。勘探点布置数量、间距与深度
类别区间车站简单场地100~5080~40中等复杂场地50~3040~25复杂场地<30<25勘探孔间距可按下表确定:5.4.3详细勘察阶段勘探点的数量、勘探孔深度应符合下列要求。
1勘探孔间距可按表确定:
表5.4.3勘探孔间距(m)勘探孔深度及取样:第四纪松散地层中控制性钻孔的深度应根据区间、车站的埋深,地层、地下水等地质条件、设计要求、施工方法及降水工程的需要确定,其它钻孔可钻至基础底下6~10m;基岩地区控制性钻孔:微风化带应钻入3~5m,但每个车站、区间必须有进入基底下1~3m的钻孔。在中等风化带应进入基底下3~5m。车辆段内线路勘察应按本规范第15章的有关规定执行,除应绘制地质纵剖面图外,必要时还应绘制地质横剖面图。勘探深度可钻到基底下4~8m,地质条件复杂或有特殊要求时可适当加深。
高架线路、桥涵等应满足设计要求并按前述要求执行。取样试验及原位测试孔数量不应少于勘探孔总数的1/2。
特殊岩土软土湿陷性土膨胀土填土风化岩与残积土(花岗岩、第三系)卵石填土
填土的勘察应查明下列内容
1
地形、地物的变迁,填土的来源、物质成分、堆填方式、堆填年限、荷载大小及其面积等。
2
不同物质成分的填土分布、厚度、深度及相互接触关系。
3
填土的重力密度、含水量、有机质含量、压缩性、湿陷性及对金属管线的腐蚀性等。
4
地下水的赋存状态、补给及水质对混凝土的腐蚀性等。
填土的勘探应符合下列要求:
1勘探点密度应根据查明不同种类与物质成分填土的分
布、厚度、工程性质及其变化的要求综合确定。
2勘探点的深度应穿透填土层,并应满足地基加固或设
桩的需要。
3除应布置勘探钻孔外,宜有一定数量的探井,并宜采
用便携钻具进行追索圈定。
4对填土的岩土技术性质测试宜以原位测试方法为主,
结合室内试验确定。
对填土的工程分析与评价应包括下列内容:
1
填土的成份、平面分布、厚度与岩土技术性质上的多
变性,并提出处理措施。
2
填土的堆填年代和固结程度。
3
填土的承载力可主要用原位测试方法结合当地经验确
定,必要时应作载荷试验。
4
在明挖、盖挖或暗挖时应就边坡坡度、支护措施类型
及应有的监测工作提出建议。卵石颗分曲线、特征砾径、最大砾径破碎强度渗透系数第三系风化岩风化程度水理特性岩石强度透水性原位测试
原位测试方法应根据工程要求、岩土条件、设计对参数的需要、地区经验和试验方法等因素结合确定。
原位测试应与室内土工试验和工程经验结合使用,并应进行综合分析。
原位测试方法应遵照有关测试规程的规定。标准贯入试验
动力触探试验
波速测试
电阻率地温测试软土的原位测试(旁压试验、静力触探试验、十字板剪切试验、扁铲侧胀试验、)标准贯入试验:9.2.5标准贯入试验成果,应采用实测值,按数理统计方法进行统计。不宜使用单孔的N值对土的工程性能作出评价。9.2.6每个车站、区间在同一地质单元内,每层标准贯入试验次数不应少于10个。
动力触探试验:9.3.4单孔动力触探可绘制动探击数与深度曲线或动贯入阻力与深度曲线,进行力学分层,不宜使用单孔击数对土的工程性能作出评价。9.3.5每个车站、区间在同一地质单元内,每层动力触探试验次数不应少于10个。
波速测试:9.8.10每个车站、区间在同一地质单元内,其波速试验孔数不应少于4个。
室内试验土的常规试验
基床系数热物理指标岩石试验土的动力性质试验其它:设计需要的静侧压力系数、泊松比、无侧限抗压强度(软土)、酸碱度、最大干容重和最佳含水量(路基)等注意指标试样部位与结构的位置关系。土的常规试验:
土的常规物理性质试验应测定颗粒级配、比重、天然含水量、重力密度、最大和最小密度、液限、塑限、有机质含量。土的常规力学性质试验应测定内摩擦角、粘聚力、压缩系数、压缩模量。
剪切试验的试验方法应根据设计、施工要求,选用快剪或三轴不固结不排水剪,对排水条件较好或施工速度较慢的土层,宜采用固结快剪或三轴固结不排水剪。
固结试验最大加压值应大于自重压力与附加压力之和。高压固结试验,施加的最大压力应满足绘制完整的—曲线的要求。
基床系数:基床系数的定义基床系数(SubgradeModulus)是基于捷克工程师E.文克勒(Winkler)在1867年提出的假设:地基上任一点所受的压力强度p与该点的地基沉降s成正比。
即
p=ks
式中比例常数k称为基床反力系数(简称基床系数),其单位为MN/m3。结构计算中弹性地基梁板的原理是假设土的模型是WINKLER模型,结构面与土相互不影响。地基反力系数的物理意义是当单位面积的土作用一均布荷载会引起位移,均布荷载与位移之比就是地基反力系数。地铁工程结构设计对基床系数的要求地基土基床系数用于模拟地基土与结构物的相互作用,计算结构物的内力及变位,是地铁工程结构计算必要的参数,结构工程师要求岩土工程师提供的勘察资料必须提供土层的基床系数,提出的勘察要求对基床系数非常关视。基床系数:《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》GB50307-1999关于基床系数的几种测定方法的规定:条在初步勘察阶段可根据地基土的分类、密实度,按照本规范附录选用。条在详细勘察阶段应通过试验方法确定。基床系数:10.3.1基床系数在现场测定时宜采用方法,采用直径30cm的荷载板垂直或水平加载试验,可直接测定地基土的水平基床系数和垂直基床系数。10.3.2在室内宜采用三轴试验或固结试验的方法测得地基土的基床系数。
基床系数:关于基床系数的工程应用,最早是在讨论弹性地基梁板的计算时提出来的,一般是采用经验系数;对于承受横向荷载的桩或支挡结构物,计算横向抗力时需要考虑结构与地基土的共同作用,提出了用桩的水平载荷试验测定水平基床系数的方法,并根据这种方法积累了经验数据。2002年之前对基床系数室内测定的研究报道几乎没有,也很少有试验室进行过室内基床系数测定。北京地铁5#线之前的地铁勘察提供的基床系数以经验值为主,试验数据很少。基床系数:可借鉴的经验Vesic1961年发表于的第5届国际土力学会议上的文献“BeamsonElasticSubgradeandtheWinkler’sHypothesis”提到Vesic采用试样直径为4in,即10cm直径的大尺寸试样,进行三轴试验,其结果与原位试验的结果比较接近。基床系数:从理论上说,三轴试验测定的初始模量和载荷试验测定的变形模量是完全一致的,但在计算均质地基的沉降时,几乎没有报道可以将两这两个模量作为等效的指标替代使用。在研究的层面上,比较这两种试验的结果一致性如何,是很有价值的工作,Vesic所报道的也正是这样一种研究成果,而且为了减小原位试验与室内试验条件的差别,他采用了大尺寸试样的三轴试验。在工程勘察的层面上,要做这样大尺寸试样的三轴试验几乎是不可能的。采用现场载荷试验修正小尺寸试样的三轴试验。热物理指标:10.4.2岩土热物理指标的测定,可采用面热源法、热线比较法及热平衡法。10.4.3三个热物理指标有下列相互关系:
α=λ/Cρ()式中ρ———密度(kg/m3);
α———导温系数(m2/h);
λ———导热系数(W/m·K);
C———比热容(Kj/kg·K)在地下铁道运营期间,行车和乘客会散发出大量的热,若不及时通风排出,将逐日积蓄热量,在围岩中形成热套。在冻结法施工中也涉及热的置换,为此尚须测定围岩的热物理指标,以作为通风设计和冻结法设计的依据岩石试验:10.6.1岩石的试验内容宜包括比重、密度、吸水率、软化或崩解试验、膨胀试验、极限抗压强度、泊松比、抗剪试验、抗拉试验等,并应根据工程需要确定。10.6.2试验数量:每一地质单元宜做3组,每组3块,破碎带地段应加做或用其它方法测定。
土的动力性质试验:10.5.1土的动力性质试验,可采用动三轴试验、动单剪试验或共振柱试验。10.5.2动三轴和动单剪试验适用分析测定土的下列动力性质:
1动弹性模量、动阻尼比及其与动应变的关系。
2既定循环周数下的动应力与动应变关系。
3饱和土的液化剪应力与动应力循环周数关系。当出现孔隙水压力上升达到初始固结压力时,或轴向动应变达到5%时,即可判定土样液化。
10.5.3共振柱试验可用于测定小动应变时的动弹性模量和动阻尼比。地下水
地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察中应查明沿线与工程有关的水文地质条件,并应根据工程需要和水文地质的特点,评价地下水对岩土体及建筑物的作用和影响,预测地下水对工程施工可能产生的后果并提出防治措施。
水位
调查与评价
水的腐蚀性测试与判别水位:
应分车站、区间提供沿线地下水类型、补给和排泄条件、流速、流向、渗透系数、历年最高水位、枯水位、勘察时水位、水质等水文地质资料。
分层测水调查与评价:
应调查历年最高水位、最低水位和回灌水位,且分层查明地下水位
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