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2020地铁枢纽综合体项目周边岩土工程详细勘察报告
2020地铁枢纽综合体项目周边岩土工程详细勘察报告.doc
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上传人:十二 编号:929072 2024-05-21 62页 73.93MB
1、广州市轨道交通十三号线二期工程(朝阳鱼珠)槎头站详细勘察阶段岩土工程勘察目 录XX研究院 I广州市轨道交通十三号线二期工程(朝阳鱼珠)槎头站详细勘察阶段岩土工程勘察文字报告1 工程及勘察工作概况11.1 任务依据11.2 工程概况与勘察范围11.3 勘察目的与任务要求31.4 勘察依据41.5 岩土工程勘察等级51.6 勘察方法与工作量布置51.7 勘察过程及完成情况91.8 勘察工作评价112 场地环境与工程地质条件122.1 气象与水文122.2 区域地质132.3 场地条件和地形地貌162.4 场地岩土层172.5 埋藏物272.6 地表水和地下水272.7 岩土施工工程分级303 岩土2、参数313.1 统计指标313.2 岩土参数分析及参数建议值354 场地和地基的地震效应374.1 抗震地段划分374.2 场地土类型和场地类别划分374.3 液化与震陷384.4 地震动参数395 岩土工程分析评价405.1 场地稳定性、适宜性405.2 地基均匀性与稳定性445.3 特殊性岩土455.4 地下水(土)和地表水455.5 地基基础方案分析485.6 基坑工程分析495.7 环境影响分析515.8 其它岩土工程问题分析、评价526 结论与建议536.1 岩土工程评价的重要结论536.2 工程设计施工应注意的问题546.3 工程施工对环境的影响及防治措施的建议556.4 其他相关3、问题及下一步工作建议557 地质相关工程技术安全风险提示568 其它需说明的问题58广州市轨道交通十三号线二期工程(朝阳鱼珠)槎 头 站 详 细 勘 察 阶 段岩 土 工 程 勘 察 报 告(工程编号:2017岩勘28033-4)XX研究院 31 工程及勘察工作概况1.1 任务依据经XX有限公司(业主)公开招标,XX研究院(下称XX勘院或我院)中标承担广州市轨道交通十三号线二期工程(朝阳天河公园)勘察2标段(凰岗站-罗冲围站段)岩土工程勘察任务(中标通知书:广州公资交(建设)字2017第07592号)。勘察设计总体单位为XX有限公司(简称XX),勘察咨询单位为XX设计院(简称XX),工点设计单4、位为XX有限公司(简称XX设计公司)。本次勘察为槎头站详细勘察阶段岩土工程勘察,勘察钻孔由设计单位布置并经总体单位、咨询单位审查。我院根据总体单位下发的关于提请开展十三号线二期(朝阳站-罗冲围站段)详勘工作的函(穗铁设十三号线联字2017101号,2017年11月27日)、广州市轨道交通十三号线二期工程(朝阳鱼珠)朝阳站-罗冲围站7站6区间详细勘察阶段岩土工程勘察技术要求(2017年10月31日)、XX广州市轨道交通十三号线二期工程勘察咨询会议纪要(咨询【2017】号,2017年10月24日)和广州市轨道交通线网岩土工程勘察总体技术要求(第四版)(2012年8月15日)编制了勘察大纲,并报业主5、总体单位和勘察咨询单位审核批准,在线路初步勘察基础上开展本工点详细勘察工作。1.2 工程概况与勘察范围1.2.1 线路概况十三号线二期工程(朝阳鱼珠),线路呈东西走向,主要行经城市核心区,沿线规划有白云湖片区、罗冲围综合改造片区、北京路文化核心区、珠江新城、国际金融城、黄埔临港经济区等重点发展地区。线路长为33.6km,均为地下线敷设方式;共设置23座车站,其中换乘站9座,分别为槎头站与十二号线、佛山8号线换乘,西场站与五号线换乘,彩虹桥站与八、十一号线换乘,纪念堂站与二号线换乘,建设六马路站与十二号线换乘,冼村站与十八号线换乘,马场站十九号线换乘,天河公园站与十一、二十一号线换乘,车陂站与6、四号线换乘。平均站间距1.5km;最大站间距2.9km,为朝阳至庆丰区间;最小站间距0.7km,为马场至白马岗区间;在庆丰站东北侧设置凰岗停车场,在鱼珠站西北侧设鱼珠停车场;在彩虹桥、天河公园站附近各设置一座主变电站。十三号线二期工程车站分布和站间距表 表1.2.2序号车站名称中心里程站间距(m)车站型式附 注1朝阳DK4+323.84岛式起点站2917.272庆丰DK7+241.11岛式中间站1434.533凰岗DK8+675.64岛式中间站1190.254槎头DK9+865.90岛式换乘站,与十二号线、佛山8号线换乘1316.085西洲DK11+181.98岛式中间站2169.616松溪D7、K13+351.59岛式小交路折返站1193.417罗冲围DK14+545.00岛式中间站1461.948西场DK16+006.94分离侧换乘站,与五号线换乘971.069彩虹桥DK16+978.00侧式换乘站,与八、十一号线换乘1680.910纪念堂DK18+658.90岛式换乘站,与二号线换乘1113.1411仓边路DK19+772.03岛式中间站1166.1612建设六马路DK20+938.19岛式换乘站,与十二号线换乘1130.5713农林下路DK22+068.76岛式中间站1088.6114梅东路DK23+157.36岛式中间站1851.3415花城广场北DK24+999.00分离岛8、中间站69416冼村DK25+693.00分离岛换乘站,与十八线换乘1016.5817石牌南DK26+709.58分离岛中间站906.3718马场DK27+615.96分离岛换乘站,与十九号线换乘671.7519白马岗DK28+287.71分离岛中间站,与五号线换乘970.5420天河公园DK29+253.04一岛两侧换乘站,与十一、二十一号线换乘、与八、十一号线换乘2086.4121棠下DK31+348.66岛式中间站,与二号线换乘1417.6322车陂DK32+766.30分离岛换乘站,与四号线换乘2730.723珠村DK35+497.00分离岛中间站,与十二号线换乘2360.6824鱼珠9、(不含)DK37+857.68侧式一期工程起点站注:据十三号线二期工程施工图设计第一版线路开放资料20180212;标注阴影为勘察2标段范围。1.2.2 工点概况本次详勘钻孔布置期间采用初步设计第二版(送财评版)平面图,我院2018年3月22日收到线路变更信息,成果资料整理及报告线路平纵资料已采用十三号线二期工程施工图设计第一版线路开放资料20180212。其中变更内容主要包括;12号线旋转角度2,以及联络线相应调整;C出入口调整至广海路;13号线车站整体下压0.24m;12号线小里程端增设防淹门,端部局部加宽主体2.1m。表1.2.2和下述内容均为总体单位提供的设计变更后工点概况。槎头站位于10、规划槎神大道与广海路交叉路口南侧,与广州十二号线槎头站换乘,同时与远期佛山八号线换乘。站点东侧现状为超力混凝土公司,西侧为政府储备用地,南侧为嘉华员工宿舍、西盈物流,北侧为兴华工业园、华盛纺织城、石井水泥厂等。车站设置两个直出地面出入口、一个与枢纽综合体对接的出入口,大小里程段各设一组风亭。车站十三号线与十二号线同期实施,远期佛山八号线实施,增加两个出入口。本站在枢纽综合体地块内设置槎头派出所。槎头站有效站台中心DK9+865.897,设计起终点里程为DK9+741.497 DK9+987.897。车站为地下三层岛式站台车站,全长266.4m,标准段宽为23.5m,车站基坑开挖深度为28.6411、31.94m,现状地面标高8.7619m。根据本站地面环境,车站设置3个出入口和1个紧急疏散口,并预留1个出入口位于规划道路东侧。其中,车站的A出入口位于规划路西侧综合枢纽连接;B出入口沿槎神大道西侧设置。E出入口沿槎神大道东侧设置。紧急疏散口紧邻E出入口。本站前后区间为5.8m内径盾构,车站大、小里程端分别设置盾构始发井和盾构接收井,十二号线与十三号线间设置联络线。槎头站主体结构采用明挖法施工,支护方式为地连墙加内支撑形式。出入口埋深5.65m,基坑深10.6m,设计地面标高10.513.6m。风亭埋深3.7m,基坑深12.4m,设计地面标高10.214.8m。附属采用明挖法施工。1.2.312、 勘察范围十三号线二期工程朝阳站天河公园段共划分3个勘察标段,勘察1标段范围为朝阳站-凰岗2站2区间及凰岗停车场及出入场线;勘察2标段范围为凰岗站-罗冲围站5站4区间;勘察3标段范围为罗冲围天河公园12站13区间。我院负责勘察2标段的勘察任务,其中包括槎头站。本次详细勘察范围为:十三号线二期工程槎头站车站主体及其附属部分范围,不含十二号线部分。本次勘察工点1标段2标段3标段图1.2.3 广州市轨道交通十三号线二期工程线路图1.3 勘察目的与任务要求本次勘察为十三号线二期工程槎头站详细勘察阶段岩土工程勘察,目的是:在初步勘察的基础上,采用勘探、取样、原位测试和室内试验,辅以工程地质调查与测绘、工13、程物探等综合勘察方法,详细查明场地的工程地质和水文地质条件,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,提供设计所需的岩土参数,提出复杂或特殊地段岩土治理建议,满足施工图设计要求。槎头站详细勘察阶段岩土工程勘察主要任务如下:(1) 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,分析和评价地基的稳定性、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的建议,对需进行沉降计算的建(构)筑物、路基等,提供地基变形计算参数。提供地下工程设计、施工所需的岩土层的基床系数、静止侧压力系数、热物理指标和电阻率等岩土参数。(2) 基岩地区查明岩石风化程度、岩层14、产状及组合形式,断裂构造和破碎带的位置和力学属性,划分岩体结构类型。(3) 查明不良地质作用(采空区、岩溶、地裂缝、地面沉降、有害气体、活动断裂)的特征、分布、发展趋势及其危害,提出治理方案的建议。(4) 查明特殊性岩土及对工程施工不利的饱和砂层、卵石层、漂石层等地质条件的分布与特征,分析其对工程的危害和影响,提出工程防治措施的建议。(5) 分析地下工程岩土可挖性,进行岩土施工工程分级,提出对地下工程不利影响的工程地质问题及防治措施的建议,提供基坑支护设计、施工所需的岩土参数。(6) 对基坑边坡的稳定性进行评价,分析基坑支护可能出现的岩土工程问题,提出防治措施建议,提供基坑支护设计所需的岩土参15、数。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。(7) 查明对工程有影响的地表水体的分布、水位、水深、水质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。(8) 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和对工程施工的影响,预测基坑突水、涌砂、流土、管涌的可能性及危害程度;需进行地下水控制时,应进行水文地质试验,提出地下水控制所需的水文地质参数,进行隧道和基坑涌水量预测,提出地下水控制措施的建议。(9) 分析地下水对工程结构的作用,对需采用抗浮措施的地下工程,提出抗16、浮设计水位的建议,提供抗拔桩或抗浮锚杆设计所需的各岩土层的侧摩阻力或锚固力等计算参数,必要时对抗浮设计水位进行专题研究。(10) 判定地下水和土对建筑材料的腐蚀性。(11) 分析工程周边环境与工程的相互影响,提出环境保护措施的建议。(12) 应确定场地类别,对抗震设防烈度大于6度的场地,应进行液化判别,判定场地和地基的地震效应,提出处理措施的建议。(13) 对出入口与通道、风井与风道等附属工程,应根据工程特点、场地地质条件和工程周边环境条件进行岩土工程分析与评价。(14) 对地基承载能力、地基处理和围岩加固效果等的工程检测提出建议,对工程结构、工程周边环境、岩土体的变形及地下水位变化等的工程监17、测提出建议。(15) 查明可溶岩地层分布、地层年代、岩性成分、地层厚度、裂隙发育程度、单层厚度、风化程度等。(16) 查明可溶岩与非可溶岩的分布特征、接触关系。(17) 查明地下岩溶发育程度和岩溶洞穴充填情况。(18) 查明岩溶地下水分布特征及补给、径流、排泄条件。(19) 查明断裂与线路相交部分位置、断裂带的破碎程度、胶结程度、阻水或导水条件。(20) 查明褶曲不同部位特征,岩体破碎程度,以及与岩溶发育程度的关系;(21) 石炭系各岩层交替变化频繁,查明不同地质年代的接触关系。1.4 勘察依据1.4.1 勘察执行的法规文件和项目管理规定(1) 建设工程勘察设计管理条例(国务院令第662号);18、(2) 房屋建筑和市政基础设施工程勘察文件编制深度规定(住建部,2010年版);(3) 本项目工程勘察中标通知书(中标通知书:广州公资交(建设)字2017第07592号)和项目合同书(合同编号HT171379);(4) 广州市轨道交通十三号线二期工程(朝阳鱼珠)朝阳站-罗冲围站7站6区间详细勘察阶段岩土工程勘察技术要求(20171030)(XX有限公司,2017年10月)(简称详勘技术要求);(5) 广州市轨道交通线网岩土工程勘察总体技术要求(第四版)(XX,2012年8月15日)(简称总体技术要求,勘察成果报告编写执行第五版2018.2);(6) 其它有关法律法规文件和规定。1.4.2 勘察19、执行的主要技术标准(1) 国家标准城市轨道交通岩土工程勘察规范(GB 50307-2012);(2) 国家标准岩土工程勘察规范(GB 50021-2001,2009年版); (3) 国家标准土的工程分类标准(GB/T 50145-2007);(4) 国家标准工程岩体分级标准(GB 50218-2014);(5) 国家标准土工试验方法标准(GB/T 50123-1999);(6) 国家标准工程岩体试验方法标准(GB/T 50266-2013);(7) 国家标准建筑地基基础设计规范(GB 50007-2011);(8) 国家标准中国地震动参数区划图(GB18306-2015);(9) 国家标准城市20、轨道交通结构抗震设计规范(GB 50909-2014);(10) 国家标准建筑抗震设计规范(GB 50011-2010,2016年版);(11) 国家标准建筑工程抗震设防分类标准(GB 50223-2008); (12) 国家标准城市轨道交通工程测量规范(GB 50308-2008);(13) 国家标准工程测量规范(GB 50026-2007);(14) 国家标准混凝土结构耐久性设计规范(GB/T50476-2008);(15) 国家标准民用建筑工程室内环境污染控制规范(GB50325-2010,2013年版);(16) 国家标准工程建设勘察企业质量管理规范(GB/T 50379-2006);21、(17) 国家标准岩土工程勘察安全规范(GB/T 50585-2010);(18) 行业标准建筑基坑支护技术规程(JGJ 120-2012);(19) 行业标准建筑桩基技术规范(JGJ 94-2008);(20) 行业标准建筑工程地质勘探与取样技术规程(JGJ/T 87-2012);(21) 行业标准软土地区岩土工程勘察规程(JGJ83-2011);(22) 行业标准铁路工程地质勘察规范(TB 100012-2007,2010年局部修订);(23) 行业标准铁路工程不良地质勘察规程(TB 10027-2012);(24) 行业标准铁路工程地质原位测试规程(TB 10018-2003);(25)22、 行业标准铁路工程物理勘探规范(TB 10013-2010);(26) 行业标准城市工程地球物理探测标准(CJJ/T 7-2017);(27) 行业标准水利水电工程钻孔抽水试验规程(SL320-2005);(28) 协会标准岩土工程勘察报告编制标准(CECS99:98);(29) 广东省标准建筑地基基础设计规范(DBJ15-116-2016) ;(30) 广东省标准建筑基坑工程技术规程(DBJ/T15-20-2016)。1.4.3 勘察主要参考资料(1) 工程地质手册(第四版)(中国建筑出版社2007年2月);(2) 水文地质手册(第二版)(地质出版社2006年4月);(3) 铁路工程地质手册23、(中国铁道出版社2007年6月修改版)。1.5 岩土工程勘察等级本工程属广州市重点建设项目,工点为地下车站,车站主体工程破坏后果很严重,工程重要性等级为一级,车站出入口等附属结构破坏后果严重,工程重要性等级为二级;本工程场地位于对工程抗震不利地段,岩溶和断裂发育,不良地质作用强烈发育,地形地貌较复杂,地层结构复杂,水文地质条件复杂,需采取防治措施,场地复杂程度为一级;项目位于政府储备用地、水泥厂宿舍、混凝土搅拌站等,临近广海路、高压走廊,工程周边环境与工程相互影响大,破坏后果严重,工程周边环境风险等级为二级。根据本项目工程特点、地质特征和环境条件进行分析判断,本项目岩土工程勘察等级划分为甲级。24、1.6 勘察方法与工作量布置1.6.1 勘察方法根据总体技术要求、详勘技术要求和有关规范要求,我院采用收集资料、工程地质调查、钻探、标准贯入试验、重型圆锥动力触探、旁压试验、抽水试验、有毒有害气体测试、采取土(岩、水)试样、室内试验等综合方法和多种手段进行槎头站详细勘察工作。本项目主要勘察方法简述如下:(1)工程测量本次勘察采用广州城建坐标系、广州城建高程系。测量专业技术人员利用GPS-RTK仪器(型号I80),根据广州市连续运行卫星定位城市测量综合服务系统(GZCORS)测设勘探点,GZCORS自有坐标、高层基准,钻孔测放一般不需控制点。用于校核检查的主要控制点坐标、标高见下表。各勘探点测放25、后相互校核检查,竣工后我院对所有已完成钻孔均进行了复测。咨询单位XX亦对我院测放的钻孔位置进行了复测。经复测,各勘探点坐标、孔口高程测放精度满足有关规.范要求。误差均不超过20cm,精度要求满足规范和有关规定要求。场地采用控制点坐标一览表 表1.6序号广州平面坐标(m)广州高程(m)坐标X坐标Y高程H135437.73634284.38612.630234716.56433513.7627.788334333.06133454.2567.508(2)工程地质调查工程地质调查包括搜集资料、调查访问、现场踏勘等工作,广泛收集与勘察场地相关的区域地质资料和工程地质水文地质资料,现场调查范围主要为由车26、站中线向两侧各扩展约200m(局部500m)的区域,调查勘察范围内的地质界线、地貌地形特征、地表水文特征、地质灾害现状等。场地自然地形地貌部分已改造,仅于MM2Z2-C-DL02南侧边坡见基岩露头(坐标:x=35638,y=33232)。结合区域地质资料、钻孔揭露地层等信息综合分析,判断属于测水组基岩。报告利用现场调查资料,结合搜集前人总结的地质成果和已有的钻孔资料,综合分析研究场地工程地质条件。 图1.6-1 测水组基岩露头 图1.6-2 砂岩露头特写(3)工程地质钻探钻探施工前,按要求进行管线探测。开钻前,先观察地面管线、管道标志,如果发现孔位有可能有管线或管道分布,在不违背技术要求的前提27、下进行钻移位,超出规定移动范围的上报设计批准后实施。开钻之前,对孔位的地下管线、管道和不明地下障碍物进行了探测(仪器探测、人工探测)和调查(部分钻孔与管线部门实地查勘),以策安全。占道钻孔或管线复杂地段钻孔必须采用人工或洛阳铲挖探,深度不少于3m,并以钢钎重锤击进方式查探36m深度范围有无异物,挖探结果用数码相机拍摄照片备查。根据岩层性质分别采用单层岩芯管硬质合金钻头、金刚石钻头,以廻转钻进方式进行全断面连续取芯,以泥浆或套管护壁,钻孔一般开口孔径130mm,终孔孔径91mm。各孔钻探完毕均进行了封孔。封孔材料采用水灰比为0.50.7:1的水泥浆,以泥浆泵加压,通过钻杆自孔底由下至上灌注,并抹28、平孔口,恢复路面并清洗干净现场。我院对所有钻孔封孔过程均进行了录像、拍照。(4)试样采取和室内试验土样用取土器(软土采用薄壁取土器)静力压入或轻锤连续击入法取样,土试样质量等级为级(砂试样为级),岩样采用钻探岩芯制作。所取土、岩试样均妥善密封并及时送至岩土试验室进行试验。控制性勘探孔分层取土样,取样间距一般为23m,土层厚度大于8m时,可按上、中、下取3组样品。对于厚度大于0.5m小于2m的土层,重点取样。在厚度大于2m的各土层(含全风化层)或者厚度小于2m分布较广的特殊土层中取不扰动样。纯净的砂取扰动样。取岩样要求:结构底板下取12组。在抽水孔内采取地下水样,主要含水层取样不得少于2组;每个29、相关的地表水系,采取地表水样不少于1组/处。室内试验按详勘技术要求和岩土工程勘察规范(GB 50021-2001,2009年版)等规范要求进行岩石各种状态单轴抗压强度、岩石密度、岩石变形、岩石抗剪断、岩块波速测试、点荷载、土常规、土三轴剪切、高压固结、土有机质含量分析、湿化崩解、土渗透性、土黏粒含量、砂颗粒分析、休止角测定、水质分析、水土腐蚀性、热物理指标测定等岩、土、水各种试验。(5)水文地质试验槎头站共布置6个抽水试验孔((初勘4个,详勘2个),要求分别对砂层、基岩地下水含水层进行分层抽水试验(场地仅2个孔揭露透镜状砂层)。勘察专设1台套钻机负责抽水试验,抽水试验根据钻探情况综合选取最适宜30、部位进行,抽水孔位置选择在厚度大的砂层、强、中等风化岩层、断裂带、基岩裂隙发育等出现岩溶漏水的位置。本次详勘进行抽水试验2组,利用初步勘察期间已完成抽水试验孔4孔,共完成抽水试验6组。抽水试验孔编号为在钻孔序号前加S。(6)原位测试1)标准贯入试验本次详勘有87个钻孔对各主要岩土层均进行了标准贯入试验。采用自动脱钩的自由落锤法进行锤击,锤重63.5kg,落距76cm,记录击入30cm的锤击数(N)。本次勘察已完成钻孔中有87个勘探孔进行了标准贯入试验, 以确定岩土状态、变形参数、地基承载力等,提供砂土液化判别依据。2)重型圆锥动力触探试验本次详勘对对揭露砂层、含碎石、块石地层或夹岩块的强风化地31、层的部分钻孔,进行重型圆锥动力触探试验。重型圆锥动力触探试验采用自动脱钩的自由落锤法进行连续锤击,锤重63.5kg,落距76cm,记录每击入10cm的锤击数(N63.5)。重点对难取样进行室内试验的填土层和基岩全、强风化带进行圆锥动力触探,以确定地基承载力、变形模量、基床系数等。3)旁压试验本次详勘完成了2个钻孔旁压试验,并利用初步勘察1个钻孔旁压试验,以获取地基承载力、变形模量、基床系数等参数。本次勘察采用江苏省溧阳市天目仪器厂生产的PM-2B型预钻式旁压仪,利用钻机成孔进行预钻式孔旁压试验。试验点布置在有代表性的位置和深度,试验旁压器量测腔位于同一土层,按12min逐级加荷载测取变形量。432、)有毒有害气体测试详勘勘察选取具有代表性的1个钻孔,委托广东省职业卫生检测中心进行有毒有害气体测试,浓度测试采用YT1200-H便携式气体检测仪,记录ppm浓度。测定项目为一氧化碳、氰化氢、硫化氢和甲烷等有毒有害气体,试验在钻孔采集空气试样,测定其有毒有害气体浓度。5)氡浓度测试初步勘察在槎头站进行了16个氡气含量测试,因发现氡浓度异常,经上报确定需加密测量。本次详勘补充进行6个点的氡浓度测试。根据钻探揭露断层破碎带的走向进行测试点的布置,采用四川新先达测控技术有限公司生产的KJD-2000R(谱仪)测氡仪进行土壤氡气测量。该仪器是一种新型的连续测氡仪器,属标准测氡方法之一,利用静电收集氡衰变33、子体进行累积测量,灵敏度高,体积小,操作方便。6)地温测试槎头站共进行5个钻孔的地温测试(初详勘合计)。采用CW-3型深水测温仪(精度0.1),选取槎头站具代表性的钻孔进行钻孔法地温瞬时测试,以推算地层稳态温度。测试在钻探终孔24小时后进行,测试点位于地下结构顶、底板1倍深度范围内,以热流计法等方法测定钻孔内环境温度。7)剪切波速测试初步勘察在槎头站选取4个具代表性的钻孔进行单孔法剪切波速测试,测试间距1m,自下而上逐点测试,测试项目包括各岩土层纵波波速、横波波速。以确定场地土类型和场地类别,提供场地土动力参数。8)电阻率测井初步勘察在槎头站选取4个具代表性的钻孔进行测井法电阻率测试。测试采用34、重庆地质仪器厂生产的DZD-6A多功能直流电法(激电)仪,测定各岩土层的电阻率值,满足牵引供电等设计需要。测量使用电极系是电位电极系,具体型号和装置为:N1.25M0.5A,测量点距为1.0m,自下而上,逐点测量。图1.6-3标准贯入试验施工场景图1.6-4有毒有害气体采集场景图1.6-5钻孔抽水试验施工场景图1.6-6电阻率测试施工场景图1.6-7 现场波速测试施工场景 图1.6-8地温测试施工场景图1.6-7 旁压试验施工场景 图1.6-8注浆封孔施工场景1.6.2 勘察工作量布置(1)钻孔布置原则与钻孔工作量槎头站设计起终点里程为DK9+741.497DK9+987.897(设计开放资料35、20180212版),全长266.4m,标准段宽为23.5m。勘察设计总体单位按广州市轨道交通线网岩土工程勘察总体技术要求(第四版)并综合考虑规范以业主确认下达的广州市轨道交通十三号线二期工程(朝阳鱼珠)朝阳站-罗冲围站7站6区间详细勘察阶段岩土工程勘察技术要求(20171030)(XX有限公司,2017年10月)布置勘察工作量,我院据此及现场条件编制勘察工作大纲,并报总体单位和咨询单位审核确认。勘察工作量及现场条件布置钻孔钻孔布置原则如下:1)沿车站主体、附属结构轮廓线布置,为进一步查明车站中部基底岩溶发育情况,在车站中线布置1排钻孔,钻孔平均间距控制在12m,局部适当调整到1215m,破碎36、带地方适当加密,当车站主体和附属结构轮廓线距离较小时,可考虑钻孔综合利用,车站端头布置横断面图;2)本次不考虑抗拔桩、立柱桩等桩位孔,下阶段需要时再单独进行详勘。3)控制性钻孔不少于总孔数的1/3;采取岩土试样及原位测试勘探孔的数量:车站不少于勘探点总数的1/2。4)槎头站本次详勘采用初步设计第二版(送财评版)平面图进行钻孔布置。本站布置钻孔98个,编号为MM2Z3-CT-001MM2Z3-CT-098。其中M-代表地铁,M2-代表十三号线二期,Z-代表钻孔,3-代表详勘阶段,CT-代表槎头站,001等数字代表钻孔序号,用3位数字表示。(2)钻孔终孔条件本次勘察钻孔深度要求如下:1)控制性勘探37、孔深度进入结构底板以下不小于25m或进入结构底板以下中等风化或微风化岩石不小于58m;灰岩、炭质灰岩分布区,结构底板下为中、微风化基岩的,孔深应超过结构底板并进入微风化层或中等风化带10m。结构底板下揭露层状或串珠状溶洞的,当穿越岩层厚度累计达10m,钻孔可在溶洞底入连续完整中、微风化岩2m后终孔。2)一般性勘探孔深度进入结构底板以下不小于15m或进入结构底板以下中等风化或微风化岩石不小于36m(灰岩、炭质灰岩分布区,结构底板下为中、微风化基岩的,孔深应超过结构底板并进入微风化层或中等风化带10m。结构底板下揭露层状或串珠状溶洞的,当穿越岩层厚度累计达10m,钻孔可在溶洞底入连续完整中、微风化38、岩2m后终孔。3)明挖施工竖井、风井等按地下车站终孔要求执行。4)终孔时遇到岩溶,应钻穿溶洞,并进入连续中、微风化层2m。 5)如遇断裂、洞穴、煤层等,一般要求加深勘探点,穿过断裂、洞穴、煤层。孔深超过50m仍未满足上述要求时,需要上报总体、咨询、业主单位,综合确定终孔深度。6)钻孔深度满足各项测试要求。1.7 勘察过程及完成情况1.7.1 勘察过程概况(1)勘察组织为优质高效完成勘察工作,我院专门成立了十三号线二期工程(朝阳鱼珠)勘察2标段岩土工程勘察项目部。由具有丰富地铁勘察经验的岩土工程研究一所副所长兼所总工程师刘志方(高级工程师、注册土木工程师(岩土))担任勘察项目负责人,院岩土专业总39、工程师彭卫平(教授级高级工程师、注册土木工程师(岩土)、注册一级建造师、省勘察大师)担任技术负责人,岩土工程研究一所副所长伍四明(教授级高级工程师、注册土木工程师(岩土))负责现场技术监管和报告审核。项目组织各类具有工程师以上职称人员共28人,熟练钻探技术工人105人,挖探技术工人4组8人。项目部按现场条件和业主要求,陆续组织35台套钻探设备及相关的测量、测试设备进场施工,其中槎头站组织8台钻机进场施工。项目人机到位,组织有序。勘察技术人员、勘探机长入场勘察前分别进行过岗前技术培训、岗前勘探与安全教育培训。勘察工作所采用的主要仪器设备见下表: 勘察投入主要仪器设备 表1.7-1 编号机械设备名40、称规格、型号单位数量性能状况用途1GPS接收机I80台套1年检合格钻孔位置测设、复测2水准仪DSZ2台套1年检合格钻孔标高测量及复测3管线探测仪PD8100PDL台1年检合格管线探测4工程钻机XY-1A台套8良好钻探施工抽水试验5标贯器标准套8年检合格标贯试验6重型圆锥动力触探仪63.5kg套8年检合格动探试验7自由活塞薄壁取土器TZ75A等套8年检合格取软土样8厚壁敞口取土器标准套8年检合格取土样9预钻式旁压仪PM-2B台套1年检合格旁压试验10数字电阻率仪DZD-6A台套1年检合格电阻率测井11波速测试仪Wave3000台套1年检合格原位测试12地温仪标准台套1年检合格地温测试13格兰富深41、井泵100QJ4-30/6台套1良好抽水试验14水位计108#个3年检合格水位测量15红外线快速干燥器101-3A台1年检合格土工试验16电子天平AR2130/C等台2年检合格土工试验17全自动三轴仪TSZ-1台1年检合格土工试验18三联固结仪WG-1台4年检合格土工试验19气压固结仪GZQ-1台4年检合格土工试验20液塑限联合测定仪LP-100D台4年检合格土工试验21应变式直剪仪ZJ台4年检合格土工试验22直剪预压仪ZYY-3台4年检合格土工试验23土壤密度计TM85台2年检合格土工试验24渗透仪TST-55、-70台2年检合格土工试验25应变控制式无侧限压力仪YYW-2台2年检合格土工试42、验26微机控制电液伺服压力试验机YAW4106台1年检合格土工试验27休止角测定仪标准台1年检合格土工试验28振筛机标准台1年检合格土工试验注:岩石抗剪、岩块波速、弹性模量及泊松比等岩土试验特殊试验项目由广东省物料实验检测中心完成,岩土热物理试验由XX有限公司岩土试验室完成,有毒有害气体检测由广东省职业卫生检测中心检测,本表未列协作单位检测或室内试验仪器。(2)勘察过程2017年12月2日,我院在前期踏勘的基础上组织专业技术人员和相关设备进场并开始槎头站勘察施工,12月4日到10日在广州世界财富论坛召开期间停工,12月11日复工,截至2018年1月23日,共完成详细勘察阶段钻孔91个,暂缓施工43、7个。其中完成控制性勘探孔31个,一般性勘探孔60个,本报告另利用初勘钻孔25个及初勘在槎头站场地内完成的原位测试和水文地质测试成果。2018年3月21日,我院收到线路变更信息,成果资料整理及报告线路平纵资料适时按十三号线二期工程施工图设计第一版线路开放资料20180212进行了变更。(3)协作分包说明岩石颗粒密度、抗剪断强度试验、岩块波速测试、弹性模量和泊松比、土样固结不排水抗剪试验等试验以及岩矿鉴定由广东省物料实验检测中心完成,土的热物理试验由XX有限公司负责,有毒有害气体检测广东省职业卫生检测中心承担。1.7.2 完成工作量详勘完成主要工作量详见下表,详勘完成钻孔和利用钻孔有关数据详见勘44、探孔主要数据一览表(附表1)。钻孔具体位置详见钻孔平面位置图。勘察主要工作量统计表 表1.7-2序号工作项目单位工作量备注1勘察钻孔孔 / m91 / 3960.30均为陆地钻孔,不含抽水孔2标准贯入试验次2673采取原状土样件1424采取扰动砂样件25采取岩样组2866采取水试样组67采取土易溶盐试样组28钻孔坐标测放/复测点98 / 91含抽水孔9钻孔孔口高程测量/复测点98 / 9110抽水试验钻探成井孔 / m2 / 100.80注11抽水试验孔次/次水位降深2 / 612动力触探试验孔 / m22 / 7.0013旁压试验孔 / 点2 / 1114地温测试孔 / m3 / 8215氡45、气测试点616有害气体检测孔 / 项目1 / 417工程地质调查测绘m2197520车站外扩200m范围内18钻孔封孔注浆孔91含抽水孔19拍摄岩心彩色照片孔9120地下管线探测孔91采用管线探测仪探测21人工挖探孔10探查地下管线注:本次详勘完成2个抽水孔抽水试验,均为基岩抽水孔,不带观测孔;未列岩、土、水室内试验项目;动力触探试验进尺数仅统计跳锤前进尺。1.7.3 移动及暂未施工钻孔概述本次详勘共布置钻孔98个,已完成钻孔91个。大部分钻孔均按设计布置钻孔位置施工,部分钻孔由于受房屋、围墙、坡地陡坎、树木、堆砂场等障碍物的影响,少部分钻孔位置在符合移动孔位的原则下作了略有移动,移动超过2m46、的钻孔共12个,在报请勘察设计总体单位和勘察咨询单位审批同意后方才施工。钻孔移位情况详见下表。钻孔移位情况一览表 表1.7-3勘探点编号移动距离(m)移孔原因MM2Z3-CT-0083.70 原孔位位于超力混凝土搅拌站堆砂场内,不允许进入施工,向西适当移位施工。MM2Z3-CT-0093.42 原孔位位于超力混凝土搅拌站堆砂场内,不允许进入施工,向南移至空地围墙边施工。MM2Z3-CT-0363.01 原孔位为花坛内树木,钻机无法架立,向北适当移位移出树冠范围施工。MM2Z3-CT-0465.36 原孔位位于现状建构筑物内,建筑物边为大树,高度不够架设钻机,往北向移位施工。MM2Z3-CT-047、525.52 原孔位位于陡坎中,钻机无法到位施工,顺线路方向移至坡脚施工。MM2Z3-CT-0634.06 原孔位位于陡坎中,钻机无法到位施工,移至坡脚施工。MM2Z3-CT-0644.62 原孔位位于陡坎中,钻机无法到位施工,移至坡脚施工。MM2Z3-CT-0774.35 原孔位位于陡坎中,钻机无法到位施工,向西适当移至坡脚施工。MM2Z3-CT-0786.30 原孔位位于陡坎中,钻机无法到位施工,顺结构线方向移至坡脚施工。MM2Z3-CT-0932.23 原孔位位于陡坎中,钻机无法架设,顺结构线方向适当移位施工。MM2Z3-CT-0953.62 原孔位位于围墙及陡坎中,钻机无法到位施工,移48、至坡脚施工。MM2Z3-CT-0973.46 原孔位为树木,树冠净空高度不够,钻机无法架立,移至树旁使用。受场地等因素影响,暂缓施工钻孔7个,暂缓施工情况详见下表。暂缓施工钻孔一览表 表1.7-4勘探点编号里程勘探点类型暂缓施工原因MM2Z3-CT-011YDK9+868.32一般孔原孔位位于原广州市嘉华南方水泥有限公司职工宿舍建筑物和围墙间,暂时没有施工空间。MM2Z3-CT-012YDK9+880.73一般孔原孔位位于原广州市嘉华南方水泥有限公司的职工宿舍建筑物内,暂时无法施工。MM2Z3-CT-013YDK9+892.82控制孔原孔位位于原广州市嘉华南方水泥有限公司的职工宿舍区域,宿舍已49、被围墙封死,钻机无法进入。MM2Z3-CT-021YDK9+887.22一般孔MM2Z3-CT-022YDK9+898.83控制孔MM2Z3-CT-041YDK9+906.50一般孔MM2Z3-CT-044YDK9+951.50一般孔原孔位位于原广州市嘉华南方水泥有限公司的职工宿舍建筑物内,暂时无法施工。1.7.4 利用及参考资料本次勘察利用的资料主要有:(1) 广州市轨道交通十三号线二期工程(朝阳鱼珠)勘察2标段(凰岗站-罗冲围站段)初步勘察阶段岩土工程勘察报告(工程编号:2017岩勘28033-1,XX勘院,2017年12月)(简称初勘报告),利用25个钻孔和槎头站场地相关原位测试、水文地50、质测试成果。 (2) 中华人民共和国区域地质调查报告(1:250000,广州市幅,F49C001004)(广东省地质调查院,2000年11月);(3) 中华人民共和国基岩地质图(1:250000,广州市幅,F49C001004)(广东省地质调查院,2000年11月);(4) 广州城市地质调查报告(广东省地质调查院,2011年2月);(5) 广州市基岩地质图(1:50000)(广东省地质调查院,2011年2月);(6) 广州老八区与番禺区1:2.5万工程地质调查与三维工程地质结构构建成果报告(XX勘院,2010年3月)。1.8 勘察工作评价槎头站详细勘察共布置钻孔98个,现已完成钻孔91个,完成51、率92.9%。已完成钻孔中控制性勘探孔31个,占完成钻孔总数34.1%(1/3),65个钻孔采取了岩、土试样,88个钻孔进行了原位测试,取土试样和原位测试钻孔91个,占完成钻孔总数的100%(1/2),符合有关规范要求。除布置钻孔数量外,勘察技术要求布置的工作量均已100%完成,详见下表:勘察完成情况与技术要求响应一览表 表1.7-5序号工作项目单位布置工作量完成工作量备 注1布置钻孔孔9891受场地因素影响,完成率92.9%2抽水试验孔2 (4)2 (4)完成率100%3采取地下水样组4 (5)6(8)完成率100%,初勘因有强腐蚀而增加取样验证4波速测试孔0 (4)0 (4)完成率100%52、5电阻率孔0 (4)0 (4)完成率100%6有毒有害气体孔1 (0)1 (0)完成率100%7旁压试验孔2 (1)2 (1)完成率100%8氡气测试点6 (16)6 (16)完成率100%9地温测试孔1 (1)1 (1)完成率100%10利用钻孔孔2425完成率100%注:括号中为初勘。本次勘察包括钻孔测设、钻探、钻探记录、地质编录、钻孔深度控制、岩芯采取率控制、岩土水样采取、现场原位测试、钻孔开孔及封孔录像、岩芯拍照、物探测试、地温测试、氡浓度测试、有毒有害气体测试及抽水试验等各项工作,均严格按照总体技术要求、详勘技术要求、勘察大纲要求和相关标准、规范实施,勘察咨询单位技术人员对勘察过程进53、行全程监理,保证整个生产过程均在受控状态下进行。所有钻孔在开孔前填写“开孔检查一览表”,由现场勘察技术员、检查人员确认后方可开孔,终孔前均由现场勘察技术员和勘察咨询技术人员共同签证验收,填写“钻孔单孔报验表”及“钻孔封孔验收表”;在施工过程中遇到特殊地质情况及时向勘察业主及总体反馈并作出相应处理,对钻孔调整、施工进度等均按要求上报审批,所有的工作程序和手续均符合要求,取得的数据资料真实可信。勘察成果资料经过我院一校二审后,提交业主、总体和勘察咨询单位审查。我院已通过国际标准化组织ISO9001:2015质量管理体系认证(认证注册号:02718Q10060R7M)、ISO14001:2015环境54、管理体系认证(认证注册号:02718E10028R2M)、GB/T28001-2011职业健康安全管理体系认证(认证注册号:02718S10028R2M)、岩土室内试验通过CMA计量认证。勘察内外业工作严格执行勘察过程控制程序,资料齐全、可靠。对照勘察大纲,本次孔深均满足工点详勘技术要求。勘察工程工作量、质量、工期、安全文明等方面均符合总体技术要求、详勘技术要求、相关规程和规范要求、文明施工规定和合同其它约定。本报告仅适用于已布置钻孔并完成钻孔地段。勘察报告尽可能提供地质相关信息包括依据钻孔等资料推测信息,鉴于岩溶发育的规律性较差,石英砂岩等碎屑岩夹层多,不排除钻孔附近地质条件与钻孔揭示情况存55、在差异,且因施工可能改变地下水径流环境以及勘察并不掌握设计输入条件等原因,地质剖(断)面图的钻孔间地层连线和地面连线,以及基坑涌水量预测、渗透稳定性试算等等仅供参考。设计施工时需注意。本次详勘质量优良,勘察过程和成果报告相关内容符合国家规程、规范及地方规范标准的要求,详勘成果报告可以作为广州市轨道交通十三号线二期工程槎头站施工图设计的依据。2 场地环境与工程地质条件2.1 气象与水文根据广州市志、广州老八区与番禺区1:2.5万工程地质调查与三维工程地质结构构建成果报告(XX勘院,2010年3月)、广州市轨道交通十三号线二期工程(朝阳鱼珠)可行性研究阶段岩土工程勘察报告(XX,2016年11月)56、等资料,场地区域气象与水文如下:2.1.1 区域气候特征广州市位于北回归线以南,南亚热带季风气候显著,日照充足,热量丰富,长夏无冬,雨量充沛,干湿季明显。但热带气旋、暴雨、洪涝、干旱、寒潮和低温阴雨也常出现。根据广州市志中的相关内容,将广州市各气候要素列举如下: (1)太阳辐射总量与日照广州市各地太阳辐射总量与日照时数均充足,总辐射量自东南向西北递减,年总辐射量为44005000MJm2y。(2)气温广州市地处低纬,终年气温较高,年平均气温为21.421.9,其分布为南高北低,各地平均气温差别不大。(3)降水广州市年降水量在16121909mm之间,地区分布为北多南少,丘陵多于平原。广州市降雨57、量年内分布不均匀,雨量主要集中在49月,约占年雨量的80以上,其中前汛期(46月)占年雨量的4050,后汛期(79月)占年雨量的3040。每年10月至次年3月是少雨季节,降雨量占全年雨量的20左右。广州市降水量虽然丰沛,但很不稳定,年际变化大。最多雨年和最少雨年降雨量相差2倍多。 (4)风广州市受季风环流控制,风向有明显的季节变化。冬半年(9月至翌年3月)盛吹偏北风,夏半年(48月)经常受副热带高压西部及南部支槽与西南低压槽的交替影响,常吹偏南风, (5)灾害天气对本车站建设影响最大的灾害天气主要有:台风和暴雨,分述如下:1)台风台风是影响广州市的重要天气系统。510月是广州市的台风季节,盛夏58、的7、8、9三个月,热带气旋影响和侵袭广州市的可能性均较大,是广州市台风活动的盛期。2)暴雨从地区分布来看,北部的从化区、增城区多暴雨,南部的番禺区、广州市区相对较少。从季节分配来看,广州市一年中的暴雨主要集中在夏季风盛行时期,每年49月夏季风盛行,暴雨显著增加;10月至翌年3月,主要受冬季风控制,暴雨显著减少。2.1.2 水文广州市地处珠江三角洲,境内河流纵横,属南方丰水地区。自然水体包括地表水和地下水,大气降水是地表水和地下水的总补给来源。全市河川多年平均径流量为80.47亿立方米;来自上游西、北、东江的过境客水流入市域河网水道共有1245亿立方米年。槎头站地表水系不发育,场地内无地表水。59、珠江位于槎头站西侧400m外,江面宽阔,流量较大,是本区最低排泄基准面。根据广东省水利水电科学研究院西、北江下游及其三角洲网河河道设计洪潮水面线中关于广州市主要河道的研究分析,珠江西航道设计洪潮水面线见下表:珠江西航道设计洪潮水面线 表2.1河道洪潮频率(P=)0.33%0.50%1%2%3.33%5%10%20%珠江西航道水位标高8.00m7.94m7.89m7.83m7.71m7.60m7.47m7.30m注:0.33%为300年一遇洪水频率;0.50%为200年一遇洪水频率;1%为100年一遇洪水频率;2%为50年一遇洪水频率;3.33%为30年一遇洪水频率;5%为20年一遇洪水频率频率60、;10%为10年一遇洪水频率频率;20%为5年一遇洪水频率。根据广州市轨道交通十三号线(朝阳-天河公园)防洪排涝防洪涝设防水位分析报告(珠江水利委员会珠江水利科学研究院,2017年12月)推荐设防水位成果表,槎头站推荐防洪设防标高为9.04m(广州高程系),设计时需按规定进行防洪防内涝。2.2 区域地质2.2.1 区域构造主要特点广州市位于华南褶皱系(一级单元),粤北、粤东北粤中拗陷带(二级单元),粤中拗陷(三级单元)的中部,为晚古生代至中三叠世的拗陷,区内沉积了厚约7000m的单陆屑式碎屑岩建造、碳酸盐建造及含煤建造等,沉积中心在花都一带。印支运动使区内晚古生代地层发生过渡型褶皱,并发育了走61、向断裂。构造线方向以北东向为主,还有东西向,两者常常联合在一起,形成“S”形弯曲。中、新生代以断陷盆地发育为特征,并追循深、大断裂带分布。中生代的岩浆活动频繁,以多次侵入和喷溢为主要特征,新生代则主要表现为基性偏碱性岩浆的喷溢。广从、瘦狗岭、广三断裂是广州市区域构造的基本骨架,十三号线沿线以广从、瘦狗岭、广三断裂为界线主要分成两个构造区:流溪河断陷和广州断陷盆地。流溪河断陷盆地处于广从断裂以西、广三断裂以北,包括了华岭一带的西北向断层及其以东的花都、江南、竹料等区域。主体构造是北东向,由上古生界及其褶皱和伴生的断裂以及二叠系和古近系向斜盆地构成。下伏基岩主要为石炭系、二叠系、三叠系和古近系碎屑62、岩和碳酸盐岩,岩性有灰岩、泥灰岩、炭质灰岩、炭质泥岩或页岩、砂岩、泥岩、砾岩、灰质砾岩等。广州断陷盆地位于瘦狗岭断裂以南,由宽缓的天河向斜和海珠背斜及荔湾单斜组成,主要分布白垩系红层(陆相碎屑岩)。第四系地层主要由全新统和上更新统三角洲相软土层、冲洪积砂土层、冲洪积黏性土层、坡残积土层组成。不良地质作用主要有岩溶、煤矿采空区、断裂和风化深槽等。槎头站位于流溪河断陷区。2.2.2 褶皱根据中华人民共和国区域地质调查报告(1:25万,广州幅)(广东省地质调查院,2000年12月)、广州城市地质调查调查报告(广东省地质调查院,2011年2月)和广州市构造纲要图(广东省地质局)等区域地质资料。十三号线63、二期工程线路横跨流溪河断陷和广州断陷盆地两大地质构造区,受大地构造运动影响强烈,褶皱发育。槎头站位于新市向斜西翼。新市向斜北起嘉禾,南至三元里,东起白云山西麓,西至广花高速,长15km以上,宽约6km,为广州地区岩溶发育的主要地带。地层以上古生界为主,既有海相沉积,也有陆相、三角洲相冲积,岩性较复杂。新市向斜轴向北北东,核部为下三叠统,两翼依次为下二叠统、中上石炭统和下石炭统,东北翼岩层倾向北西,西北翼倾向南东,两翼倾角较陡,约5060,为一个轴面直立对称向斜。根据二叠系地层分布向北变宽,向南变窄,可知向斜枢扭向南翘起,向北倾没。此外,该向斜中亦有纵向断层和横断层破坏其完整性,北端为古近系所覆64、盖。十三号线二期工程凰岗罗冲围段位于新市向斜西翼边缘。据钻孔资料,场地内在车站中部存在岩体凸起,推测为测水组地层内的微小型褶皱。2.2.3 断裂十三号线二期工程线路所在场地受大地构造运动影响强烈,场地内断裂带分布较多,断裂走向以北东向、北西向为主。参照工可、初勘和本次详勘收集的区域地质资料,影响本线路的主要断裂包括:(1)广从断裂广从断裂北起从化县的良口,向南经温泉、从化、神岗至三元里附近潜伏于第四系之下,并向南延伸。主要发育于东部变质岩系、上古生界和白垩系-古近系红层中。主断面呈北北东向延伸,总长度超过100km。总体走向为北2030东,断面倾向北西,倾角6070。断裂带宽几米至数十米。广从65、断裂带常与其它方向断裂交接或交错,主断裂面两侧的基岩岩性明显差异、风化壳呈现不连续状态,北西盘为相对下降盘。据广东省地震局和我院相关研究成果,未发现广从断裂在该地段的全新世活动依据,必要时可进行专项地震安全性评价。与本标段线路相交的广从断裂组主要包括竹料-良口断裂(西洲站附近)、广从断裂分支(罗冲围站附近),其位于广花复式向斜东部。(2)石井断裂组石井断裂为广花复式向斜中部的走向断裂组,由兔岗石井断裂和望顶石井断裂等组成,分布于石井、兔岗、望顶一带,长度为30km左右,走向NE2030,倾向以东为主。与竹料-良口断裂、广从断裂分支近乎平行。据广东省地震局和我院相关研究成果,未发现该断裂在本项目66、地段的全新世活动依据,必要时可进行专项地震安全性评价。该断裂在本工点槎头站附近通过,场地内见有其2条分支断裂(或为石井断裂组组成部分)。(3)温泉断裂该断裂走向NW275-280,倾向近南,倾角40-50,为推测断裂,为控制三元里温泉构造之一,在景泰坑附近切过广从断裂,属正断层。断裂两侧均为石炭系中上统壶天群灰岩,浅灰、灰白、肉红色,岩溶发育。断裂破碎带主要由灰白、灰黄、灰褐色角砾,断层泥等组成。据广东省地震局和我院相关研究成果,未发现该断裂在本项目地段的全新世活动依据,必要时可进行专项地震安全性评价。本断裂可能在本标段线路西洲-松溪区间通过。(4)清泉街断裂清泉街断裂西起大坦沙岛北端白沙河两67、岸,经西村、中山纪念堂,东止于东山湖东侧,走向近东西,倾向南、倾角较陡,破碎带宽度约450m。据广东省地震局和我院相关研究成果,未发现该断裂在本项目地段的全新世活动依据,必要时可进行专项地震安全性评价。本断裂可能在本标段线路罗冲围站附近通过。2标段图2.2-1 广州市轨道交通十三号线二期(朝阳-鱼珠)构造地质图(据广州城市地质调查1:10万基岩地质图改绘)2.2.4 地层与岩性根据广州城市地质调查报告(广东省地质调查院,2011年2月)、广州市轨道交通十三号线二期(朝阳鱼珠)工程可行性研究阶段岩土工程勘察报告(编号:KC-2016-149/2016-013- G-00-01 XX,2016年168、1月)、广州市轨道交通十三号线二期工程(朝阳鱼珠)勘察2标段(凰岗站-罗冲围站段)初步勘察阶段岩土工程勘察报告(工程编号:2017岩勘28033-1,XX勘院,2017年12月),以及XX勘院搜集的场地及附近相关其它资料和本次勘察成果,槎头站下伏基岩主要为石炭系沉积岩(C)(基岩地质详见图2.2-2),上覆厚度不等的第四系(Q)覆盖层。现由新到老简述如下:(1)第四系(Q)根据广州城市地质调查报告(广东省地质调查院,2011年2月),结合本次勘察揭露地层特征进行分析,槎头站第四系主要为全新统和上更新统,以冲洪积、坡残积为主要沉积特征。按照广州市轨道交通线网岩土工程勘察总体技术要求(第四版)(X69、X,2012年8月15日)中有关广州地铁沿线岩土分层系统的分层原则,槎头站第四系可划分为:人工填土层(Q4ml)(层号);第四系上更新统-全新统河湖相淤泥层、淤泥质土层、第四系上更新统-全新统冲积-洪积-坡积土层(Q3+4al+pl、Q3+4dl),包括冲洪积软塑粉质黏土层、可塑粉质黏土层、硬塑坚硬粉质黏土层、坡积粉质黏土层;第四系残积土层(Qel),主要为碎屑岩风化残积土,包括可塑状粉质黏土层、硬塑坚硬状粉质黏土层。(2)石炭系沉积岩(C)根据广州城市地质调查报告(广东省地质调查院,2011年2月)及基岩地质图和本次勘察揭露地层特征,槎头站场地下伏基岩主要为石炭系沉积岩(C)。岩性主要为炭质70、灰岩、灰岩(石灰岩、白云质灰岩)、炭质页岩、石英砂岩、细砂岩、页岩、泥岩等。根据地层形成年代分述如下:石炭系下统测水组(C1dc):为浅灰白、褐、褐黄色细中粒砂岩、页岩、浅灰色石英砂岩、含砾砂岩,深灰至灰黑色炭质页岩与浅灰色石英砂岩、粉砂岩互层,偶见铁锰质结核,局部夹灰黑色炭质灰岩。沉积韵律比较清楚。石炭系下统石磴子组(C1ds):上部为灰色钙质泥岩,中下部为浅灰色、深灰黑色中厚层状致密灰岩夹薄层炭质页岩、炭质泥岩。石炭系下统测水组(C1dc)覆盖于石磴子组(C1ds)之上,两者呈整合接触,地层分界线位于车站北部,场地北侧为石磴子组灰岩,南侧为测水组碎屑岩。在车站中部,尚见测水组岩层下伏石磴子71、组岩层,勘察有部分钻孔钻穿测水组碎屑岩而揭露石磴子组灰岩。本次勘察工点图2.2-2 广州市轨道交通十三号线二期工程基岩地质图(据广州市航空遥感综合地质调查1:5万基岩地质图改绘)2.3 场地条件和地形地貌2.3.1 地面条件十三号线二期工程槎头站场地大部分位于原市嘉华南方水泥有限公司范围内,厂房建筑已拆除,现为广州市政府储备用地。总体地势北低南高。南部为剥蚀残丘坡地、嘉华南方水泥有限公司单位宿舍区,宿舍区建有砖混结构平房、简易棚屋、47层钢筋混凝土结构住宅楼,现仍在使用中;北部为已拆除建筑物的平地。场地北侧紧邻广海路,东侧为广州超力混凝土有限公司生产用地,场地东部有一高压线呈北北东-南南西向穿72、过场地。场地内无水塘、地表水系分布,场地西侧距珠江约400m。2.3.2 地形地貌槎头站为剥蚀残丘与冲积平原过渡地带,跨两个地貌单元。实测钻孔孔口标高7.3121.83m,平均11.28m。大部分地段属于剥蚀残丘地貌单元,地形起伏较大,标高一般为822m之间;局部地段(西北侧)属于冲积平原地貌单元,地形较平坦,地面高程多为78m。槎头站及周边地形地貌特征见图2.3-1图2.3-5。图2.3-1 槎头站及周边环境卫星影像图(黄框为槎头站示意位置) 图2.3-2 槎头站北部场地 图2.3-3 槎头站北部场地 图2.3-4 槎头站南部残丘坡地 图2.3-5 槎头站南部残丘坡顶职工宿舍区2.4 场地岩73、土层按总体技术要求中统一岩土分层标准广州市轨道交通线网岩土分层系统(第四版),按岩性和成因类型及状态,将本场地钻孔揭露地层特征按地层时代、成因类型、岩性特征、风化程度等划分,各岩土层埋深和厚度、地基承载力特征值和岩土力学参数建议值、岩土物理力学性质指标、砂粒度分析、标准贯入试验实测击数和修正击数、重型圆锥动力触探试验击数、岩土剪切波速、电阻率、热物理指标等统计详见文字报告后的各个附表。由新至老顺序(部分为岩土性质顺序)描述如下,其中岩土层结构等数据为综合本次详勘91个钻孔和利用初勘25个钻孔即共116个钻孔统计。2.4.1 第四系人工填土层(Q4ml)该层地层代号为“”。层厚变化较大,土性主要74、为杂填土,少量素填土,欠压实稍压实,均匀性差,为人工堆填而成,堆填时间一般小于15年,员工宿舍区填土堆填时间最长可逾25年。其中素填土呈褐黄色,湿,松散,主要由黏性土和砂土组成,含碎石;杂填土呈杂色,湿,松散-稍密,主要由砼块、碎砖等建筑垃圾及黏性土、砂土等组成。该层在槎头站场地分布广泛,103个钻孔揭露,部分地段填土厚度巨大。层顶标高(亦即孔口标高)6.9722.45m,平均标高12.12m;层厚0.20 10.40 m,平均2.77 m。进行标准贯入试验5次,实测击数N为242击,平均15.5击。进行重型圆锥动力触探试验1孔次(锥探跳锤者未参与统计),击入0.50m,实测击数N63.5平均75、为9.2击。该层因碎石、垃圾等杂物多,详勘采取土样仅1组符合试验要求,故引用邻近工点凰岗站槎头站区间和槎头站西洲站区间紧邻槎头站地段详勘的填土土样试验数据参与统计,供参考。该层主要物理力学性质统计见下表。人工填土主要物理力学性质指标表 表2.4-1统计项目含水率天然密度孔隙比液限塑限塑性指数液性指数压缩系数压缩模量固结系数Cv(时间平方根法)直接快剪固结快剪黏聚力内摩擦角黏聚力内摩擦角固结荷重w0OeowLwPIPILav1-2ES1-2100kPa200kPacc%g/cm3%MPa-1MPa10-3cm2/skPakPa样本数1010101010101010109988最大值31.62.076、3 0.938 40.4 25.6 14.8 0.67 0.55 7.02 6.75 6.81 40.3 28.5 最小值12.71.80 0.568 17.3 11.4 5.9 0.22 0.23 3.15 0.83 1.51 5.2 6.5 平均值22.31.92 0.718 29.6 17.7 11.9 0.37 0.39 4.80 4.50 4.55 22.4 16.7 标准值0.45 4.03 14.8 10.9 2.4.2 第四系冲积-洪积-坡积土层(Q3+4al+pl、Q3+4dl)根据总体技术要求,层共分为5个亚层,层共分为9个亚层,为陆相冲积-洪积成因(Q3+4al+pl、Q77、3+4dl)的砂土层、粉质黏土层,河湖相沉积的淤泥质土层等。槎头站初详勘主要揭露了其中7个亚层,各亚层的特征及分布如下:(1)冲积-洪积粉细砂层灰黄色,饱和,松散稍密,级配不良,以石英砂粒为主,局部含少量黏粒。槎头站仅有2个钻孔揭露。层顶埋深2.304.00 m(标高6.4610.18m),平均3.15m(标高8.32m),层厚0.802.30 m,平均1.55 m。该层进行标准贯入试验1次,实测击数N为5击。(2)冲积-洪积软塑粉质黏土层浅灰、灰黄色,软塑状,以粉黏粒为主,含少量粉细砂,干强度及韧性中等,摇震无反应,表面稍光滑。槎头站仅有2个钻孔揭露该层,零星分布。层顶埋深2.8012.6078、 m(标高-4.128.23m),平均7.70m(标高2.05m),层厚2.003.30 m,平均2.65 m。该层进行标准贯入试验2次,实测击数N为45击,平均4.5击。该层限于揭露频数低,详勘仅能采取土样1组,故引用邻近工点凰岗站槎头站区间和槎头站西洲站区间紧邻槎头站地段详勘的冲-洪积软塑粉质黏土土样试验数据参与统计。该层主要物理力学性质统计见下表。冲-洪积软塑粉质黏土主要物理力学性质指标表 表2.4-2统计项目含水率天然密度孔隙比液限塑限塑性指数液性指数压缩系数压缩模量固结系数Cv(时间平方根法)直接快剪固结快剪黏聚力内摩擦角黏聚力内摩擦角固结荷重w0OeowLwPIPILav1-2ES79、1-2100kPa200kPacc%g/cm3%MPa-1MPa10-3cm2/skPakPa样本数11111111111111111111118833最大值41.5 2.72 2.13 1.85 100.0 1.191 44.5 28.0 16.5 5.6 5.64 32.7 17.5 33.1 18.3 最小值15.2 2.69 1.75 1.24 84.3 0.466 24.4 13.9 10.5 0.2 0.44 5.9 5.0 12.3 10.7 平均值23.6 2.71 2.00 1.63 92.0 0.679 31.5 18.0 13.5 1.7 2.00 17.6 11.7 280、3.8 14.4 标准值0.37 4.84 11.7 8.7 (3)冲积-洪积可塑粉质黏土、黏土层灰黄色,可塑状,主要由砂粒、黏粒、粉粒组成,含石英颗粒,韧性及干强度中等高。摇震无反应,表面稍光滑。该层呈层状在槎头站局部分布,20个钻孔有揭露。层顶埋深1.0010.00 m(标高-2.5612.63 m),平均4.16 m(标高5.59 m),层厚1.2011.10 m,平均3.22 m。进行标准贯入试验23次,实测击数N为712击,平均10.4击。该层采取土样16组,主要物理力学性质统计见下表。冲-洪积硬塑坚硬状粉质黏土主要物理力学性质指标表 表2.4-3统计项目含水率天然密度孔隙比液限塑限81、塑性指数液性指数压缩系数压缩模量固结系数Cv(时间平方根法)直接快剪固结快剪黏聚力内摩擦角黏聚力内摩擦角固结荷重w0OeowLwPIPILav1-2ES1-2100kPa200kPacc%g/cm3%MPa-1MPa10-3cm2/skPakPa样本数1616161616161616161212101022最大值40.82.00 1.15250.331.619.50.750.676.056.57.023.329.440.716.9最小值21.61.77 0.65431.116.910.70.270.273.030.81.26.77.823.615.5平均值31.41.87 0.91339.1282、4.314.80.480.414.583.83.718.318.232.216.2标准值0.464.1714.9 14.0 该层尚对1组试样进行三轴不固结不排水(UU)剪切试验,测得黏聚力c=10.1kPa,内摩擦角=7.6。对6组试样按固结荷重50kPa、100kPa、200kPa、400kPa固结试验推算渗透系数平均值分别为0.10510-6 cm/s、0.11710-6 cm/s、0.10610-6 cm/s、0.07910-6 cm/s。(4)冲积-洪积硬塑-坚硬粉质黏土层花斑色、灰黄色,硬塑坚硬状,以粉黏粒为主,含粉细砂,干强度高,韧性中等,摇震无反应,表面稍光滑。该层在槎头站局部地83、段分布,18个钻孔有揭露。层顶埋深1.0010.00 m(标高-2.6812.01m),平均4.85m(标高4.15m),层厚1.208.50 m,平均3.48m。进行标准贯入试验30次,实测击数N为1627击,平均19.6击。该层采取土样16组,主要物理力学性质指标见下表。冲-洪积硬塑坚硬状粉质黏土主要物理力学性质指标表 表2.4-4统计项目含水率天然密度孔隙比液限塑限塑性指数液性指数压缩系数压缩模量固结系数Cv(时间平方根法)直接快剪固结快剪黏聚力内摩擦角黏聚力内摩擦角固结荷重w0OeowLwPIPILav1-2ES1-2100kPa200kPacc%g/cm3%MPa-1MPa10-3c84、m2/skPakPa样本数1616161616161613131616101033最大值40.42.11 1.10653.137.020.10.25 0.50 7.65 7.67.252.539.9151.742.1最小值12.21.78 0.45725.615.410.2-0.53 0.22 3.88 0.71.314.711.864.416.0平均值28.41.91 0.83843.028.214.80.01 0.31 6.06 4.54.833.819.694.127.7标准值0.35 5.52 26.6 14.4 注:固结快剪指标异常。(5)河湖相淤泥层黑色、深灰色,流塑,以黏粒为主,85、含少量砂粒和腐殖质,具腥臭味,污手。该层零星分布,仅8个钻孔有揭露。层顶埋深2.304.00 m(标高4.066.96 m),平均3.09m(标高5.01m),层厚0.505.30 m,平均2.74 m。进行标准贯入试验12次,实测击数N为23击,平均2.2击。该层采取土样5组,主要物理力学性质统计见表2.4-5。该层限于揭露频数低、试验项目多,场地内仅能采取5组土样进行试验,试验指标统计时引用邻近工点凰岗站槎头站区间和槎头站西洲站区间紧邻槎头站地段的详勘试验数据参与统计。对4组试样进行三轴不固结不排水(UU)剪切试验,测得黏聚力平均值c=5.0kPa,内摩擦角=4.6。对2组试样进行无侧限压86、缩试验平均值原状qu=12.3kPa,重塑qu=4.1kPa,灵敏度St=3.0。对4组试样按固结荷重50kPa、100kPa、200kPa、400kPa固结试验推算渗透系数平均值分别为0.15210-6 cm/s、0.07810-6 cm/s、0.06210-6 cm/s、0.03810-6 cm/s。对5组土样进行有机质含量试验(灼烧法),测定其有机质含量为6.62%10.72%,多数属于有机质土,个别属于弱泥炭质土。该层采主要物理力学性质指标见下表。河湖相淤泥层主要物理力学性质指标表 表2.4-5统计项目含水率天然密度孔隙比液限塑限塑性指数液性指数压缩系数压缩模量固结系数Cv(时间平方根87、法)直接快剪固结快剪黏聚力内摩擦角黏聚力内摩擦角固结荷重w0OeowLwPIPILav1-2ES1-2100kPa200kPacc%g/cm3%MPa-1MPa10-3cm2/skPakPa样本数26262626262626262624241717最大值98.31.642.61267.943.132.32.234.062.41.611.7313.7 11.5 最小值57.61.431.55644.224.614.71.301.120.800.44 0.13 2.0 1.3 平均值79.31.512.14260.233.826.31.742.061.630.81 0.82 5.2 4.8 标准值88、2.201.543.3 3.2 (6)河湖相淤泥质土层深灰色,流塑,主要由黏粒、粉粒组成,夹薄层状粉细砂,偶见蠔壳及朽木,具腥臭味。该层仅2个钻孔揭露,非主要土层。层顶埋深1.703.20 m(标高4.245.83 m),平均2.45m(标高5.03m),层厚0.703.30 m,平均2.00 m。进行标准贯入试验2次,实测击数N为23击,平均2.5击。因含蠔壳及朽木而未能采取合格土样。该层限于揭露频数低,引用邻近工点凰岗站槎头站区间和槎头站西洲站区间紧邻槎头站地段的详勘试验指标统计见下表,供参考。对1组试样进行三轴不固结不排水(UU)剪切试验,测得黏聚力c=9.2kPa,内摩擦角=5.1。对89、1组试样进行无侧限压缩试验平均值原状qu=17.2kPa,重塑qu=6.8kPa,灵敏度St=2.5。对1组试样按固结荷重50kPa、100kPa、200kPa、400kPa固结试验推算渗透系数分别为0.06510-6 cm/s、0.04810-6 cm/s、0.04010-6 cm/s、0.02610-6 cm/s。河湖相淤泥质土层主要物理力学性质指标表 表2.4-6统计项目含水率天然密度孔隙比液限塑限塑性指数液性指数压缩系数压缩模量固结系数Cv(时间平方根法)直接快剪固结快剪黏聚力内摩擦角黏聚力内摩擦角固结荷重w0OeowLwPIPILav1-2ES1-2100kPa200kPacc%g/90、cm3%MPa-1MPa10-3cm2/skPakPa样本数999109998810106622最大值50.81.791.30445.128.416.71.650.913.875.355.7514.0 9.5 23.511最小值37.31.711.04822.424.412.31.020.572.420.23 0.39 4.3 4.3 21.68.2平均值44.41.741.21237.926.113.41.360.723.151.57 1.95 9.4 7.1 22.69.6标准值0.802.826.5 5.6 注:固结快剪指标异常。(7)坡积粉质黏土层灰黄色、灰褐色,硬塑为主,含黏粒和少量91、粉细砂,干强度中等,韧性中等,摇震无反应,表面稍光滑。该层仅在位于残丘坡地的2个钻孔有揭露,非主要土层。层顶埋深0.501.30 m(标高15.75 17.95 m),平均0.90m(标高16.85m),层厚1.103.00 m,平均2.05m。该层限于揭露频数低,场地内仅能采取1组土样进行试验,试验指标统计时引用邻近工点凰岗站槎头站区间和槎头站西洲站区间紧邻槎头站地段的详勘试验数据参与统计,供参考。该层主要物理力学性质指标见下表。坡积粉质黏土层主要物理力学性质指标表 表2.4-7统计项目含水率天然密度孔隙比液限塑限塑性指数液性指数压缩系数压缩模量固结系数Cv(时间平方根法)直接快剪固结快剪黏92、聚力内摩擦角黏聚力内摩擦角固结荷重w0OeowLwPIPILav1-2ES1-2100kPa200kPacc%g/cm3%MPa-1MPa10-3cm2/skPakPa样本数8888888888866最大值33.5 2.73 0.931 45.0 30.8 16.6 0.50 0.77 6.54 6.80 6.85 45.9 24.7 最小值16.7 2.70 0.658 25.4 13.3 12.1 0.03 0.30 2.38 4.82 4.35 13.8 12.3 平均值24.1 2.71 0.799 34.9 20.5 14.3 0.25 0.44 4.48 6.08 6.13 29.93、1 19.6 标准值0.553.54 20.115.22.4.3 第四系残积土层(Qel)槎头站残积土层主要由石炭系粉砂岩、细砂岩、石英砂岩、炭质页岩等碎屑岩类及灰岩类等风化而成,根据母岩性质、残积土状态和密实程度,划分为以下2个亚层,其特征分述如下:(1)软塑可塑状碎屑岩类残积粉质黏土褐黄、深灰、灰黑色,可塑,局部软塑,以粉、黏粒为主,含粉细砂、中砂,间含原岩碎屑,干强度及韧性中等,摇震无反应,表面稍光滑。属碎屑岩类残积土。槎头站场地部分地段有分布,15个钻孔揭露。层顶埋深2.4020.20 m(标高-6.92 16.85 m),平均7.76m(标高2.56m),层厚0.808.5 m,平均94、3.37m。进行标准贯入试验18次,实测击数N为515击,平均9.3击。该层采取土样20组,主要物理力学性质指标见下表。该层尚对2组试样进行三轴不固结不排水(UU)剪切试验,测得黏聚力c=11.3 12.5kPa,平均11.9kPa,内摩擦角=6.9 8.6,平均11.8。对1组试样进行无侧限压缩试验原状qu=53.0kPa,重塑qu=37.6kPa,灵敏度St=1.4。对7组试样按固结荷重50kPa、100kPa、200kPa、400kPa固结试验推算渗透系数平均值分别为0.20410-6 cm/s、0.20310-6 cm/s、0.17310-6 cm/s、0.12410-6 cm/s。软95、塑可塑状碎屑岩类残积粉质黏土主要物理力学性质指标表 表2.4-8统计项目含水率天然密度孔隙比液限塑限塑性指数液性指数压缩系数压缩模量固结系数Cv(时间平方根法)直接快剪固结快剪黏聚力内摩擦角黏聚力内摩擦角固结荷重w0OeowLwPIPILav1-2ES1-2100kPa200kPacc%g/cm3%MPa-1MPa10-3cm2/skPakPa样本数2020202020202020202020101011最大值59.21.961.72559.434.026.80.991.287.047.20 7.15 42.528.0最小值23.81.560.75430.516.811.30.260.252.96、130.18 0.89 10.26.8平均值35.91.821.02843.327.316.00.530.534.275.02 5.34 19.114.661.918.1标准值0.63 3.78 13.2 10.7 (2)硬塑坚硬状碎屑岩类残积粉质黏土褐黄、深灰、灰黑色,硬塑坚硬,以粉、黏粒为主,含粉细砂、中砂,间含原岩碎屑,干强度高,韧性中等,摇震无反应,表面稍光滑。属碎屑岩类残积土。槎头站场地部分地段有分布,31个钻孔有揭露。层顶埋深0.0014.90 m(标高-1.41 18.12m),平均3.71m(标高9.28m),层厚0.606.90 m,平均3.08m。进行标准贯入试验34次,实97、测击数N为1528击,平均21.6击。该层采取土样21组,主要物理力学性质指标见下表。该层尚对1组试样进行三轴不固结不排水(UU)剪切试验,测得黏聚力c=11.5kPa,内摩擦角=9.8。硬塑坚硬状碎屑岩类残积粉质黏土主要物理力学性质指标表 表2.4-9统计项目含水率天然密度孔隙比液限塑限塑性指数液性指数压缩系数压缩模量固结系数Cv(时间平方根法)直接快剪固结快剪黏聚力内摩擦角黏聚力内摩擦角固结荷重w0OeowLwPIPILav1-2ES1-2100kPa200kPacc%g/cm3%MPa-1MPa10-3cm2/skPakPa样本数2929292929292925252828111144最98、大值35.52.161.04054.132.721.40.250.619.577.84 7.60 41.831.6151.740.6最小值14.61.790.50526.615.27.5-0.470.163.271.66 1.68 11.48.931.914.1平均值24.11.950.73338.324.314.0-0.010.335.795.44 5.83 30.122.079.525.7标准值0.36 5.25 24.8 18.3 2.4.4 石炭系下统碎屑岩、灰岩(C1)石炭系下统测水组(C1dc):为褐色细中粒砂岩、含砾砂岩、页岩、浅灰或深灰色石英砂岩、深灰至灰黑色粉砂岩、炭质页岩互99、层,局部夹透镜状深灰色炭质灰岩、灰岩。石炭系下统石磴子组(C1ds):以深灰色、灰黑色中厚层状致密灰岩、炭质灰岩为主,夹薄层灰黑色炭质页岩。按其风化程度钻孔揭露的基岩可分为四个风化带:(1)基岩全风化带岩性主要为粉砂岩、细砂岩及炭质页岩,局部为炭质灰岩,棕红色、深灰色,岩石风化剧烈,原岩组织结构已基本风化破坏,但尚可辨认,岩芯呈坚硬土状,部分呈碎屑状,局部夹岩碎块状,浸水易软化。采芯率32%95%,“RQD”为0。岩体完整程度为极破碎,岩石坚硬程度属极软岩,岩体基本质量等级为V级。该层在槎头站部分地段分布,57个钻孔有揭露。层顶埋深0.30 54.00 m(标高-34.78 19.45m),平100、均12.09 m(标高0.86m),层厚0.7012.00m,平均3.33m。进行标准贯入试验80次,实测击数N为3049击,平均38.0击。该层取“土样”20组,主要物理力学性质指标见下表。该层尚对1组试样按固结荷重50kPa、100kPa、200kPa、400kPa固结试验推算渗透系数平均值分别为0.09310-6 cm/s、0.09510-6 cm/s、0.08610-6 cm/s、0.06910-6 cm/s。碎屑岩全风化带主要物理力学性质指标表 表2.4-10统计项目含水率天然密度孔隙比液限塑限塑性指数液性指数压缩系数压缩模量固结系数Cv(时间平方根法)直接快剪固结快剪黏聚力内摩擦角101、黏聚力内摩擦角固结荷重w0OeowLwPIPILav1-2ES1-2100kPa200kPacc%g/cm3%MPa-1MPa10-3cm2/skPakPa样本数3939393939393934343939171744最大值55.82.151.48755.336.321.61.41 0.48 7.89 8.20 8.04 54.533.861.825.4最小值10.11.66 0.44323.412.19.3-0.54 0.21 3.37 1.41.922.815.528.515.3平均值23.41.930.74336.122.613.50.03 0.33 5.33 6.05 6.30 34.102、423.340.622.2标准值0.35 4.98 30.2 20.8 注:全风化岩难于取样,故所取样品可能存在代表性不足问题,部分指标可能存在异常,使用时需注意。(2)基岩强风化带1)炭质页岩、页岩、粉砂质泥岩强风化带岩性主要为炭质页岩,局部为页岩、粉砂质泥岩,间夹(含)较多中等风化石英砂岩岩层(块)。灰黑、深灰色,岩石风化强烈,岩芯呈半岩半土状或呈碎块状,岩质较软,敲击声哑易碎,裂隙很发育,岩石浸水易软化。采芯率45%86%,“RQD”大部分为0。岩体完整程度为极破碎,岩石坚硬程度属极软岩,岩体基本质量等级为V级。该层在槎头站大部分地段有分布,81个钻孔有揭露。层顶埋深0.70 56.50103、 m(标高-48.43 14.59m),平均20.55 m(标高-6.95),层厚0.5033.70m,平均6.11m。进行标准贯入试验69次(部分标贯跳锤,未参与统计),实测击数N为50165击,平均66.1击。进行重型圆锥动力触探试验20孔次(部分锥探跳锤,未参与统计),击入5.10m,实测击数N63.5为1773击,平均为33.7击。该层取“土样”34组,主要物理力学性质指标见下表。该层尚对1组“土样”按固结荷重50kPa、100kPa、200kPa、400kPa固结试验推算渗透系数平均值分别为0.07910-6 cm/s、0.10910-6 cm/s、0.10010-6 cm/s、0.104、06410-6 cm/s。炭质页岩、页岩、粉砂质泥岩强风化带主要物理力学性质指标表 表2.4-11统计项目含水率天然密度孔隙比液限塑限塑性指数液性指数压缩系数压缩模量固结系数Cv(时间平方根法)直接快剪固结快剪黏聚力内摩擦角黏聚力内摩擦角固结荷重w0OeowLwPIPILav1-2ES1-2100kPa200kPacc%g/cm3%MPa-1MPa10-3cm2/skPakPa统计数3434343434343434343434131333最大值29.82.201.62543.830.215.40.510.5826.138.04 8.13 79.137.164.626.9最小值6.91.320.105、38617.711.56.2-0.740.052.902.21 3.82 24.414.029.016.3平均值17.91.980.63130.618.911.7-0.100.335.866.43 6.77 42.924.344.222.9标准值0.37 4.69 34.9 19.9 注:强风化岩难于取样,故所取样品可能存在代表性不足问题,部分指标可能存在异常,使用时需注意。该层取岩样6组进行试验,天然密度2.152.22g/cm3,平均值2.20 g/cm3;天然抗压强度0.42.8MPa,平均值1.2MPa。采取7组岩样进行点荷载试验,换算饱和抗压强度指标Rc为1.284.41MPa,平均106、值2.8MPa。炭质页岩、页岩、粉砂质泥岩强风化带岩石物理力学性质指标 表2.4-12项目天然密度抗压强度点荷载饱和变形指标饱和抗剪强度指标剪切波速天然饱和烘干强度指数Is(50)换算强度Rc弹性模量E50泊桑比内摩擦角黏聚力C纵波VP横波VSg/cm3MPaMPaMPaMPaMPa104MPaMPam/sm/s样本数3 6 7最大值2.22 4.4 4.41 最小值2.15 0.4 1.28 平均值2.20 1.2 2.82 标准值0.31.97注:强风化岩极破碎,难于取样,故所取样品可能存在代表性不足问题,使用时需注意;点荷载样品为岩块强度,离散性大,作为岩体强度使用时需适当折减;夹层试验107、指标不参与统计。2)泥质粉砂岩、粉砂岩、细砂岩、石英砂岩强风化带岩性主要为泥质粉砂岩、粉砂岩、细砂岩、石英砂岩,深灰、灰、灰白、褐、褐黄色,岩石风化强烈,岩石结构大部分已破坏,岩芯呈半岩半土状,碎块状,岩块手可掰断,浸水易软化。裂隙发育很发育,部分裂隙。局部间夹中等风化岩块。采芯率40%85%,“RQD”为0。岩体极破碎破碎,岩石坚硬程度大部分属极软岩,岩体基本质量等级为V级。其中,石英砂岩岩芯多呈碎块状,矿物成分主要为石英,单个岩块手难掰断,岩石坚硬程度属软岩,局部夹层甚至可达较硬岩,但节理裂隙发育,岩体极破碎破碎。该层在槎头站大部分地段有分布,83个钻孔有揭露。层顶埋深0.00 59.00108、 m(标高-50.93 21.90m),平均21.44 m(标高-7.36m),层厚0.5026.40m,平均5.98m。该层进行标准贯入试验37次(部分标贯跳锤,未参与统计),实测击数N为50180击,平均82.8击。进行重型圆锥动力触探试验9孔次(部分锥探跳锤,未参与统计),击入2.65m,实测击数N63.5为1536击,平均为23.3击。该层取“土样”6组,利用槎头站西洲站区间紧邻槎头站地段钻孔层“土样”2组,主要物理力学性质指标统计见下表。该层取15组泥质粉砂岩、粉砂岩、细砂岩岩样进行点荷载试验,换算饱和抗压强度指标Rc为1.835.43MPa,平均值3.58MPa,标准值2.96MP109、a。取7组石英砂岩岩样进行天然抗压强度试验,抗压强度值为3.47.2MPa,平均值5.5MPa,标准值2.6MPa。取13组石英砂岩岩样进行点荷载试验,换算饱和强度指标Rc为0.447.56MPa,平均值5.22MPa,标准值3.75MPa。但施工需注意的是,该层局部间夹中微风化岩块,夹层试验指标不参与上述统计,夹层的岩石天然抗压强度值最大可达35.1MPa。泥质粉砂岩、粉砂岩、细砂岩强风化带主要物理力学性质指标表 表2.4-13统计项目含水率天然密度孔隙比液限塑限塑性指数液性指数压缩系数压缩模量固结系数Cv(时间平方根法)直接快剪固结快剪黏聚力内摩擦角黏聚力内摩擦角固结荷重w0OeowLwP110、IPILav1-2ES1-2100kPa200kPacc%g/cm3%MPa-1MPa10-3cm2/skPakPa统计数888888666886611最大值27.22.11 1.037.523.314.60.21 0.44 11.05 7.47.435.931.620.420.1最小值11.31.61 0.422.314.08.3-0.33 0.13 3.76 1.82.416.716.120.420.1平均值20.31.89 0.730.718.811.9-0.01 0.35 5.50 6.16.429.424.720.420.10.44 3.23 23.320.3注:强风化岩难于取样,故111、所取样品可能存在代表性不足问题,部分指标可能存在异常,使用时需注意。泥质粉砂岩、粉砂岩、细砂岩强风化带岩石物理力学性质指标 表2.4-14项目天然密度抗压强度点荷载饱和变形指标饱和抗剪强度指标剪切波速天然饱和烘干强度指数Is(50)换算强度Rc弹性模量E50泊桑比内摩擦角黏聚力C纵波VP横波VSg/cm3MPaMPaMPaMPaMPa104MPaMPam/sm/s样本数15 最大值12 最小值5.88 平均值1.83 标准值3.11注:强风化岩体难于取样,故所取样品可能存在代表性不足问题,使用时需注意;点荷载样品为岩块强度,离散性大,作为岩体强度使用时需适当折减;夹层试验指标不参与统计。石英砂112、岩强风化带岩石物理力学性质指标 表2.4-15项目天然密度抗压强度点荷载饱和变形指标饱和抗剪强度指标剪切波速天然饱和烘干强度指数Is(50)换算强度Rc弹性模量E50泊桑比内摩擦角黏聚力C纵波VP横波VSg/cm3MPaMPaMPaMPaMPa104MPaMPam/sm/s样本数4 713 最大值2.66 7.2 7.56 最小值2.44 3.4 0.44 平均值2.54 5.5 5.22 标准值2.63.75 注:强风化岩极破碎,难于取样,故所取样品可能存在代表性不足问题,使用时需注意;点荷载样品为岩块强度,离散性大,作为岩体强度使用时需适当折减;夹层试验指标不参与统计。3)灰岩、炭质灰岩强113、风化带,代号为岩性主要为炭质灰岩、灰岩,深灰色、灰黑色,岩石风化强烈,结构大部分已破坏,岩芯多呈碎块状,部分为土夹岩屑状,夹薄层炭质页岩,局部夹中等风化岩块,裂隙很发育。采芯率35%90%,“RQD”为0。岩体极破碎,属极软岩,岩体基本质量等级为V级。该层在槎头站北部部分地段有分布,21个钻孔有揭露。层顶埋深9.20 59.00 m(标高-39.59 2.51m),平均25.74m(标高-13.78m),层厚0.5010.80m,平均2.48m。进行标准贯入试验3次(大部分标贯跳锤,未参与统计),实测击数N为3652击,平均43.0击。(3)基岩中等风化带槎头站岩石中等风化带主要为碎屑岩类中等114、风化带和灰岩类中等风化带,根据母岩岩性主要分为四类,分述如下:1)炭质页岩、页岩、粉砂质泥岩中等风化带岩性以炭质页岩为主,灰黑色,泥质结构,页理状构造,泥质胶结,节理裂隙较发育。岩芯破碎较破碎,多呈块状,局部呈短柱状,岩质稍硬,敲击声较哑,手难掰断,但敲击易碎。采芯率35%75%,“RQD”为010%。岩体破碎较破碎,属极软岩软岩,岩体基本质量等级为V级。该层在槎头站局部地段有分布,8个钻孔有揭露。层顶埋深13.8045.40 m(标高-32.39 -5.64m),平均26.26 m(标高-12.42m),层厚0.907.35m,平均3.08m。该层取4组岩样进行天然抗压强度试验,抗压强度值为115、2.615.3MPa,平均值6.9MPa。取16组岩样进行点荷载试验,换算饱和抗压强度指标Rc为5.1611.90MPa,平均值8.84MPa,标准值7.52MPa。施工时需注意的是,该层局部间夹有薄层微风化岩(夹层试验指标不参与上述统计),夹层岩石饱和抗压强度值最大可达23.9MPa。炭质页岩、页岩、粉砂质泥岩中等风化带岩石物理力学性质指标 表2.4-16项目天然密度抗压强度点荷载饱和变形指标饱和抗剪强度指标剪切波速天然饱和烘干强度指数Is(50)换算强度Rc弹性模量E50泊桑比内摩擦角黏聚力C纵波VP横波VSg/cm3MPaMPaMPaMPaMPa104MPaMPam/sm/s样本数416116、最大值15.3 11.90 最小值2.6 5.16 平均值6.9 8.84 标准值7.52注:中等风化岩破碎较破碎,难于取样,故所取样品可能存在代表性不足问题,使用时需注意;点荷载样品为岩块强度,离散性大,作为岩体强度使用时需适当折减;夹层试验指标不参与统计。2)粉砂岩、细砂岩、石英砂岩中等风化带岩性主要为细砂岩、石英砂岩,局部为粉砂岩、泥质粉砂岩,灰黑、灰白、黄色,砂粒结构,层状构造,泥钙质胶结、硅质胶结。岩块手难掰断,敲击声较脆,但敲击较易碎。裂隙较发育,局部有铁质渲染。岩芯较破碎较完整,呈块状、短柱状,夹强风化岩,间夹薄层微风化岩岩块。采芯率33%95%,“RQD”为050%。根据波速测117、试和岩石试验结果,岩体破碎较完整,属软岩较硬岩,岩体基本质量等级为V级。其中,石英砂岩岩芯多呈块状,矿物成分主要为石英,摩氏硬度7级,岩块坚硬程度属较软岩较硬岩,但节理裂隙发育,岩体完整程度以破碎为主。该层在槎头站部分地段有分布,30个钻孔有揭露。层顶埋深0.20 56.80 m(标高-46.4921.50m),平均25.17 m(标高-11.59m),层厚0.5014.20m,平均2.92m。该层采取岩石试样进行试验,岩石颗粒密度为2.71 g/cm3;岩石天然密度为2.452.65g/cm3,平均2.56 g/cm3;饱和密度为2.662.67 g/cm3,平均2.66 g/cm3;烘干密118、度为2.632.64g/cm3,平均2.64 g/cm3;粉砂岩、细砂岩16组岩样点荷载试验换算饱和抗压强度指标Rc为7.1513.28MPa,平均值10.80MPa,标准值9.96MPa。石英砂岩天然单轴抗压强度为11.619.9MPa,平均16.2MPa,标准值12.9 MPa;58组岩样点荷载试验换算饱和强度指标Rc为8.7028.48MPa,平均值17.51MPa,标准值16.08 MPa ;饱和弹性模量E50为7.32104MPa,饱和泊桑比为0.25;饱和抗剪断黏聚力c为11.2MPa,内摩擦角为43.50。施工时需注意的是,该层局部间夹有薄层微风化岩(夹层试验指标不参与上述统计)119、,夹层岩石饱和抗压强度值最大可达87.2MPa。粉砂岩、细砂岩中等风化带岩石物理力学性质指标 表2.4-17项目天然密度抗压强度点荷载饱和变形指标饱和抗剪强度指标剪切波速天然饱和烘干强度指数Is(50)换算强度Rc弹性模量E50泊桑比内摩擦角黏聚力C纵波VP横波VSg/cm3MPaMPaMPaMPaMPa104MPaMPam/sm/s样本数37最大值13.28 最小值7.15 平均值10.80 标准值9.96注:中等风化岩破碎较破碎,难于取样,故所取样品可能存在代表性不足问题,使用时需注意;点荷载样品为岩块强度,离散性大,作为岩体强度使用时需适当折减;夹层试验指标不参与统计。石英砂岩中等风化带120、岩石物理力学性质指标 表2.4-18项目天然密度抗压强度点荷载饱和变形指标饱和抗剪强度指标剪切波速天然饱和烘干强度指数Is(50)换算强度Rc弹性模量E50泊桑比内摩擦角黏聚力C纵波VP横波VSg/cm3MPaMPaMPaMPaMPa104MPaMPam/sm/s样本数10 1658 1 1 1 1 1 1 最大值2.65 25.3 28.48 7.320.25 43.5 11.2 4250 2500 最小值2.45 11.6 8.70 7.32 0.25 43.5 11.2 4250 2500 平均值2.56 17.1 17.51 7.32 0.25 43.5 11.2 4250 2500 121、标准值16.08 注:中等风化岩破碎较破碎,难于取样,故所取样品可能存在代表性不足问题,使用时需注意;点荷载样品为岩块强度,离散性大,作为岩体强度使用时需适当折减;夹层试验指标不参与统计。3)炭质灰岩中等风化带,代号为岩性为炭质灰岩,灰黑色,隐晶质结构,层状构造,间夹强风化炭质页岩,间夹薄层微风化岩岩块。岩块手难掰断,敲击声较脆。裂隙较发育。岩芯较破碎较完整,呈块状、短柱状。采芯率38%88%,“RQD”为012%。根据波速测试和岩石试验结果,岩体较破碎,属软岩较软岩,岩体基本质量等级为V级。该层在槎头站部分地段有分布,21个钻孔有揭露。层顶埋深12.90 41.50 m(标高-24.52 -122、1.81m),平均25.88 m(标高-14.58m),层厚0.4017.70m,平均6.45m。经采取岩石试样进行试验,试验结果见表2.4-18。施工时需注意的是,该层局部间夹有薄层微风化岩(夹层试验指标不参与本层统计),夹层岩石饱和抗压强度值最大可达36.7MPa。炭质灰岩中等风化带岩石物理力学性质指标 表2.4-19项目天然密度抗压强度点荷载饱和变形指标饱和抗剪强度指标剪切波速天然饱和烘干强度指数Is(50)换算强度Rc弹性模量E50泊桑比内摩擦角黏聚力C纵波VP横波VSg/cm3MPaMPaMPaMPaMPa104MPaMPam/sm/s样本数1545最大值2.5616.618.3 1123、9.49 最小值2.5613.510.1 3.35 平均值2.5615.2 12.5 14.31 标准值注:中等风化岩破碎较破碎,难于取样,故所取样品可能存在代表性不足问题,使用时需注意;点荷载样品为岩块强度,离散性大,作为岩体强度使用时需适当折减;夹层试验指标不参与统计。4)灰岩中等风化带,代号为岩性为灰岩,灰色、深灰色,隐晶质结构,层状构造,间夹薄层微风化岩。岩芯较完整,呈短柱状、柱状,局部稍破碎,呈块状。岩质较硬,敲击声较脆。局部见溶蚀现象。裂隙发育,方解石脉充填,呈网状或脉状发育。采芯率38%68%,“RQD”为20%。根据波速测试和岩石试验结果,岩体较破碎较完整,属较软岩较硬岩,岩体124、基本质量等级为级。该层在槎头站主要分布于北部地段,26个钻孔有揭露。层顶埋深13.20 53.00 m(标高-37.15 -2.03m),平均27.86 m(标高-16.62m),层厚0.509.50m,平均2.97m。经采取岩石试样进行试验,岩石颗粒密度为2.752.77g/cm3,平均2.76g/cm3;岩石天然密度为2.132.96g/cm3,平均2.67 g/cm3;饱和密度为2.702.72 g/cm3,平均2.72 g/cm3;烘干密度为2.692.70g/cm3,平均2.69 g/cm3;天然单轴抗压强度为7.929.5MPa,平均18.9MPa,标准值16.5 MPa;饱和单轴125、抗压强度为7.021.4MPa,平均12.8MPa,标准值8.3 MPa ;干燥单轴抗压强度为19.028.3MPa,平均23.7MPa;软化系数0.54;点荷载换算饱和抗压强度Rc为12.0317.34MPa,平均11.00MPa;弹性模量E50为0.5921042.180104MPa,平均1.210104MPa;泊桑比为0.270.32,平均0.29;纵波速度Vp为26273380m/s,横波速度Vs为15622029m/s。施工时需注意的是,该层局部间夹有薄层微风化岩(夹层试验指标不参与本层统计),夹层岩石烘干抗压强度值最大可达132.4MPa。灰岩中等风化带岩石物理力学性质指标 表2.126、4-20 项目天然密度抗压强度点荷载饱和变形指标饱和抗剪强度指标剪切波速天然饱和烘干强度指数Is(50)换算强度Rc弹性模量E50泊桑比内摩擦角黏聚力C纵波VP横波VSg/cm3MPaMPaMPaMPaMPa104MPaMPam/sm/s样本数19 336563 3 5 5 最大值2.96 29.5 21.4 28.3 17.34 2.1800.32 33802029最小值2.13 7.9 7.0 19.0 12.03 0.592 0.27 2627 1562 平均值2.67 18.9 12.8 23.7 13.79 1.2100.29 30121808.标准值16.58.311.00注:中等127、风化岩破碎较破碎,难于取样,故所取样品可能存在代表性不足问题,使用时需注意;点荷载样品为岩块强度,离散性大,作为岩体强度使用时需适当折减;夹层试验指标不参与统计。(4)基岩微风化带1)炭质页岩微风化带岩性主要为炭质页岩,灰黑色,泥质结构,页理状构造,岩芯较完整,呈短柱状、柱状。岩质较硬,但敲击易碎,节理裂隙较发育。采芯率70%90%,“RQD”为045%。岩体较完整,岩石坚硬程度属较软岩,岩体基本质量等级为类。该风化带在槎头站仅有2个钻孔揭露。层顶埋深25.0026.00 m(标高-13.71 -10.45m),平均25.50m(标高-12.08m),层厚0.703.00m,平均1.85m。经128、采取10组岩石试样进行点荷载试验,换算饱和抗压强度Rc一般为22.1946.91MPa,平均32.59MPa,标准值27.87MPa。炭质页岩微风化带岩石物理力学性质指标 表2.4-21 项目天然密度抗压强度点荷载饱和变形指标饱和抗剪强度指标剪切波速天然饱和烘干强度指数Is(50)换算强度Rc弹性模量E50泊桑比内摩擦角黏聚力C纵波VP横波VSg/cm3MPaMPaMPaMPaMPa104MPaMPam/sm/s样本数10 最大值46.91 最小值22.19 平均值32.59 标准值27.87注:微风化炭质页岩易破碎,难于取样,故所取样品可能存在代表性不足问题,使用时需注意;点荷载样品为岩块强129、度,离散性大,作为岩体强度使用时需适当折减;夹层试验指标不参与统计。2)细砂岩、石英砂岩微风化带岩性:主要为细砂岩、石英砂岩,局部为粉砂岩、泥质粉砂岩,灰白色、灰白黄色、褐红色、褐黄色,砂粒结构,层状构造,岩芯较完整完整,呈长柱状、短柱状,局部呈碎块状,敲击声脆,裂隙不发育。采芯率50%98%,“RQD”为40%98%。根据波速测试和岩石试验结果,岩体较完整完整,岩石坚硬程度属软岩坚硬岩,岩体基本质量等级为级。其中,石英砂岩岩芯多呈短柱状,部分呈块状,矿物成分主要为石英,摩氏硬度7级,岩质坚硬,敲击声脆,岩块坚硬程度属较硬岩坚硬岩,但岩体完整程度为较破碎较完整,岩体基本质量等级为级。该层在槎头130、站局部分布,9个钻孔有揭露。层顶埋深4.00 33.80 m(标高-21.96 7.52m),平均18.52m(标高-7.38m),揭露层厚0.505.70m,平均1.78m。经采取岩石试样进行试验,该层粉砂岩、细砂岩岩石颗粒密度为3.05g/cm3;天然密度为2.993.01 g/cm3,平均为3.00 g/cm3;饱和密度为3.003.03 g/cm3,平均为3.01 g/cm3;烘干密度为2.973.00g/cm3,平均为2.99 g/cm3;天然单轴抗压强度为22.574.0MPa,平均43.9MPa,标准值26.8 MPa;饱和单轴抗压强度为52.557.3MPa,平均54.9MPa131、;点荷载换算天然抗压强度Rc为15.564.3MPa,平均31.9MPa,标准值28.1MPa;饱和弹性模量E50为4.9001044.910104MPa,平均4.905104MPa,泊桑比为0.250.27,平均0.26;饱和抗剪断黏聚力c为9.62MPa,内摩擦角为43.10。该层石英砂岩岩石颗粒密度为2.71g/cm3;天然密度为2.462.65 g/cm3,平均为2.59g/cm3;饱和密度为2.66 g/cm3;烘干密度为2.632.64g/cm3,平均为2.64 g/cm3;天然单轴抗压强度为31.8101.6MPa,平均66.2MPa,标准值58.3 MPa;饱和单轴抗压强度为8132、7.2MPa(偏高);点荷载换算天然抗压强度Rc为30.7970.93MPa,平均46.96MPa,标准值44.71MPa;饱和弹性模量E50为7.320104MPa,泊桑比为0.25;饱和抗剪断黏聚力c为11.2MPa,内摩擦角为43.50。粉砂岩、细砂岩微风化带岩石物理力学性质指标 表2.4-22 项目天然密度抗压强度点荷载饱和变形指标饱和抗剪强度指标剪切波速天然饱和烘干强度指数Is(50)换算强度Rc弹性模量E50泊桑比内摩擦角黏聚力C纵波VP横波VSg/cm3MPaMPaMPaMPaMPa104MPaMPam/sm/s样本数3 16 23922 1 1 2 2 最大值3.01 69.7133、 57.3 64.3 4.9100.27 43.10 9.62 4100 2412 最小值2.99 14.6 52.5 15.5 4.9000.25 43.10 9.62 3921 2313 平均值3.00 38.3 54.9 31.9 4.9050.26 43.10 9.62 4011 2363 标准值19.028.1注:点荷载样品为岩块强度,离散性大,作为岩体强度使用时需适当折减;夹层试验指标不参与统计。石英砂岩微风化带岩石物理力学性质指标 表2.4-23 项目天然密度抗压强度点荷载饱和变形指标饱和抗剪强度指标剪切波速天然饱和烘干强度指数Is(50)换算强度Rc弹性模量E50泊桑比内摩擦角134、黏聚力C纵波VP横波VSg/cm3MPaMPaMPaMPaMPa104MPaMPam/sm/s样本数5 18 1 39111 1 1 1 最大值2.65 101.6 87.2 70.93 7.3200.25 43.50 11.20 4250 2500 最小值2.46 31.8 87.2 30.79 7.3200.25 43.50 11.20 4250 2500 平均值2.59 66.2 87.2 46.96 7.3200.25 43.50 11.20 4250 2500 标准值58.3 44.71注:点荷载样品为岩块强度,离散性大,作为岩体强度使用时需适当折减;夹层试验指标不参与统计。3)炭质135、灰岩、泥灰岩微风化带岩性以炭质灰岩为主,局部间夹薄层炭质页岩,灰深灰色,泥晶质结构,层状构造,岩芯较完整完整,呈柱状、短柱状,局部块状,敲击声脆,岩芯断面含炭质,局部见少量方解石脉。偶见溶蚀现象。采芯率66%95%,“RQD”为35%98%。根据波速测试和岩石试验结果,岩体较完整,属较软岩坚硬岩,岩体基本质量等级为级。该层在槎头站部分地段分布,18个钻孔有揭露。层顶埋深13.60 57.70 m(标高-41.85 -1.93m),平均32.12m(标高-20.33m),揭露层厚1.0012.60m,平均4.15m。经采取岩石试样进行试验,该层岩石天然密度2.502.91g/cm3,平均2.73136、g/cm3;饱和密度为2.682.73 g/cm3,平均为2.71 g/cm3;天然单轴抗压强度为23.699.3MPa,平均46.2MPa,标准值40.7MPa;饱和单轴抗压强度为24.779.2MPa,平均41.8MPa,标准值36.1MPa;点荷载换算饱和抗压强度Rc为12.5423.52MPa,平均17.93MPa。炭质灰岩微风化带岩石物理力学性质指标 表2.4-24 项目天然密度抗压强度点荷载饱和变形指标饱和抗剪强度指标剪切波速天然饱和烘干强度指数Is(50)换算强度Rc弹性模量E50泊桑比内摩擦角黏聚力C纵波VP横波VSg/cm3MPaMPaMPaMPaMPa104MPaMPam/137、sm/s样本数11 30 172 2 最大值2.91 99.3 85.5 94.7 23.32 最小值2.50 23.6 24.7 88.6 12.54 平均值2.73 46.2 41.8 91.7 17.93 标准值42.036.1注:点荷载样品为岩块强度,离散性大,作为岩体强度使用时需适当折减;夹层试验指标不参与统计。4)灰岩微风化带岩性以石灰岩为主,隐晶质结构,中厚层状构造。岩芯较完整完整,呈柱状、短柱状,局部块状,局部见溶蚀现象。岩质较硬,敲击声脆。裂隙发育,裂隙为方解石充填,呈网状或脉状发育。采芯率75%100%,“RQD”为75%98%。根据波速测试和岩石试验结果,岩体较完整完整,138、属较硬岩坚硬岩,岩体基本质量等级为级。该层在槎头站部分地段分布,66个钻孔有揭露。层顶埋深7.50 58.70 m(标高-42.850.63m),平均25.68 m(标高-14.81m),揭露层厚0.2027.40m,平均7.63m。经采取岩石试样进行试验,该层岩石颗粒密度为2.692.76 g/cm3,平均为2.74 g/cm3;岩石天然密度为2.132.96 g/cm3,平均2.66 g/cm3;饱和密度为2.652.77g/cm3,平均2.71g/cm3;烘干密度为2.632.71g/cm3,平均为2.68g/cm3;天然单轴抗压强度为25.899.4MPa,平均57.2MPa,标准值5139、3.8MPa;饱和单轴抗压强度为26.7144.0MPa,平均52.5MPa,标准值为45.1MPa;干燥单轴抗压强度为38.5132.4MPa,平均63.6MPa,标准值为56.2MPa;饱和弹性模量E50为2.27010412.500104MPa,平均4.546104MPa;泊桑比为0.220.30,平均0.27;饱和抗剪断黏聚力C为4.398.27MPa,平均6.77MPa,内摩擦角为42.043.0,平均42.6。灰岩微风化带岩石物理力学性质指标 表2.4-25项目天然密度抗压强度点荷载饱和变形指标饱和抗剪强度指标剪切波速天然饱和烘干强度指数Is(50)换算强度Rc弹性模量E50泊桑比140、内摩擦角黏聚力C纵波VP横波VSg/cm3MPaMPaMPaMPaMPa104MPaMPam/sm/s样本数58 193 50 503 8 8 3 3 6 6最大值2.96 99.4 144.0 132.4 41.56 12.5000.30 43.00 8.27 4550 2653 最小值2.13 25.8 26.7 38.5 33.13 2.2700.22 42.00 4.39 4105 2438 平均值2.67 57.2 52.5 62.7 38.34 4.5460.27 42.63 6.77 4380 2568 标准值53.845.157.9 2.1030.29 注:点荷载样品为岩块强度141、,离散性大,作为岩体强度使用时需适当折减;夹层试验指标不参与统计。(5)构造角砾岩发育于断裂带中,受构造应力影响,岩石一般极破碎破碎,偶见较完整岩块,呈短柱状,岩石主要由岩性杂乱的角砾状岩块组成,泥质、铁质胶结,岩质较硬,厚度小。在初勘钻孔MM2Z2-C021、MM2Z2-C023和详勘钻孔MM2Z3-CT-038、MM2Z3-CT-065共4个钻孔中揭露(详见钻孔柱状图)。层顶埋深3.5040.90 m(标高-24.668.13m),平均20.53m(标高-6.99m),垂向视层厚0.30 3.20m,平均1.58m。2.5.埋藏物据勘察初步调查了解,槎头站场地未发现埋藏河道、沟浜、防空洞、142、墓穴、孤石等对工程不利埋藏物。对工程不利的埋藏物主要为建筑物基础、地下管线、化粪池、填石。本次详勘在场地范围及两侧分布职工住宅楼、电塔,基础型式推测桩基础为主。对工程不利埋藏物主要为槎头水泥厂宿舍桩基础和槎头水泥厂已拆除厂房残余基础,主要为天然地基浅基础(条形基础、独立基础)和桩基础,浅基础埋深约1.04.0m,桩基础埋深不明。场地局部地段零星分布排污管等地下管线,槎头水泥厂宿舍附近下设化粪池,埋深多为0.303.00m左右。对工程不利埋藏物具体情况需通过本项目环境调查查明,资料以其为准。2.6 地表水和地下水2.6.1 地表水槎头站场地地表水系不发育,无水塘、河涌分布,西侧距离珠江约400m143、。珠江距离场地最近处河宽约400m(东岸至沉香沙),常年流水,径流量较大,流向北往南。2.6.2 地下水2.6.2.1 地下水位槎头站微地貌属于冲积平原与残丘台地地貌单元交汇地带,地形有一定起伏。勘察期间测得各钻孔地下水初见水位埋深为0.1015.00m,平均2.16m,水位高程-6.8013.83m,平均8.39m;稳定地下水位(静止水位)埋深为0.2015.50m,平均2.16m,水位高程-7.2013.23m,平均8.36m。槎头站砂层不发育,仅2个钻孔揭露透镜状分布砂层,孔隙水较贫乏,无独立稳定水位。勘察量测的钻孔稳定地下水位基本可视作基岩裂隙水水位。沿线地下水位与季节、气候、地下水赋144、存、补给及排泄有密切的关系,本场区地表水系较发育,地下水主要来源于大气降水和河涌补给。每年510月为雨季,雨季期间,大气降雨充沛,水位会明显上升,而在冬季为旱季,旱季期间,因降水减少,地下水位随之下降,水位年变化幅度为13m。勘察期间,槎头站钻孔基岩裂隙水水位普遍在现地面以下,MM2Z2-C-CTDL08号孔基岩裂隙水水位高出现地面0.80m(水位高程11.26m),MM2Z2-C022号孔勘察期间基岩裂隙水水位同现地面齐平(水位高程10.93m),MM2Z2-C-CTDL08号孔地下水涌出地面后C022号孔水位下降,稳定在地面以下0.30m(水位高程10.63m),推测槎头站南端主体结构西侧145、部分地段承压水水位高程在10.9311.26m。钻孔涌水现象见于初勘期间(2017年9月)个别钻孔,在详勘期间(2017年12月2018年1月)各个钻孔均未见涌水现象,推测钻孔涌水现象成因:北部地势较高,风化岩裂隙发育,大气降水下渗,从山坡上向坡脚活动渗透,沿钻孔涌出,形成间歇性泉涌,推测为下降泉。由于本次勘察野外作业较短,勘察期间实测的地下水水位与设计、施工期间的地下水位可能会存在一定的差别,设计、施工时应予以注意。2.6.2.2 地下水类型与含水层根据地下水赋存条件、含水介质及水力特征分析,槎头站场地地下水主要有三种类型,分别为松散岩类孔隙水、基岩裂隙水和岩溶水。槎头站位于广花复向斜褶皱带146、新市向斜西翼,断裂构造发育,石井断裂组分支断裂穿过本站,受断裂构造影响,场地基岩破碎,裂隙、溶洞发育,基岩裂隙水和岩溶水较丰富,但储存量很不均匀。(1)松散岩类孔隙水第四系松散岩类孔隙水主要储藏在第四系松散沉积物孔隙中,一般可视为潜水。槎头站勘察仅2个钻孔揭露透镜状分布的砂层,孔隙水主要赋存于粉质黏土等土层孔隙中,但粉质黏土等土层粉、黏粒含量较高,富水性弱,透水性弱。对槎头站场地其非主要含水层。(2)基岩裂隙水基岩裂隙水存储于断层破碎带及裂隙发育并呈开放状态的碎屑岩强风化带、中等风化带中,主要含水层的岩性主要有粉砂岩、细砂岩、石英砂岩等碎屑岩,地下水的赋存条件与岩性、岩石风化程度、裂隙发育程度147、等有关。多呈脉状,含水层无明确界限,具不均匀性,受裂隙发育程度和裂隙开放-闭合程度影响,具有方向性,各个部位的地下水含水层埋深、厚度及透水性均很不稳定,裂隙发育地段地下水丰富,裂隙不发育的地段地下水贫乏。场地内基岩裂隙水水量变化大,贫乏丰富,透水性变化大。基岩裂隙水一般为承压水。据槎头站站位完成钻孔资料显示,碎屑岩强风化带、中等风化带受断裂挤压影响,岩体破碎,裂隙发育,连通性较好,地下水赋存条件较好,富水性中等。由于强风化、中等风化基岩上覆完整基岩、残积土等相对隔水层,裂隙水具承压性,基岩裂隙水水位普遍在现地面以下。车站西南侧部分地段基岩裂隙水水位与地面齐平或涌出地面,水位高程达10.9311148、.26m。其中,地下水在MM2Z2-C-CTDL08号钻孔孔口呈泉状涌出(图2.6-1),涌水高度为0.80m。(3)岩溶水溶洞、溶隙发育的石炭系灰岩为槎头站另一主要含水层。受岩性、构造的控制,石炭系灰岩区岩溶强烈发育,但很不均匀,以石磴子组灰岩(石灰岩、硅质灰岩)透水性、富水性最强;而石磴子组炭质灰岩和测水组中间夹的炭质灰岩溶洞发育相对弱,透水性、富水性也较弱。图2.6-1 MM2Z2-C-CTDL08孔口泉状涌水部分地段砂层直接覆盖在灰岩面上,特别是松溪站至罗冲围站区间,砂层中的地下水与灰岩溶洞水连通呈互补给状态。大部分灰岩面覆盖有冲洪积土层、残积土层、土状全强风化岩或完整性较好的中微风化149、岩,其透水性差,可起到隔水作用,因此,大部分岩溶水具承压性。2.6.2.3 地下水补给与水力关系分析槎头站场地冲洪积砂层不甚发育,而基岩受断裂构造影响,岩体较破碎,裂隙、溶洞发育,基岩裂隙水和岩溶水较丰富,连通性较好,地下水以承压水为主,在平原区潜水亦较丰富。槎头站地下水主要接受大气降水补给,孔隙潜水与基岩裂隙水和岩溶水存在连通。槎头站北部有灰岩分布,岩溶发育。岩溶水主要赋存于灰岩溶洞中,水量受岩溶发育程度和充填情况影响。灰岩的裂隙和岩溶发育段往往跟断裂构造和褶皱有关系,岩溶水和基岩裂隙水大多有承压性。砂层发育地段,砂层孔隙水常常与灰岩裂隙和岩溶水呈互相补给状态。溶洞多呈散点状分布,平面上和垂150、直方向没有规律性,一般规模较大,溶洞连通性较好,岩溶水较丰富。场地内灰岩岩溶发育,钻孔揭露溶(土)洞规模较大,部分钻孔有漏水现象。岩溶和裂隙发育不均匀,地下水分布不均匀。在槎头站,根据钻孔地下水位和抽水试验成果,发现地下水总体往北西或往珠江方向地势低处运移。场地距离珠江约400m,珠江水对地下水有一定的水力联系,但勘察期间未发现地下水位与珠江潮汐存在明显关联,推测珠江水对本场地地下水补给缓慢。本工点基岩裂隙水、岩溶水均为承压水,局部压力较大,基坑开挖施工需采取预先注浆等措施,防范基坑突涌。设计需考虑抗浮。2.6.2.4 水污染场地地下水和地表水对混凝土结构、对钢筋混凝土结构中的钢筋的腐蚀性评价151、,详见本报告“5.3.3 土和水对建筑材料的腐蚀性”章节。场地北部原为广州市嘉华南方水泥有限公司生产用地,现已废弃,为政府储备用地;东北侧紧邻广州超力混凝土有限公司生产用地,现仍在使用中。疑受其生产用水下渗等因素影响,地下水有一定污染,对建筑材料具有腐蚀性。2.6.3 水文地质试验2.6.3.1 抽水试验设计 图2.6-2基岩裂隙水抽水孔结构示意图槎头站场地内无砂层分布,抽水试验针对裂隙发育的碎屑岩、溶洞发育的灰岩以及断裂破碎带进行。根据场地地形地貌条件、水文和水文地质及地层条件,兼顾相对均匀布置的原则,槎头站场地在初步勘察阶段完成4个抽水钻孔的抽水试验,详细勘察阶段完成2个抽水孔的抽水试验。152、抽水试验均为单孔抽水稳定流抽水试验,每个抽水试验层采用3个降深进行试验。抽水试验抽水孔结构见图2.6-2。2.6.3.2 抽水试验成果与分析本次抽水试验主要采用单孔抽水试验,不设观测孔,根据井管结构及含水层类型,根据试验过程实际情况,选用了单孔抽水稳定流承压水完整井计算模型来计算渗透系数K,用经验公式计算影响半径R。当采用单孔稳定流抽水试验,利用观测孔中的水位下降资料计算渗透系数时,观测孔中的(或)值在(或)关系曲线上能连成直线,可采用铁路工程水文地质勘察规程(TB10049-2004)承压水完整井的公式进行计算,相关结果见附图。各钻孔抽水试验结果见下表:各钻孔抽水试验结果 表2.6-1抽水孔153、孔号试验地层试验段(m)静止水位(m)流量Q(m3/d)影响半径 R(m)渗透系数k(m/d)MM2Z3-CT-S023强、中等风化石英砂岩、强风化炭质页岩、中等风化炭质灰岩29.00-50.508.8375.16860.2600.753MM2Z3-CT-S052强风化炭质页岩、细砂岩、23.70-50.301.1161.517 58.176 0.684MM2Z2-C-S016微风化灰岩、炭质灰岩、13.20-35.800.80 57.974 57.669 0.634MM2Z2-C-S022中等、微风化炭质灰岩、石灰岩、强、中等风化石英砂岩、17.40-40.000.30 454.639 95154、.217 2.132MM2Z2-C-S023全、强风化粉砂岩、石英砂岩、微风化灰岩、构造角砾岩28.70-50.254.81 399.514 322.634 9.948MM2Z2-C-CTDL-S02强风化泥岩、炭质页岩、泥质粉砂岩、粉砂岩、中等、微风化灰岩、18.10-38.803.75 165.542 97.828 1.219槎头站MM2Z2-CS022钻孔抽水试验最大降深15.12m时,观测MM2Z2-C-CTDL09钻孔水位未见明显变化,MM2Z2-CS023钻孔水位下降0.95m;MM2Z2-CS023钻孔抽水试验最大降深3.73m时,观测MM2Z2-C-CTDL09、MM2Z2-C155、-CTDL10钻孔水位未见明显变化,MM2Z2-C-CTDL08钻孔水位下降0.73m。MM2Z2-C-CTDL09、MM2Z2-C-CTDL10、MM2Z2-CS023钻孔钻进时,漏水现象明显,钻孔井口不返水;MM2Z2-C-CTDL09孔静止水位埋深2.90m,MM2Z2-C-CTDL10孔静止水位埋深3.40m,MM2Z2-CS023孔静止水位埋深4.30m;MM2Z2-C-CTDL09钻孔在标高-29.48-27.98m、MM2Z2-C-CTDL10钻孔在标高-30.15-27.15m处钻遇溶洞。分析推断,MM2Z2-C-CTDL09、MM2Z2-C-CTDL10钻孔岩溶水丰富,相邻钻156、孔抽水,其水位不产生下降。场地基岩裂隙延伸长度大、连通性好,但各向异性和非均质明显。MM2Z2-C023钻孔位受断层影响,岩体破碎,裂隙发育,连通性好,其风化基岩的渗透系数和单位涌水量比邻近钻孔的数值明显增大。初步勘察抽水试验完成于9月,按广州气候特点属于雨季,详勘完成于12月,属于旱季。广州随季节变化,降水量不同,施工期间,车站施工改变地下水径流环境,地下水涌水量等水文地质参数可能会与勘察抽水试验结果有差异。设计、施工时需注意。2.7 岩土施工工程分级槎头站为地下车站,采用明挖法施工。根据城市轨道交通岩土工程勘察规范(GB 50307-2012)4.4.2条和附录F,岩土施工工程分级如下:(157、1)级松土:用铁锹挖,脚磴一下到底的松散土层,机械能全部直接铲挖,普遍装载机可满载;(2)级普通土:部分用镐刨松,再用锹挖,脚磴连磴数次才能挖动的。挖掘机、带齿尖口装载机可满载、普通装载机可直接铲挖,但不能满载;(3)级硬土:必须用镐先全部松动才能用锹挖,挖掘机、带齿尖口装载机不能满载、大部分采用松土器松动方能用铲满载;(4)级软质岩:部分用撬棍及大锤开挖或挖掘机、单钩裂土器松动,部分借助液压冲击镐解碎或部分采用爆破方法开挖;(5)级次坚石:能用液压冲击镐解碎,大部分需用爆破法开挖;(6)级坚石:可用液压冲击镐解碎,需用爆破法开挖。按上述划分标准,槎头站岩土施工工程等级见下表:岩土施工工程等级158、一览表 表2.7层号岩土名称主要工程地质特征开挖后土岩稳定状态岩土分类岩土施工工程等级填土松散稍密,均匀性差,透水性较好,局部含大量砼块易崩塌松土细砂松散,透水性中等易崩塌松土淤泥流塑,透水性微弱易变形普通土淤泥质土流塑,透水性微弱易变形普通土粉质黏土、黏土软塑,透水性弱自稳性差普通土粉质黏土、黏土可塑,透水性弱自稳性较差普通土粉质黏土、黏土硬塑,透水性弱自稳性较好普通土粉质黏土可塑,透水性弱自稳性较差普通土粉质黏土硬塑,透水性弱自稳性较好普通土全风化炭质页岩、泥岩、页岩、粉砂岩、细砂岩坚硬土状,岩质极软自稳性较好硬土强风化炭质页岩、泥岩、页岩呈半岩半土状,碎块状,裂隙很发育,岩质极软自稳性较159、好,但易掉块硬土软质岩强风化粉砂岩、细砂岩呈半岩半土状,碎块状,风化裂隙很发育,岩质极软软自稳性较好,但易掉块硬土软质岩强风化石英砂岩呈碎块状、碎屑状,风化裂隙很发育,岩质软较硬自稳性较好,但易掉块软质岩强风化灰岩呈碎块状,裂隙较发育,溶蚀现象明显,岩质较软较硬自稳性较好,但易掉块硬土软质岩中等风化炭质页岩岩质较软,裂隙较发育自稳性较好,但易掉块软质岩中等风化粉砂岩、细砂岩岩质较硬,裂隙较发育自稳性较好,但易掉块软质岩次坚石中等风化石英砂岩岩质较硬坚硬,裂隙较发育自稳性较好,但易掉块软质岩次坚石中等风化炭质灰岩岩质较软较硬,裂隙较发育自稳性较好,但易掉块软质岩次坚石中等风化灰岩岩质较硬,裂隙较160、发育, 局部发育溶洞溶隙自稳性较好,但易掉块软质岩坚石微风化炭质页岩岩质较硬,层理发育自稳性较好软质岩次坚石微风化细砂岩岩质较硬,裂隙一般不发育自稳性较好软质岩坚石微风化石英砂岩岩质坚硬,裂隙一般不发育自稳性较好坚石微风化炭质灰岩岩质较硬坚硬,裂隙一般不发育, 局部发育溶洞溶隙自稳性较好次坚石坚石微风化灰岩岩质坚硬,裂隙一般不发育,局部发育溶洞溶隙自稳性较好坚石注:槎头站填土厚度较大,局部有大量砼块,对施工有不利影响,在填石处岩土施工工程等级可视同级。槎头站场地基岩结构复杂,炭质页岩等软质岩中间夹或间含石英砂岩等坚硬岩块,岩土施工工程等级波动较大, 对施工有不利影响,施工时需注意。3 岩土参数161、本次详勘以及前期初勘综合采用资料收集、现场勘探、室内试验、静力触探试验、标准贯入试验、重型圆锥动力触探试验、旁压试验、抽水试验、波速测试、电阻率测井、有毒有害气体测试、氡浓度测试和地温测试(孔)等多种方法和手段查明岩土分布、结构和物理力学性质,本报告综合槎头站场地详勘、初勘成果,按规范要求对各类测试数据进行统计分析。3.1统计指标3.1.1 统计方法根据城市轨道交通岩土工程勘察规范(GB50307-2012),对岩土试验(测试)参数,按工程地质单元(分区)进行不同岩土层物理力学性质参数统计分析。在进行统计分析时,数据的粗差剔除原则上采用三倍标准差法,个别数据由于岩土层的不均匀性或为夹层而造成数162、据明显差异的,也予以剔除。有关参数的计算公式如下:(1)平均值公式:(2)标准差公式:(3)变异系数公式:(4)标准值公式: ,其中 式中 fi - 岩土参数测试值;n - 参加统计的子样数;s - 统计修正系数,式中正负号按不利组合考虑。3.1.2 统计数据的可靠性本次槎头站详细勘察共布置钻孔98个,现已完成钻孔91个,完成率92.8%。其中控制性勘探孔31个,占完成钻孔总数34.1%(1/3)。本次勘察取样并不限于控制性勘探孔,对于难于取样地层,在一般性勘探孔有揭露时亦适量采取样品,共有65个钻孔采取了岩、土试样,88个钻孔进行了原位测试,取土试样和原位测试钻孔91个,占完成钻孔总数的10163、0%(1/2),符合有关规范要求,除夹层等异常数据外,各参数均尽可能参与统计,参数统计情况详见各统计表。所采取的岩土样品基本具有代表性,试验方法与操作正确,现场测试手段方法得当、数据合理,具有较好的代表性,但因地层夹层发育以及岩性的不均一性和岩相的变化,各种测试方法提供各种相同数值时具有差异性。所统计的各种数值经过分析筛选,设计施工可结合地方和工程经验,合理地选择利用适用部分。3.1.3 关于统计数值的说明设计施工对统计数据的使用时需注意:(1) 根据国家标准岩土工程勘察规范(GB 50021-2001,2009年版)第14.2.5条,承载能力极限状态计算可采用岩土参数标准值;正常使用极限状态164、计算需要的岩土参数宜采用平均值;评价岩体、土体性状需要的岩土参数应采用平均值。以上标准值、平均值可按本报告汇总表、统计表中各岩土参数标准值采用。(2) 正常使用极限状态计算需要的岩土参数(如压缩系数、压缩模量、渗透系数)采用指标的平均值,当其变异性较大时,可根据地区经验适当调整。(3) 评价岩、土体性状需要的岩土参数(如天然重度、天然含水率、液/塑限、液性/塑性指数、饱和度、相对密实度、吸水率及土层的厚度等)应采用平均值。(4) 当设计规范另有专门规定标准值的取值方法时,按有关规范执行。(5) 限于揭露频数,个别指标的统计数量少于6个时,一般不计算其标准值,而根据指标的范围值和平均值,结合地区165、经验,给出经验值。(6) 土与岩石的物理力学性质指标受原状结构和取样影响,残积土、全强风化岩部分c、试验值略偏小。本场地全风化岩、强风化岩极破碎,中等风化岩破碎,微风化炭质页岩易破碎,受岩石完整程度和试验要求的影响,难于取样,强中等风化岩取样代表性不可避免地可能存在偏差,天然、饱和单轴抗压强度值偏大。设计使用时需注意。(7) 点荷载试验样品为岩块,其换算强度仅为岩石块体强度,离散性大,点荷载换算强度可能偏大,作为岩体强度使用时需适当折减。(8) 场地岩土层均匀性差,软夹层或硬夹层发育,各夹层已尽可能取样,其物理力学参数或岩石试验参数已统计于对应岩土层中。各岩层岩石天然、饱和单轴抗压强度值和点荷166、载换算强度统计时最大值、最小值均剔除了异常值,并在2.4.4节各岩层描述中予以说明,设计、施工时需注意。(9) 部分地层揭露频数低,场地内可采取土样偏少,试验指标统计时引用邻近工点凰岗站槎头站区间和槎头站西洲站区间紧邻槎头站地段的详勘试验数据参与统计,供参考。(10) 本场地全强风化岩含多量岩块,勘察标准贯入试验锤击数、圆锥动力触探试验锤击数等原位测试成果可能受其影响而部分数值偏大,使用时需注意。(11) 本报告附表3所列岩土参数建议值,是在综合初勘和详勘现场勘探、室内试验和原位测试等数据的基础上,结合相关规范和工程经验提出的各岩土层参数取值建议,供设计参考,亦可结合设计工程经验取值。3.1.167、4室内试验统计指标3.1.4.1 土与岩石的物理力学性质指标 本报告所列岩土物理力学统计指标,是按有关规范要求,对室内试验数据进行统计后所获得的指标。其中天然重度、天然含水率、液/塑限、液/塑性指数、饱和度、相对密实度、吸水率、压缩系数、压缩模量、渗透系数等可采用平均值,岩石和土的力学性质指标采用标准值。各土层物理力学性质指标统计结果、各岩石物理力学试验成果统计结果详见附表。3.1.4.2岩土层的热物理指标本次详勘在槎头站已完成部分岩土热物理指标试验,试验结果见下表。岩土热物理指标试验成果表 表3.1测试孔号取样深度(m)岩土名称含水率密度测试时环境条件导热系数 比热容 C导温系数 (%)(g168、/cm3)测试温度()湿度(%)W/(mk)KJ/(kgK)(m2/h)MM2Z3-CT-04313.20-13.40炭质页岩(强风化)19.6 1.91 6.0 80.0 1.3036 1.1960 0.0021 14.80-15.00炭质页岩(强风化)23.9 1.88 6.0 80.0 1.0220 1.0300 0.0019 16.80-17.00炭质页岩(强风化)26.3 1.96 6.0 80.0 1.3308 1.2530 0.0020 MM2Z3-CT-0420.80-1.00粉质黏土(残积土)30.1 1.89 6.0 80.0 1.4523 1.3490 0.0021 3.169、1.4.3岩体剪切波速和岩石纵横波速 本次勘察采取一定数量的岩石试样做室内岩块波速测试,初步勘察已在槎头站场地采用现场声波测试来测定各土层纵波波速和横波波速,以及各岩石风化带的纵波波速、横波波速和有关物理力学参数。各孔现场波速测试成果详见附表10、附表11,室内岩石波速测试详见附表5。3.1.5 原位测试及地球物理勘探统计指标3.1.5.1 标准贯入试验(N)本报告中提供的标准贯入试验击数N值,均为实测击数(未经杆长修正), 击数N值为经过杆长修正后的修正击数。利用标贯试验实测击数可判定土层状态、砂层密实度,划分全、强风化岩层;另可根据经过杆长修正后的统计击数,参考建筑地基基础设计规范(GB5170、0007-2011和DBJ15-31-2016)、国标城市轨道交通岩土工程勘察规范(GB50307-2012)等中的相应条款,结合现场土岩鉴别和室内土岩试验结果,建议土、岩承载力特征值fak。计算土层基床系数K=(1.53.0)N、残积土变形模量(Eo=N)。其中:(1)柱状图记录的为标贯实测击数;(2)对实测击数达50击而贯入深度未达30cm情形,柱状图如实记录其贯入深度,标贯统计时换算为30cm锤击数;(3)击入一定深度后出现“跳锤”现象时,柱状图如实记录其贯入深度和实测击数,并附注“反弹”,该值不参与统计。3.1.5.2 重型圆锥动力触探试验(N63.5) 本次勘察对填土层和强风化岩进行171、重型圆锥动力触探(N63.5)测试。可根据经过杆长修正后的修正击数,参考建筑地基基础设计规范(GB50007-2011和DBJ15-31-2016)、国标城市轨道交通岩土工程勘察规范(GB50307-2012)等中的相应条款,结合现场土岩鉴别和室内土岩试验结果,建议土、岩承载力特征值fak。各岩土层重型圆锥动力触探试验成果统计见附表。其中:(1)柱状图记录的为锥探实测击数;(2)击入一定深度后出现“跳锤”现象时,柱状图如实记录其贯入深度和实测击数,并附注“反弹”,该值不参与统计。3.1.5.3 剪切波速测试与电阻率测试初步勘察在槎头站MM2Z2-C016、MM2Z2-C-DL04、MM2Z2-172、C-CTDL01、MM2Z2-C -CTDL02号钻孔等共4个钻孔进行现场剪切波速测试;在槎头站MM2Z2-C020、MM2Z2-C -DL04、MM2Z2-C -CTDL01、MM2Z2-C-CTDL02号孔等共4个钻孔进行岩土层电阻率测试。剪切波速测试与电阻率测试工作量已满足规范要求,详勘未进行测试,本报告利用初勘资料。初勘各钻孔波速测试结果及相应的动弹参数计算结果详见附表。(2)电阻率测井1)测试方法电阻率测井采用仪器为重庆奔腾数控技术研究所生产的WDDS-2数字电阻率仪。测量使用电极系是电位电极系。测量电极系:N1.25M0.5A,测量点距为1.0m,自下而上,逐点测量。电阻率测井的理173、论基础和基本工作方法与地面电阻率法基本相同,其主要差别是电阻率测井的电场是全无限空间电场。2)电阻率测试数据处理当采用电位电极系装置沿钻孔测量时,所测岩层电阻率和UMN之间有以下关系:KUAMIAN式中 IABA、B电极供电电流强度; 岩层电阻率; K电极装置系数,为常数;本次勘察电阻率测试电极装置系数 = 8.79653)测井成果本次勘察,按要求已完成测试钻孔各土层和各岩石风化带的电阻率测井,电阻率值统计结果详见附表。3.1.5.4 旁压试验详勘选择2个钻孔进行旁压试验,本报告尚利用初步勘察在槎头站进行MM2Z2-C022旁压试验资料。旁压试验测试成果详见附表。1)测试方法图3.1-1 旁压174、仪系统原理示意图旁压试验是将圆柱形旁压器竖直地放入土中,利用液压使旁压器产生径向扩张,对周围土体施加均匀压力,通过测量压力和体积扩张量(或径向变形量)的关系,绘制应力应变关系曲线,并按照理论公式或有关经验方法来确定土体的如旁压模量、旁压剪切模量、地基承载力、基床系数等主要参数。本次旁压试验采用江苏溧阳天目仪器厂生产的PM-2B型预钻式旁压仪。主要器件如下:1)旁压探头旁压器直径为90mm,旁压器总厂910mm,有效长度335mm。2)变形测量系统通过截面为59.07cm2的增压缸带动位移计来测读水位变化,位移精度为1/10mm。3)稳定装置采用15MPa高压氮瓶提供加压气源,同时配以高控制性微175、调阀门作稳压用,仪器试验压力最高可达6.0MPa。旁压试验技术要点如下:1)试验位置旁压试验应在有代表性的位置和深度进行,旁压器量测腔应位于同一土层内,试验点垂直间距不小于1.0m。2)成孔质量预钻式旁压试验应保证成孔质量,钻孔直径与旁压器直径应良好配合,防止孔壁坍塌。3)加荷等级应根据实际试验土层确定,可采用预计临塑压力的1/51/7,初始阶段加荷等级宜取小值。4)每级压力稳定时间规范的稳定时间为1min和2min,前者用于“硬土”,后者用于软土。测试中,并不拘泥规范的1min和2min要求,而是视变形而定,当变形仍在发散时,则试验要继续下去,直至出现某一控制因素为止。5)试验终止条件一般来176、说,试验压力超过临塑压力Pf后即可终止该位置土层的试验,实际测试中,多试图求得极限压力Pl而继续加压,但是不管是否出现屈服极限压力Pl,当测管水位变化将至36cm(有时超过)时,应立即停止试验,以策安全。将野外测取的原始数据(压力值与水位位移值)逐一进行修正,绘制成PS曲线图。根据曲线变化形态确定P0、S0、Pf、Sf等参数,PL值的求取则主要采用倒数曲线法,然后根据公式计算土体旁压模量、似弹性模量等参数: (1) (2)式中:E似弹性模量(MPa); Em旁压模量(MPa);P0静止水平总压力(kPa); S0P0所对应的水位下降值(cm);Pf旁压临塑压力(kPa); SfPf所对应的水位177、下降值(cm);PL旁压极限压力(kPa); 泊松比(取值0.33); Sc旁压器测试腔固有体积对应的水位值(等于36.06 cm);SmSm=(Sf+S0)/2,(cm);P/SPS曲线上直线段斜率。3.1.4.5 有毒有害气体本次勘察在槎头站选择1个钻孔,委托广东省职业卫生检测中心进行钻孔孔内一氧化碳、硫化氢、氰化氢、甲烷等有毒有害气体测试,测定其浓度。检测成果见本报告5.1.2节和附件。鉴于空气样品取自勘察期间钻孔内空气,其类型、浓度不能代表本标段轨道交通项目施工及运营期间地下车站工作场所存在的有毒有害气体类型和浓度,尚无法确定其是否存在对人体和施工构成灾难性威胁的危险性,评价意见仅供参178、考。勘察尚不能排除有毒有害气体在局部聚集而浓度超标的可能性,建议施工及运营期间进行专项检测,以策安全。在地铁施工及地铁使用期间时,需做好通风措施,防止施工作业人员或地铁乘客、管理人员中毒,严防安全事故。3.1.5.6 氡气含量测试初步勘察对槎头站根据断裂补勘技术要求布置了16个测点,本次详勘加密布置6个测点,测试场地的土壤氡浓度。测试结果见本报告5.8节及附表。本工点土壤氡气测量使用的仪器为四川新先达测控技术有限公司生产的KJD-2000R(谱仪)测氡仪。该仪器是一种新型的连续测氡仪器,属标准测氡方法之一,它利用静电收集氡衰变子体进行累积测量,灵敏度高,体积小,操作方便。3.1.5.7 地温测179、试槎头站详勘布置地温测试钻孔3个进行地温测试,并利用初步勘察地温测试钻孔2个(MM2Z2-C022、MM2Z2-CS023)。采用深水测温仪进行钻孔法地温瞬时测试,以推算地层稳态温度。测试点位于地下结构顶、底板1倍深度范围内。测试的基本原理是:在地温测试前,选好代表性钻孔,做好护壁措施后停置不小于1天时间,待地温与钻孔中的水温同温后用深水测温仪测量水温,此时的水温即为相应处的地温。根据测试结果,槎头站地温为22.825.5。地温测试成果详见附表。3.2 岩土参数分析及参数建议值根据现场勘探土岩鉴定、原位测试和室内土、岩试验成果,结合地区经验和有关规程、规范,综合分析给出主要土岩设计参数建议值,180、共设计参考、选用,详见附表3各岩土层力学参数建议值表。对附表3中的主要参数建议值的选用、引用、计算作如下说明:3.2.1 岩土物理力学性质指标根据岩土工程勘察规范(GB50021-2001,2009年版)、城市轨道交通岩土工程勘察规范(GB50307-2012),对各土岩层主要物理性质指标进行统计,列于各土岩层统计表中。物理力学性质指标,如天然重度、天然含水量、孔隙比、压缩系数、压缩模量等提供平均值,力学性质指标提供标准值。其中,强风化、中等风化岩难于取样,可取的抗压强度试验、点荷载试验“合格岩样”有部分代表性较差;炭质页岩等较易破碎,取样受限制;点荷载试验换算饱和抗压强度为岩石块体强度,离散181、性大,作为岩体强度时可能偏大。设计对这些岩体强度取值需考虑一定安全度,降低数值使用。3.2.2 地基承载力特征值(fak)根据标准贯入试验、重型动力触探试验、旁压试验和各土层土工试验成果,结合城市轨道交通岩土工程勘察规范(GB50307-2012)、广东省标准建筑地基基础设计规范(DBJ15-31-2016)和工程地质手册(第四版)以及邻近场地工程经验提出。各岩土层地基承载力特征值详见下表和附表3岩土参数建议值表。其中,强、中等风化岩依据抗压强度试验或点荷载试验确定地基承载力特征值综合考虑了其取样的代表性,细分基岩类别提出建议。地基承载力特征值(fak)分析表 表3.2层号岩土名称按标贯试验(182、kPa)按锥探试验(kPa)按旁压试验(kPa)按室内试验(kPa)建议值fak(kPa)填土66032021090细砂140100淤泥10010050淤泥质土10010065粉质黏土、黏土125150105100粉质黏土、黏土200280180160粉质黏土、黏土390660260230粉质黏土260200粉质黏土150360140粉质黏土360660220全风化炭质页岩、泥岩、页岩、粉砂岩、细砂岩660568605310300强风化炭质页岩、泥岩、页岩660400644952380400强风化粉砂岩、细砂岩6604006201415500强风化石英砂岩*700强风化灰岩*450中等风化炭质183、页岩7202940*1200中等风化粉砂岩、细砂岩*2000中等风化石英砂岩290064832500中等风化炭质灰岩25254560*1800中等风化灰岩227567082000微风化炭质页岩、 粉砂质泥岩55488148*4000微风化细砂岩1067012470*6000微风化石英砂岩9255130009000微风化炭质灰岩7125114937000微风化灰岩8125134858000注:表中地基承载力特征值尚未按基础宽度和埋置深度进行修正,设计使用时可按省标建筑地基基础设计规范(DBJ15-31-2016)等相关规范修正系数进行修正。3.2.3 渗透系数(k)将根据试验室测定的土层渗透系数184、和现场钻孔抽水试验计算得出的渗透系数,结合铁路工程水文地质勘察规程(TB10049-2004)、城市轨道交通岩土工程勘察规范(GB50307-2012)、工程地质手册(第四版)、水文地质手册(第二版)和地区经验提出。详见附表3岩土参数建议值表。3.2.4 岩土静止侧压力系数(K0)根据现场旁压试验计算得出静止侧压力系数值,或根据试验室土工试成果,按岩土工程试验监测手册(林宗元主编)公式或计算确定。3.2.5 岩土变形模量(E0)一般性黏性土、砂土的变形模量根据标准贯入试验结果,参考工程地质手册第四版P209页表3-4-11选用;残积土层变形模量依照广东省标准建筑地基基础设计规范(DBJ15-3185、1-2016)中的公式求得(为实测标准贯入试验击数, 按33页表4.4.9选用,即1030击, =2.3;3050击, =2.5;5070击, =3.0);岩石变形模量根据试验室测得的弹性模量、现场波速测试得出的泊松比,结合工程地质手册第四版表3-1-43给出。详见附表3-岩土参数建议值表。3.2.6 岩土泊松比()本报告中的岩土泊松比参照室内土岩的静泊松比试验、现场波速测试资料的动泊松比测试资料及广东省标准建筑地基基础设计规范(DBJ15-31-2016) P33页表4.4.11选用,或按岩土工程勘察设计手册(林宗元主编) 根据试验室土工试验求出的K0按= K0/(1+ K0)确定。3.2.186、7 基床系数(K)本报告中的基床系数(K)参考旁压试验、标准贯入试验结果及城市轨道交通岩土工程勘察规范GB50307-2012附录H提出。其中按标准贯入试验计算时依据公式K=(1.53.0)N,N为经杆长修正后标贯试验击数。3.2.8 基底摩擦系数、边坡坡度高宽比允许值岩土层的临时边坡高宽比、基底摩擦系数根据广东省标准建筑地基基础设计规范(DBJ15-31-2016)中表8.6.1-1、表8.6.1-2、表8.6.7-2提出。3.2.9 岩石质量指标RQD按岩土工程勘察规范(GB 50021-2001,2009年版),岩石质量指标RQD值为用直径为75mm的金刚石钻头和双层岩芯管在岩石中钻进,187、连续取芯,回次钻进所取岩芯中,长度大于10cm的岩芯段长度之和与该回次进尺的比值,以百分数表示。本次勘察采用直径为110mm、91mm的金刚石/合金钻头和单层岩芯管在岩石中钻进,现场采用岩土工程勘察规范计算方法计算“RQD”,该“RQD”值为按规范规定计算方法对用非规范规定钻进方法所取岩芯计算得出,仅供参考。3.2.10岩土施工工程等级槎头站岩土施工工程等级按城市轨道交通岩土工程勘察规范(GB50307-2012)4.4.2条和附录F给出。4 场地和地基的地震效应4.1 抗震地段划分综合初详勘钻探资料和钻孔剪切波速测试成果进行分析,根据国家标准城市轨道交通结构抗震设计规范(GB 50909-2188、014)有关规定,槎头站场地无可液化砂土分布,软土零星分布;场地北部为冲积平原区,场地土类型为中软土,场地南部为剥蚀残丘区,部分场地土类型为中硬土;场地大部分地段岩溶发育,存在地震作用下产生岩溶地面塌陷的地质背景,存在岩土地震稳定性地质背景,属工程抗震不利地段。综合判定场地属于对工程抗震不利地段。如不能另选它址,车站需按相应标准进行抗震设防。4.2 场地土类型和场地类别划分4.2.1 场地土类型根据城市轨道交通结构抗震设计规范(GB 50909-2014)4.2.3条,根据现场岩土层剪切波速试验,结合岩土层的名称、状态特征划分场地土类型。实测剪切波速统计及场地土类型划分结果见详下表。场地土类型189、综合划分表 表4.2-1层号岩土名称状态土层剪切波速平均值VS场地土类型填土松散157.22中软土细砂松散*180中软土淤泥流塑*98.88软弱土淤泥质土流塑*110软弱土粉质黏土、黏土软塑*160中软土粉质黏土、黏土可塑195.07中软土粉质黏土、黏土硬塑275.35中硬土粉质黏土硬塑*275中硬土粉质黏土软塑可塑*180中软土粉质黏土硬塑279.42中硬土炭质页岩、泥岩、页岩、粉砂岩、细砂岩全风化335.07中硬土炭质页岩、泥岩、页岩强风化462.65中硬土粉砂岩、细砂岩强风化431.20中硬土石英砂岩强风化516.81坚硬土灰岩强风化*510坚硬土炭质页岩中等风化*700软质岩石粉砂岩、190、细砂岩中等风化834.26岩石石英砂岩中等风化1023.29岩石炭质灰岩中等风化*850岩石灰岩中等风化1080.87岩石炭质页岩、粉砂质泥岩微风化*1100岩石细砂岩微风化*1200岩石石英砂岩微风化*1500岩石炭质灰岩微风化*1200岩石灰岩微风化1359.78岩石注:表中标注*为经验值。4.2.2 工程场地类别本次勘察根据国家标准城市轨道交通结构抗震设计规范(GB 50909-2014)有关规定进行工程场地类别分析评价:(1)覆盖层厚度:在确定覆盖层厚度时,以剪切波速大于500m/s的强、中等风化岩岩面(中等风化岩缺失时以微风化岩面)以上岩土层为覆盖层。(2)等效剪切波速的确定:按规范191、要求对所有钻孔进行单孔的等效剪切波速计算。土层的等效剪切波速计算公式如下: 初步勘察在槎头站进行了4个钻孔的波速测试,测试孔孔号为MM2Z2-C016、MM2Z2-C-DL04、MM2Z2-C-CTDL01、MM2Z2-C-CTDL02,测试成果详见附表10、附表11,该孔等效剪切波速计算及场地类别判定结果详见表4.2-2。本次勘察尚根据表4.2-1土层剪切波速平均值对第四系较发育的4个钻孔MM2Z3-CT-002、MM2Z3-CT-008、MM2Z3-CT-015、MM2Z3-CT-066进行等效剪切波速估算,估算结果及场地类别判定结果详见表4.2-2。根据实测剪切波速进行计算,槎头站场地等192、效剪切波速Vse为157.33354.01m/s,覆盖层厚度3.1037.00m,根据国家标准城市轨道交通结构抗震设计规范(GB 50909-2014),本标段工程场地类别为类,场地土类型为中软土中硬土。综上所述:本场地场地土的类型为中软土,工程场地类别为类。工程场地类别判定表 表4.2-2孔号覆盖层厚度(m)计算深度(m)等效剪切波速(m/s)工程场地类别MM2Z2-C01613.20 13.20 218.48 MM2Z2-C-DL043.103.10157.33 MM2Z2-C-CTDL0137.0020.00284.21 MM2Z2-C-CTDL0222.7020.00354.01 MM193、2Z3-CT-00216.8016.80170.07MM2Z3-CT-00821.2020.00194.53MM2Z3-CT-01517.5017.50182.91MM2Z3-CT-06617.0017.00166.194.3 液化与震陷4.3.1 砂土液化评价槎头站有2个钻孔揭露粉细砂层,属于全新世松散饱和砂土,初步判别可能存在砂土液化的地质背景,需进一步进行砂土液化判别。1个钻孔(MM2Z3-CT-066)在埋深4.508.30m揭露填砂,填砂位于地下水位以上(稳定水位15.50m,最高水位按坡底推算为9.63m),该层填砂标贯实测击数18击,初步判别为不液化。根据城市轨道交通结构抗震设计194、规范(GB 50909-2014)第4.4章规定,对地表下20m深度范围内饱和砂土和粉土进行地震液化判别。按规范进行液化初判,场地中分布的砂层为可能液化砂层。标准贯入试验液化判别采用规范中下述公式:式中 Ncr判别标准贯入液化锤击数临界值;N0液化判别标准贯入液化锤击数基准值(地震动分档为0.1g,对应N0为7);m与设防地震动加速度反应谱特征周期分区相关的调整系数;ds饱和土标准贯入点深度(m);dw地下水位深度(m),宜按设计基准期内的年平均最高水位采用,也可按近期内年最高水位采用;本次计算时已考虑最不利情况。c黏粒百分含量,当c3或为砂土时取3。液化指数采用规范中下述公式计算:根据国家标195、准城市轨道交通结构抗震设计规范(GB 50909-2014),在本地区抗震设防烈度(即7度)的要求地震条件下,对本场地揭露的粉细砂层实施标贯试验点进行判别。本场地MM2Z3-CT-096号钻孔2.853.15m的粉细砂层标贯实测击数5击,按7度区、最高水位0.00m、黏粒含量百分率c取3计算,其液化指数5.80,判别液化等级为轻微液化。槎头站场地初详勘116个钻孔中仅有2个钻孔揭露松散饱和砂土,厚度仅0.802.30m,层面埋深2.303.60m,呈透镜体状不连续分布,判别液化等级为轻微液化。综合判别本场地不存在大面积砂土液化的地质背景。且本车站主体结构基坑开挖深28.6431.94m,出入口196、基坑深10.6m,风亭基坑深12.4m,砂土位于主体结构和附属结构底板之上,砂土液化对本工程的影响极微。砂土液化判别表 表4.3钻孔编号岩土分层砂土名称层底深度(m)层厚(m)标贯深度ds(m)计算液化地下水位dw(m)黏粒含量(%)标贯实测击数Ni(击)临界值 (近震)NcrNi/Ncri液化判别(近震)液化指数ILE本孔液化指数总和ILE本孔液化等级MM2Z3-CT-066填砂8.30 3.80 6.30 9.63 3.00 1810.40 1.73 不液化0.00 0.00 不液化MM2Z3-CT-096粉细砂4.60 2.30 3.00 0.00 3.00 56.69 0.75 液化5197、.80 5.80 轻微4.3.2 软土震陷淤泥、淤泥质土层呈流塑状,具有含水量高、透水性差、压缩性高、高灵敏性、抗剪强度低等特征,一般认为当发生8、9级强震或受其他震动力的影响时,土层结构容易受到破坏,使土的抗剪强度低、承载力大大降低,造成土体下馅或土体的水平变形,并引起建筑物的下陷。因揭露较少,勘察剪切波速测试未测试到淤泥、淤泥质土剪切波速。根据初勘在邻近场地MM2Z2-C012、MM2Z2-C062、MM2Z2-C070等孔波速测试成果,本地段淤泥剪切波速最小为98.88m/s;淤泥质土按经验剪切波速为110m/s,均大于90m/s;抗震设防烈度为7度。根据软土地区工程地质勘察规程(JGJ198、 83-2011)有关规定,一般可不考虑软土震陷对工程的影响。4.4 地震动参数根据国家标准中国地震动参数区划图(GB18306-2015),参考国家标准建筑抗震设计规范(GB50011-2010,2016年版),槎头站场地抗震设防烈度7度,设计基本地震加速度0.10g,场地地震设计分组为第一组,类场地设计特征周期值为0.35s。按城市轨道交通结构抗震设计规范(GB 50909-2014)第3.1.2条,本车站主体工程可划分为重点设防类(乙类),需按高于本地区抗震设防烈度一度(8度)的要求确定抗震措施,同时,应按本地区抗震设防烈度(7度)确定其地震作用。如另进行专项地震安全性评价,槎头站应采用199、地震安全性评价报告提供的地震动参数和相关抗震设防要求,且不应低于本地区抗震设防要求。5 岩土工程分析评价5.1场地稳定性、适宜性5.1.1 不良地质作用根据本次勘察所收集资料、现状调查、工可勘察资料以及本次初勘勘探成果,槎头站场地不良地质作用主要有断裂、岩溶、场地和地基地震效应、有毒有害气体。(1)断裂断裂构造对地铁工程有较大影响,一方面由于岩体破碎、地下水丰富,给基坑开挖和隧道施工加大了难度,另一方面如断层具有活动性,盘间错动将剪切破坏横跨断层的地铁结构且难以防治。根据工可勘察资料和区域地质资料,场地附近的主要断裂有广从断裂、石井断裂组、温泉断裂和清泉街断裂。本次详勘MM2Z3-CT-038200、MM2Z3-CT-065号钻孔和初勘MM2Z2-C021、MM2Z2-C023等钻孔均揭露了构造角砾岩、碎裂变质石英砂岩等断裂踪迹,初步分析推测石井断裂组有2条分支断裂从槎头站斜穿而过(已在附图钻孔平面位置图中标注),分别编号为F1、F2。结合地质剖面进行周边钻探成果分析,初步判定断层性质均为正断层,走向NE,倾向分别为NW、SE,与本线路交角约5060。根据钻探揭露构造岩和破碎岩带发育情况,结合岩矿鉴定报告进行分析,初勘MM2Z2-C021钻孔在标高1.512.01m、MM2Z2-C023钻孔在标高-13.76-13.46m处揭露构造角砾岩;MM2Z2-C-DL04钻孔揭露变质石英砂岩,M201、M2Z2-C-CTDL01钻孔揭露碎裂变质石英砂岩。MM2Z2-C022钻孔在22.70-23.00m岩芯、31.00-34.30m部分岩芯有受挤压痕迹,在MM2Z2-C-DL04钻孔在27.00-27.30m岩芯断口见明显擦痕,29.50-29.70m岩芯断口见镜面,30.40-31.10m岩芯有受挤压痕迹。详勘MM2Z3-CT-065号钻孔于标高-40.90-43.20处揭露断层破碎带,其中见构造角砾岩,构造角砾岩具碎裂结构、角砾状构造,角砾呈棱角状,大小混杂,角砾岩性复杂,主要为细砂岩、炭质页岩,见有构造应力扭曲踪迹。MM2Z3-CT-038号钻孔于标高4.935.23m处揭露构造角砾岩202、,构造角砾岩具碎裂结构、角砾状构造,见有构造扭曲踪迹。从车站纵断面图分析,断裂两侧岩性变化明显,差异风化程度强烈,岩体极不均匀。本工点初步勘察在槎头站场地布置土壤氡浓度检测点16点,MM2Z2-C-CTDL02号孔附近土壤氡浓度Rn=21350 Bq/m320000 Bq/m3,为氡浓度异常点。详细勘察在临近地段增加6个测试点进行检测复核。除MM2Z2-C-CTDL02号孔氡浓度异常外,其余21个检测点土壤氡浓度均小于限值20000 Bq/m3。破碎带与风化深槽往往是褶皱构造和断裂带的伴生体,褶皱构造的背斜轴部张性节理、裂隙发育往往形成破碎岩带,此类破碎带一般地下水活动剧烈,在灰岩地段容易形成203、溶洞和土洞;褶皱构造的向斜槽部和挤压性断层附近往往闭合状节理裂隙发育,易形成风化深槽、储水带,在灰岩地段也容易形成溶洞和土洞;断层发育的部位或附近,由于断层双盘岩石的互相挤压或错动,两盘岩石被挤压错动形成大量的节理裂隙,岩体破碎,加之地下水活动,往往形成风化深槽。根据钻孔资料分析推测区内测水组小背斜核部位于断裂F1一带,褶皱的总体走向与断裂走向一致。区内基岩受构造应力影响,岩石极为破碎,断裂破碎带边界不明显。槎头站场地断裂特征一览表 表5.1-1断裂编号断裂性质产状断裂特征对地铁结构影响评价备注断裂F1正断层,推测属石井断裂组分支。走向NE-SW倾向SE倾角推测为4070断层发育于测水组地层中204、,岩石破碎,两盘岩性差异大。岩芯表面见镜面、擦痕。岩体风化强,岩石破碎,地层条件较差,地下水丰富。车站明挖法施工需注意加强支护并止水隔水。钻孔钻遇断裂F2正断层,推测属石井断裂组分支。走向NE-SWW倾向NW倾角推测为4575断层发育于测水组地层中,岩石破碎,两盘岩性差异大,见风化深槽。钻孔钻遇多岩性角砾大小混杂的构造角砾岩,岩石构造扭曲明显。岩体风化强烈,岩石破碎,见风化深槽。地层条件较差,地下水丰富。车站明挖法施工需注意需注意加强支护并止水隔水。钻孔钻遇注:断裂性质、产状为根据现有钻孔资料推测,必要时可进行进行断裂专题勘察。勘察钻探揭露构造角砾岩胶结完好,虽有应力扭曲现象,但并无明显的再次205、剪切活动踪迹,推测2条分支断裂非全新活动断裂,且位于地震设防烈度7度区,地铁建设基本可忽略断裂错动的影响。图5.1-1 MM2Z2-C-DL04孔27.0-27.3m岩芯见擦痕图5.1-2 MM2Z2-C-DL04孔29.5-29.7m岩芯见镜面 图5.1-3 MM2Z3-CT-065孔40.9043.20m岩芯间夹胶结完好的构造角砾岩受构造影响,场地基岩岩体破碎,易形成承压地下水径流通道,断裂是地下水活动的通道,同时又是地下水赋存的场所,局部较集中而水量较大。破碎岩带主要表现为岩石破碎,呈碎石状压碎结构或碎(块)石状镶嵌结构,明挖基坑时自稳性较差,地势低时地下水较丰富,据抽水试验,断裂破碎带206、附近地下水涌水量较大,岩土层综合渗透系数(9.948 m/d)明显大于其它地段(0.634 2.132m/d)。车站明挖施工需预防基坑突水等风险。(2)岩溶岩溶发育的规律性研究是世界性难题,本报告尽可能提供钻探揭露地质信息并分析推测其发育特征,但不排除部分岩溶发育特征与本报告分析存在一定差异,设计施工需预留一定安全度,如需更详尽的岩溶信息,可采用钻探、物探等综合勘察手段进行岩溶专题勘察或施工勘察。1)岩溶发育特征槎头站部分地段下伏基岩为石磴子组炭质灰岩、灰岩,且测水组炭质页岩中局部间夹炭质灰岩,溶洞、溶沟、溶槽发育。本次勘察实际施工钻孔91个,利用初勘钻孔25个,初详勘共有12个钻孔揭露溶洞(207、其中1个为串珠状溶洞),溶洞的钻孔见洞率10.3%,本次勘察钻孔未揭露土洞,土洞的钻孔见洞率为0。溶洞洞顶埋深9.5043.00 m,平均27.03m,洞高1.1010.00m,平均洞高2.75m;洞高大于等于3m的溶洞4个,占溶洞总数的33.3%,洞高小于3m的溶洞8个,占溶洞总数的66.7%。12个钻孔可溶岩累计进尺134.20m,揭露溶洞总进尺33.00m,线岩溶率24.6%。说明场地内岩溶发育程度属于强烈发育。因本场地断裂主要发育于测水组分布区,而测水组岩性以厚层碎屑岩夹薄层灰岩为主,岩溶发育程度与断裂分布关系不甚明显。钻孔揭露溶洞发育情况及分析统计表 表5.1-2孔号孔口标高(m)钻208、孔深度(m)类型洞顶埋深(m)洞顶标高(m)洞底埋深(m)洞底标高(m)洞高(m)顶板岩性溶洞顶板厚度(m)充填情况MM2Z2-C-DL017.74 35.50 溶洞18.00 -10.26 20.50 -12.76 2.50 中微风化灰岩7.50 全充填可塑状粉质黏土MM2Z2-C0178.2248.00 溶洞27.00 -18.78 30.00 -21.78 3.00 全风化炭质泥岩、中等风化灰岩、强风化页岩等19.00 无充填,漏水MM2Z2-C-CTDL0914.4246.70溶洞42.40-27.9843.90-29.481.50全-强、中等风化细砂岩、强风化炭质页岩、微风化灰岩等3209、5.60无充填,漏水MM2Z2-C-CTDL1015.8549.30溶洞43.00-27.1546.00-30.153.00强风化炭质泥岩、全-强-中等风化石英砂岩等26.20全充填流塑状黏性土MM2Z3-CT-0027.4434.40 溶洞15.00 -7.56 17.00 -9.56 2.00 微风化灰岩0.20 全充填粉砂,含多量黏粒MM2Z3-CT-02419.29 50.20 溶洞28.50 -9.21 32.00 -12.71 3.50 强风化细砂岩9.50 半充填流塑状黏土,掉钻,后慢慢下到岩面MM2Z3-CT-04218.72 50.70 溶洞18.00 0.72 20.20 210、-1.48 2.20 全-强风化细砂岩、强风化炭质页岩13.90全充填流塑状黏性土及砂土,漏水MM2Z3-CT-0508.3246.30 溶洞28.00 -19.68 38.00 -29.68 10.00 中等风化灰岩、强风化炭质页岩11.00 半充填流塑状黏土MM2Z3-CT-05511.6339.20 溶洞36.70 -25.07 38.20 -26.57 1.50 强风化炭质页岩、强-微风化炭质灰岩等34.20 无充填,钻具自下,漏水MM2Z3-CT-06116.2548.50 溶洞28.50 -12.25 30.00 -13.75 1.50 强风化炭质页岩、强风化石英砂岩12.40 全211、充填流塑状黏土及松散粗砂MM2Z3-CT-0729.2650.40 溶洞9.50 -0.24 10.70 -1.44 1.20 微风化灰岩0.80 全充填流塑状黏土MM2Z3-CT-08211.0942.50 串珠状溶洞29.70 -18.61 30.80 -19.71 1.10 全强风化炭质页岩、微风化灰岩、中等风化炭质灰岩24.702个0.40.5m高溶洞组成,全充填流塑状黏性土及砂土,漏水最小值7.44 34.40 孔深范围单个溶洞为主9.50 -27.98 10.70 -30.15 1.10 顶板岩性多样0.20 3个钻孔无充填,2个钻孔半充填,7个钻孔全充填最大值19.29 50.7212、0 43.00 0.72 46.00 -1.44 10.00 35.60 平均值12.35 45.14 27.03 -14.67 29.78 -17.42 2.75 16.25 注:溶洞顶板厚度按溶洞上覆各层基岩累计。从溶蚀发育深度上分析,溶洞底板标高大于-15m的有6个,约占溶洞总数的50%;在-15-25m范围内的有2个,约占溶洞总数的16.7%;溶洞底板标高小于-25m的有4个,约占溶洞总数的33.3%。洞顶埋深小于10m的溶洞有1个,占溶洞总数的8.3%;洞顶埋深1020m的溶洞有3个占溶洞总数的25.0%;洞顶埋深2030m的溶洞有5个(含串珠状溶洞1个),占溶洞总数的41.7%;洞213、顶埋深3040m的溶洞有1个,占溶洞总数的8.3%;洞顶埋深4050m的溶洞有2个,占溶洞总数的16.7%。结合区域岩溶现象的地质成因分析,在勘探深度内的溶蚀现象以表层竖向溶蚀发育为主,局部发育溶蚀深槽,但规律性较差,基本上呈无序状,很不稳定,这也体现本工点岩溶发育的基本特点。溶洞发育情况详见表5.1-2。2)岩溶形态规模本次勘察揭露岩溶类型主要为埋藏型岩溶,发育特点复杂,与岩性、地形地貌、地质构造、岩层产状、地下水活动规律等诸多因素有关,其形态各异,可表现为溶沟、溶槽、溶隙、溶洞等,规模大小很难确定,现有钻孔揭露的洞体中最大高度达10.00m。同时在岩面附近由于溶蚀作用,造成岩面起伏变化大。214、岩溶的分布在纵横向上变化很大,规律性差,呈无序状,局部揭露呈串珠状,单纯依靠钻探揭露洞体高度很难反映出岩溶整体形态特征和规模大小。各钻孔岩溶形态规模情况详见表5.1-2钻孔揭露溶洞发育情况统计表。3)充填物特征据本次勘察钻孔情况统计,所揭露溶洞呈全充填状态的钻孔7个,约占58%,溶洞呈半充填状态的钻孔2个,约占17%,溶洞呈空洞无充填状态的钻孔3个,约占25%。充填物多为流塑软塑粉质黏土或粉质黏土夹松散砂,间含岩屑等,质地较松软,钻探中一般主要表现为漏水,地层软弱,多存在钻具自重下沉等现象。无充填物溶洞钻探过程中出现掉钻现象,严重漏水。勘察揭露岩溶洞隙共12个(串珠状溶洞按1个计),其中半充填215、和无充填5个,钻进过程漏水,占岩溶总量的42%。溶洞中往往地下水较丰富。4)洞体稳定性分析从溶洞发育特征与评价一览表中可以看出,在揭露的12个岩溶洞体中有3个洞体顶板厚度小于或接近洞体高度,比率为25%,其中MM2Z3-CT-002、MM2Z3-CT-072号钻孔顶板厚度仅为0.200.80m。因顶板厚度小,岩溶洞体高度大,且充填物为松软堆积物或无充填,在受到工程荷载等外力作用情况下,可造成顶板塌落,地面塌陷,影响场地稳定性,对工程施工影响大。综上所述,槎头站场地下伏石炭系石磴子组灰岩、炭质灰岩和测水组碎屑岩中间夹的炭质灰岩等可溶岩岩层,岩溶发育较强烈,岩溶发育呈现不均匀性,分布规律性差,且形216、态规模各异,溶洞、溶沟、石芽、鹰嘴岩等岩溶形态多样,岩溶约半数洞体呈无充填或半充填状态,充填物工程性质软弱,易被水流冲蚀,局部洞体充填物含岩碎屑、岩块,为溶蚀塌落物或岩溶水冲积堆积,溶洞多属于不稳定洞体,对车站地基稳定性很不利。岩溶孔洞和裂隙是良好的储水构造,但赋水性不均匀,水文地质条件复杂,在岩体完整的部位,水量贫乏;在溶洞及溶蚀裂隙发育部位,水量非常丰富,岩溶水通过溶洞、溶蚀裂隙、构造破碎带等通道连通,影响范围大。施工过程中若遇到溶洞,其水量可能非常大,地下工程施工阶段未采取措施容易发生岩溶突水的重大事故。地铁车站在溶洞、溶沟、溶槽发育地段施工前,宜对其进行预先处理,否则易引起基坑涌水和地217、面塌陷等工程事故,尤其在遇到较大溶洞时,易诱发地质灾害。车站基坑开挖前,应预先采取充填、注浆等措施,防止基坑侧壁失稳或基底塌陷,预防岩溶水突涌措施。溶洞发育特征与评价建议一览表 表5.1-3孔号洞顶埋深(m)洞顶标高(m)洞底埋深(m)洞底标高(m)洞高(m)溶洞顶板厚度(m)充填情况结构底板标高(m)溶洞位置评价与建议MM2Z2-C-DL0118.00 -10.26 20.50 -12.76 2.50 7.50 中微风化灰岩-16.84底板以上,但邻近基坑侧壁采取止水隔水措施,施工需超前钻,必要时加强侧壁支护MM2Z2-C01727.00 -18.78 30.00 -21.78 3.00 1218、9.00 全风化炭质泥岩、中等风化灰岩、强风化页岩等-16.79底板以下05m充填溶洞,加固结构底板MM2Z2-C-CTDL0942.40-27.9843.90-29.481.5035.60全-强、中等风化细砂岩、强风化炭质页岩、微风化灰岩等-16.39底板以下10m溶洞顶板厚度大,影响较小MM2Z2-C-CTDL1043.00-27.1546.00-30.153.0026.20强风化炭质泥岩、全-强-中等风化石英砂岩等-16.34底板以下10m溶洞顶板厚度大,影响较小MM2Z3-CT-00215.00 -7.56 17.00 -9.56 2.00 0.20 微风化灰岩-16.82底板以上注意219、基坑开挖施工安全,采取止水隔水措施MM2Z3-CT-02428.50 -9.21 32.00 -12.71 3.50 9.50 强风化细砂岩-16.43底板以上注意基坑开挖施工安全,采取止水隔水措施MM2Z3-CT-04218.00 0.72 20.20 -1.48 2.20 13.90全-强风化细砂岩、强风化炭质页岩-16.44底板以上注意基坑开挖施工安全,采取止水隔水措施MM2Z3-CT-05028.00 -19.68 38.00 -29.68 10.00 11.00 中等风化灰岩、强风化炭质页岩-16.77底板以下10m溶洞顶板厚度大,影响较小MM2Z3-CT-05536.70 -25.220、07 38.20 -26.57 1.50 34.20 强风化炭质页岩、强-微风化炭质灰岩等-16.62底板以下10m溶洞顶板厚度大,影响较小MM2Z3-CT-06128.50 -12.25 30.00 -13.75 1.50 12.40 强风化炭质页岩、强风化石英砂岩-16.45底板以上注意基坑开挖施工安全,采取止水隔水措施MM2Z3-CT-0729.50 -0.24 10.70 -1.44 1.20 0.80 微风化灰岩-16.81底板以上注意基坑开挖施工安全,采取止水隔水措施MM2Z3-CT-08229.70 -18.61 30.80 -19.71 1.10 24.70全强风化炭质页岩、微221、风化灰岩、中等风化炭质灰岩-16.54底板以下05m充填溶洞,加固结构底板注:溶洞顶板厚度按溶洞上覆各层基岩累计。5.1.2 地质灾害据本次勘察在所收集资料和现状调查,勘察未发现槎头站场地存在崩塌、滑坡、地裂缝、地面沉降和地面塌陷等现状地质灾害,钻探亦未发现采空区。但根据工点施工工法和场地地质条件分析,认为槎头站仍存在基坑开挖时边坡失稳、局部崩塌滑坡和周边地面沉降等地质灾害风险,预测施工期间可能诱发或加剧的地质灾害主要有崩塌滑坡、地面沉降(地面塌陷)等。地质灾害危险性中等大。(1)崩塌滑坡本标段地形总体上较平坦,采用合理的支护结构和止水措施,基坑边坡局部崩塌滑坡引发地质灾害可能性较小。残丘台地222、地段地形起伏较大,土方开挖应及时支护,避免发生崩塌滑坡等边坡失稳地质灾害。(2)地面沉降(地面塌陷)若明挖法车站施工中大量抽排地下水(大幅降水),使场地及周边地下水位存在较大的水头差,产生水土流失,则可能引发周边地区地面沉降(地面塌陷)地质灾害,地质灾害危害性较大,危险性较大。项目基坑支护设计做好相应的设计施工预防措施,宜采取止水隔水措施,避免采用大幅、长时抽排地下水的降水措施,防止地面塌陷地质灾害发生。场地岩溶较强烈发育,局部地段溶洞顶板厚度较小,存在产生岩溶地面塌陷地质灾害的地质背景,施工时需注意。(3)有毒有害气体本次勘察于钻孔MM2Z3-CT-057号钻孔中采集孔内气体进行有害气体检测223、,根据广东省职业卫生检测中心出具的检测报告,检测结果详见表5.1-4。据检测结果,场地内分布的有害气体成分主要为测水组煤系地层中聚集的甲烷和一氧化碳等,按工作场所空气有害因素职业接触限值标准(GBZ2.1-2007),孔内一氧化碳、硫化氢、氰化氢(按CN计)浓度小于限值。但不排除遭遇局部聚集有毒有害气体且超标的可能性。槎头站场地广泛分布测水组地层,测水组地层常夹薄层劣质煤等特殊地层,煤的生成和煤的变质过程中伴生的以甲烷为主的有害气体,可与其它气体混合成为可燃气体瓦斯,车站基坑开挖等施工可能破坏有毒有害气体的赋存结构,致使有害气体释放,对地铁的施工和运行产生毒气伤人、爆炸等危害。施工前应注意对空224、气质量的监测,车站施工及运营时需采取通风措施,避免产生可能存在的有毒有害气体造成对人的健康、安全不良影响。本次勘察在钻孔内检测甲烷浓度小于1%,且槎头站采用明挖法施工,施工过程一般不利于甲烷等可燃气体聚集,初步分析对本工程施工影响程度不大。参考铁路瓦斯隧道技术规范(TB 10120-2002)等规范规定,爆破地点20m范围内瓦斯浓度需小于1%,如采用爆破,可在爆破前对规定距离内的空气进行甲烷等可燃气体浓度检测,必要时选用许可炸药和雷管类型,避免产生施工安全事故。有毒有害气体检测成果表 表5.1-4检测钻孔检测项目(mg/m3)一氧化碳硫化氢氰化氢(按CN计)甲烷MM2Z3-CT-0571.20225、.020.03033.46参考标准20101备 注本次测定的是孔内空气,参考标准为工作场所空气有害因素职业接触限值标准(GBZ2.1-2007),因此只可作为参考,不能作为评价是否超标的依据。5.1.3 场地稳定性评价根据广东省地震局有关资料,近场区历史上发生过2次强有感地震:1372年广州4 级地震、1915年广州4 级地震,地震的震中烈度为度。自1970年以来,现代地震台网观测40多年,记录到199次ML1.5以上的地震,其中10次为ML3.0级以上地震,最大的一次地震是1974年3月4日发生在清远的ML4.0级地震。多属小型有感地震,无灾害性强震记载,显示近场区地震活动相对较为活跃但地震226、强度不大。近场区北东向的广从断裂,北西向的狮子洋断裂、白坭沙湾断裂,近东西向的佛冈丰良与清远安流构造、银盏永汉断裂、瘦狗岭罗浮山断裂和广州三水断裂,在早中更新世有过活动,全新世以来活动较弱,且本场地均远离上述断裂,从地震活动性、断裂的活动性,以及断裂的新构造特征来看,近场区未来发生中强地震的可能性较低。区域稳定性较好。本场区地形相对较平坦,不存在活动断裂、砂土液化、软土震陷等地质背景,虽揭露断裂踪迹,但未见其活动依据,场地属于对工程抗震不利地段,按前文评述,场地不良地质作用和地质灾害主要为岩溶等,可通过工程措施进行治理,综合分析判断槎头站属于基本稳定场地。5.1.4 工程场地适宜性综合以上分析227、,槎头站场地基本稳定,虽属对工程抗震不利地段,但如选择合适的施工方法岩溶等不良地质作用进行处理,并加强抗震措施,经采取工程措施后较适宜进行城市轨道交通建设,适宜性等级为较适宜。5.2 地基均匀性与稳定性场地软土、砂土分布范围、厚度相对较小,本场地不存在大范围砂土液化、软土震陷的地质背景,但场地岩溶发育,钻探在灰岩甚至碎屑岩中揭露溶洞,钻孔见洞率10.3%,线岩溶率24.6%,地基存在临空面,对地基稳定性有不利影响。且测水组岩层存在软弱夹层,其可形成基坑边坡滑坡的滑裂面,对地基稳定性有一定影响。溶洞可采取注浆等工程措施进行处理,软弱夹层滑裂面可通过加强支护防止滑坡,经采取工程措施后,地基基本稳定228、。槎头站横跨冲积平原和剥蚀残丘台地两个地貌单元,第四系填土厚度相差加大,局部见陆相淤积软土及冲洪积砂层、残积成因黏土层分布、厚度横向变化大。场地基岩有测水组、石磴子组两套地层,岩性多样,结构复杂,测水组为细砂岩、含砾砂岩、石英砂岩、粉砂岩、炭质页岩互层,局部夹透镜状炭质灰岩、石灰岩。石磴子组则以中厚层状致密石灰岩、炭质灰岩为主,夹薄层炭质页岩。其中,炭质页岩等软质岩浸水易变软,如,其全风化岩长时浸水后甚至可软如软塑可塑土,而石英砂岩的矿物成分以石英为主,摩氏硬度7级,施工工程等级可高达级。槎头站常有、7、8、9各种风化带互层的情况,存在灰岩中常夹炭质页岩情形,更普遍存在的是炭质页岩等软质岩中间229、夹或间含石英砂岩、灰岩等坚硬岩,软硬夹层的让施工方法选择难度较大,极易困扰机械施工。测水组岩层往往发育软弱夹层,软弱夹层可形成滑裂面,对基坑支护影响较大,支护结构需嵌入软弱夹层以下一定深度。由于溶土洞坍塌作用和地下水的淋滤作用,在灰岩岩面上的土层常具有上硬下软的特点,中上部土层承载力往往稍高于岩面上的土层承载力,岩面上的土层亦会形成软弱夹层,对地基稳定性和地基均匀性均有一定影响。总之,槎头站土层横向变化大,基岩岩性变化大,差异风化作用强烈,地基软硬混杂,软弱夹层发育,工程性质差异显著,岩溶发育,地基均匀性极差,对施工有不利影响,设计施工需注意。5.3 特殊性岩土槎头站分布的特殊性岩土主要有填土230、软土(淤泥、淤泥质土)、风化岩和残积土等。对本项目车站施工有不良影响,但其影响程度可采用有效措施降低,车站选址定位不需专门回避。5.3.1 填土评价槎头站填土广泛分布,厚度0.2010.40m,横向差异较大,职工住宅区尤其是临近边坡处填有大量大块石,已拆除建筑的水泥厂厂区堆填有建筑垃圾,为场地平整或建筑拆除所致,局部残存旧基础。工程地质调查测绘时曾询问水泥厂老职工,填土堆填时间为520年。填土结构松散,成分、分布不均匀,欠固结,对车站基坑开挖及支护结构施工有不利影响。尤其需注意的是,据工程地质调查测绘时了解,在水泥厂职工住宅区山坡边缘MM2Z3 -CT-066号钻孔附近(移孔前原孔位处,平面231、坐标X:35535.55,Y:33298.10),早年建设职工住宅曾在山坡边缘以填筑方式平整场地,填土厚度巨大,堆填了近20m厚的大石块、砂、岩块,易造成施工困难,可采取措施清障。5.3.2 软土评价场地软土主要为陆相沉积的淤泥、淤泥质土,主要分布在剥蚀残丘前的冲积平原区,一般呈流塑状,含水量高、透水性差、压缩性高、中等-高灵敏性、抗剪强度低、承载力低,当发生地震或受其他震动力的影响时,土层结构容易受到破坏,使土的抗剪强度和承载力大大降低,造成土体下陷或土体的变形,引起建筑物的下陷。且软土多数尚欠固结土,固结作用时间长,排水固结沉降时会对桩基础产生负摩阻力,对车站及附属建筑物桩基带来不利影响。232、灌注桩桩基础施工时,容易出现桩基缩径或断桩。在车站基坑开挖时,如不作加固处理或支护,容易出现流泥、滑移等。对地下连续墙成槽施工有不利影响。5.3.3 风化岩和残积土评价粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、页岩等碎屑岩,以泥质、泥钙质胶结为主,砂岩和含砾砂岩为钙质、铁钙质胶结为主,其残积土、全、强风化带具有遇水软化、失水干裂的特点,即遇水后强度会迅速降低。灰岩残积土以粉质黏土为主,在与灰岩接触界面处,受地下水活动影响,常呈软塑状,或发育土洞。灰岩全、强风化岩不发育,强风化岩厚度薄呈块状或碎块状,易溶蚀形成溶洞、溶蚀沟槽等。对明挖法车站工程施工有不利影响。5.4 地下水(土)和地表水5.4.1 地表水评价槎233、头站场地地表水系不发育,无水塘、河涌分布,西侧距离珠江约400m。珠江距离场地最近处河宽约400m(东岸至沉香沙),常年流水,河流径流量较大,流向北往南。地表水距离本工程较远,除需注意其沿基岩裂隙补给地下水外,对本工程影响微小。5.4.2 地下水对工程影响评价槎头站微地貌属于冲积平原与残丘台地地貌单元交汇地带,地下水埋藏深度与地形起伏有关。平原区地下水埋藏浅,地下水水位一般在2m之内,残丘台地区地下水埋藏较深,地下水水位一般大于5m。场地地下水较丰富,但基岩裂隙水和岩溶水分布极不均匀,富水性受裂隙和岩溶管道分布控制,平原区尤其是在残丘坡脚地带地下水具有弱承压性,地下水浮力较大。场地各岩土层渗透234、系数等水文地质参数详见附表。槎头站南端头主体结构西侧平原区部分钻孔在初勘期间(9月,间有降雨)的地下水水位与钻孔孔口齐平,且曾见MM2Z2-C-CTDL08号钻孔冒出孔口以上(孔口距地面0.8m),但其它大部分钻孔未见涌水现象,详勘期间(12月1月,几无降雨)未发现钻孔孔口涌水现象。据此分析认为,此乃大气降水在山坡上地层储存一定量地下水,而基岩裂隙、构造破碎带构成径流管道,钻孔钻通地下水径流管道即造成孔口“泉涌”现象,推测承压水高程可达10.9311.26m。场地基岩裂隙水、岩溶水联系密切,接受大气降水补给,补给来源与残丘基岩裂隙存储水量及距离400m的珠江河道与本场地基岩是否存在径流管道有关235、,暂难以准确预测,推测。由场地钻孔存在涌水等现象推测地下水对地铁车站施工影响较大,需采取地下水控制措施,基坑开挖时可采用地下连续墙、注浆等措施进行止水隔水,预防侧壁漏水和坑底管涌而诱发周边地面不均匀沉降或地面塌陷。车站结构应采取可靠的抗浮措施。工程施工遇溶洞或裂隙密集发育带,应预防流泥或漏水或出现地面不均匀沉降。本车站如采用桩基,地下水对桩基工程设计和施工有不利影响。桩基工程设计时对地下水位以下岩土层桩周摩阻力宜取低值,桩端持力层宜考虑地下水浸泡因素,残积土、全强风化岩受地下水浸泡易变软。施工时需采取及时封底、灌注混凝土等措施防止桩端持力层被浸泡。5.4.3 水、土腐蚀性评价5.4.3.1 水236、对建筑材料腐蚀性槎头站场地无地表水体分布,本次详勘共采取地下水水样6组,并引用初勘采取的水样8组,水质分析成果见附件。本报告按国家标准岩土工程勘察规范(GB 50021-2001,2009年版)对场地水、土对建筑材料腐蚀性分析评价如下,设计人员亦可利用附件提供的水质分析成果按其它规范进行评价。广州地处南亚热带,背山面海,海洋季风气候特别明显,温暖多雨潮湿,本场地环境属于湿润区,可按环境类型进行对混凝土结构腐蚀性判别;考虑轨道交通兼有地上、地下结构,水可通过渗透或毛细作用在暴露大气中的结构蒸发,同时按类进行腐蚀性判别;场地基岩透水性与其裂隙、溶洞溶隙发育和闭合程度有关,或为强透水,或为不透水和微237、弱透水,差异极大,报告提供强、弱透水性条件下的判别结果,并按大部分地段基岩透水性无强透水确定综合评判结论(亦可进一步进行论证)。根据国家标准岩土工程勘察规范(GB 50021-2001,2009年版)第12章有关规定,按环境类型判别,槎头站地下水对混凝土结构具微腐蚀性,按地层渗透性A,槎头站 部分钻孔基岩裂隙水对混凝土结构具强腐蚀性,按地层渗透性B,基岩裂隙水对混凝土结构具中等腐蚀性,腐蚀介质主要为侵蚀性CO2和pH值。按长期浸水和干湿交替两种条件评价水对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。综合抽水试验测定渗透系数判定场地基岩多具弱中等透水性(无强透水性)且岩层裂隙不发育处可视为不透水层等情况,238、综合评价槎头站地下水按地层渗透性B对混凝土结构具中等腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。判别结果详见表5.4-1。经调查,初步分析其场地地下水对混凝土结构具中强腐蚀性原因:场地大部分地段原为水泥厂生产用地,且场地东侧现仍为广州超力混凝土有限公司,疑为水泥生产用水下渗,改变地下水水质,造成地下水中侵蚀CO2含量偏高,对混凝土结构具中强腐蚀性。5.4.3.2 土对建筑材料腐蚀性本次详勘采取地下水水位以上土层2组土样进行易溶盐含量试验,并引用初勘2组土样易溶盐含量试验成果。土易溶盐含量试验按土水比1:5浸出液测定各易溶盐含量,试验报告见附件。根据试验结果,按国家标准岩土工程勘察规范(GB 5239、0021-2001,2009年版)第12章有关规定,按类环境判定场地土对混凝土结构具微腐蚀性, 按地层渗透性A、B类判定土对混凝土结构均具微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋、钢结构具微腐蚀性。详见表5.4-2。5.4.4 地下水水文地质参数本次勘察选择有代表性的钻孔进行带观测孔的抽水试验,各主要土层均采取试样进行渗透性试验,结合工程经验,提出主要岩土层渗透系数(k)详见附表3。5.4.5 抗浮设计水位槎头站为明挖法地下车站,主体结构和附属结构均位于地下水位以下,设计应考虑地下水浮力对工程的不良影响,采取必要的抗浮措施,鉴于南方亚热带雨水丰富的气候特点,槎头站抗浮设计水位总体上可按设计地坪标高取240、值。槎头站主要位于低丘台地地貌单元区,站位现状地形起伏较大,北低南高,现状地面标高8.7619.00m,站位南侧地形进一步抬高,地面高程26.044.0m,勘察期间车站西南侧个别钻孔基岩裂隙水冒出现地面以上0.8m(水位高程11.26m),车站初步设计地面标高10.214.8m,该车站抗浮设计水位、承压水头高度可按设计地面标高和基岩裂隙水水位的高值进行取值。XX研究院 61地下水对建筑材料腐蚀性评价综合成果表 表5.4-1取水钻孔水类型SO42-(mg/L)Mg2+(mg/L)OH-(mg/L)总矿化度(mg/L)pH值侵蚀性CO2(mg/L)HCO3-(mmol/L)Cl-(mg/L)NH4241、+(mg/L)主要腐蚀介质对混凝土结构腐蚀性对钢筋混凝土结构中钢筋腐蚀性按环境类型按环境类型按地层渗透性A按地层渗透性B长期浸水干湿交替MM2Z2-C-S016基岩水70.389.510383.217.335.344.90514.771.50酸碱度微微微微微微MM2Z2-C-S022基岩水118.717.910287.275.9965.150.92320.930.20侵蚀性CO2微微强中微微MM2Z2-C-S022基岩水75.778.390257.795.6262.920.72825.520侵蚀性CO2微微强中微微MM2Z2-C-S022基岩水80.519.580260.345.9654.91242、1.30023.400侵蚀性CO2微微中弱微微MM2Z2-C-S023基岩水75.772.400520.965.7555.600.62417.020.01侵蚀性CO2、酸碱度微微中弱微微MM2Z2-C-S023基岩水44.131.760199.126.0230.200.68638.440.70侵蚀性CO2、酸碱度微微中弱微微MM2Z2-C-CTDLS02基岩水71.044.790403.516.2628.601.19617.020侵蚀性CO2微微弱微微微MM2Z2-C-CTDLS02基岩水27.875.390169.487.067.551.86312.810.02微微微微微微MM2Z3-CT-243、004基岩水52.0914.3864.531420.0011.350099.970.03微微微微微微MM2Z3-CT-053基岩水80.519.580564.577.233.438.37274.450.19微微微弱微微MM2Z3-CT-052基岩水75.775.990407.315.1484.660.41640.410.20侵蚀性CO2、酸碱度微微强中微微MM2Z3-CT-097基岩水71.044.790853.035.2599.530.88445.730.17侵蚀性CO2、酸碱度微微强中微微MM2Z3-CT-S052基岩水46.722.910165.655.1090.090.17240.62244、0.40侵蚀性CO2、酸碱度微微强中微微MM2Z3-CT-S097基岩水228.452.350452.675.48103.360.30246.771.50侵蚀性CO2、酸碱度弱微强中微微土对建筑材料腐蚀性评价综合成果表 表5.4-2取土钻孔土层性质及编号取样深度SO42-(mg/kg)Mg2+(mg/kg)HCO3-(mg/kg)Cl-(mg/kg)易溶盐总量(mg/kg)pH值透水性对混凝土结构的腐蚀性对混凝土结构中钢筋腐蚀性对钢结构的腐蚀性MM2Z2-C-CTDL02素填土0.00-0.30117.8322.09334.8204861.008.02弱透水土微微微MM2Z2-C-CTDL06245、杂填土0.00-0.30302.7426.86279.7204834.607.96强透水土微微微MM2Z3-CT-045杂填土0.40-0.60466.3419.43278.286.265210.408.26强透水土微微微MM2Z3-CT-027杂填土0.40-0.60466.8026.74291.828.353209.607.44强透水土微微微5.5地基基础方案分析5.5.1施工工法的适宜性评价槎头站地面条件中等复杂,相对其他工点,建(构)筑物、地下管线分布略少。拟建车站在基坑开挖深度范围内岩土层主要为填土、软土、洪冲积土、全强风化岩,部分地段为中微风化岩。勘察仅2个钻孔见场地有砂土分布,软246、土亦零星分布于场地北部。场地地下水具有一定承压性,地下水分布不均匀,总体上水量较丰富,暗挖法施工安全风险较高,而基坑开挖可选用可靠支护结构和止水隔水帷幕对地下水进行工程控制,但亦不宜大量抽排水。场地地基均匀性极差,广泛分布较为软弱的全强风化炭质页岩等软质岩和岩质坚硬的中微风化石英砂岩、灰岩,在全强风化炭质页岩等软质岩中往往间夹石英砂岩、灰岩等坚硬岩岩块或岩层,地下连续墙成槽施工均有一定难度,而暗挖法施工挖掘困难,爆破易引起坑顶塌陷。场地溶洞、溶沟、石芽等岩溶发育较强烈,影响地下连续墙成槽及止水隔水结构质量,且存在地面塌陷、坑底突涌等安全风险,基坑支护设计及开挖施工时需采取注浆处理等相应对策,施247、工时应注意监测并进行信息化施工。根据场地地质条件分析,槎头站采用明挖法施工虽亦存在一定的施工难度,但安全风险相对较低,对复杂地基的应对办法相对较多,而暗挖法施工存在一定的安全风险、经济成本较高,适宜性相对较差。两相比较,槎头站较适宜采用明挖法施工。槎头站明挖法施工可采用“地下连续墙+内支撑”的方案进行基坑支护,出入口等附属结构亦可考虑“钻(冲)孔桩+内支撑”支护,采用地下连续墙或深层水泥土搅拌桩、高压旋喷桩等形成止水帷幕,且对溶洞进行注浆填充加固,防止基坑开挖时涌水,引起周边地面沉降,危及基坑安全。地下连续墙成槽、钻(冲)孔桩施工和基坑开挖时,应委托有资质的第三方监测单位密切观测周边建(构)筑248、物、道路和市政管线的水平位移及沉降,以及基坑围护结构自身的变形情况,做好应急应变措施。5.5.2车站主体结构地基基础方案分析目前槎头站主体结构底板设计标高在各钻孔孔位处为-16.07-16.60m,因现地形高差较大,初步设计基坑开挖深度深浅不一,约为2336m,车站主体结构底板主要坐落于全风化层炭质页岩、石英砂岩、强风化层炭质页岩、细砂岩、石英砂岩、炭质灰岩、灰岩、中等风化层炭质页岩、细砂岩、石英砂岩、炭质灰岩、灰岩、微风化层细砂岩、石英砂岩、炭质灰岩、灰岩之中。车站基坑坑底地层条件较好,强、中、微风化岩层承载力高,能满足地下车站工程对地基承载力的要求,可以此作为持力层,采用天然地基浅基础方案249、。但在溶洞发育区,需进行注浆处理。槎头站岩石受断层构造影响,地层岩性变化较大,岩石破碎,差异风化强烈,地基均匀性差,场地地基软硬相间或互层,强风化岩、中等风化岩和微风化岩的压缩模量差距很大,层厚变化大,软硬极为不均,为不均匀地基。地下水丰富,分布不均匀。基坑底部主要位于风化岩中,其中,全、强风化岩浸水易软化,基坑开挖到底后需避免长时间暴露,应及时施工垫层并浇筑混凝土,施工时应注意。预测本工程结构变形特征为差异沉降,地基变形为不均匀沉降,车站结构设计时需注意合理设置底板整体刚度。5.5.3车站附属结构地基基础方案分析(1)A出入口结构底板标高为0.10m,结构底板主要坐落于全风化岩细砂岩、炭质页250、岩、炭质页岩、细砂岩、石英砂岩之中,结构底板处地层条件好,全、强风化岩层承载力较高,能满足地铁工程对地基承载力的要求,可以此作为持力层,直接采用天然地基基础方案。但场地地基软硬相间或互层,为不均匀地基,软硬极为不均,且全、强风化岩浸水易软化,基坑开挖到底后需避免长时间暴露,应及时施工垫层并浇筑混凝土,施工时应注意。(2)B出入口结构底板标高为-3.40m,主要坐落于强风化带炭质页岩、细砂岩、石英砂岩、中等风化带细砂岩、石英砂岩之中,局部可能见有硬塑残积粉质黏土。结构底板处地层条件好,地基承载力能满足地铁工程要求,可以此作为持力层,直接采用天然地基基础方案。但场地地基软硬极为不均,尤其是其中的石251、英砂岩硬度极高,难于挖掘,且全、强风化岩浸水易软化,开挖到底后需避免长时间暴露,应及时施工垫层并浇筑混凝土,施工时应注意。(3)E出入口结构底板标高为-1.19m,主要坐落于残积土层、可塑硬塑粉质黏土、全风化带细砂岩、炭质页岩、强风化带炭质页岩、细砂岩、石英砂岩之中,北侧可能局部存在淤泥。结构底板处地层条件较好,基本能满足地铁工程对地基承载力的要求,可以此作为持力层,采用天然地基浅基础方案,但对局部存在的软弱土层需进行地基处理,地基处理可采用换填、水泥搅拌等方法。(4)1号风亭组结构底板标高为0.10m,主要坐落于、可塑硬塑冲洪积粉质黏土之中,局部可能见有淤泥、淤泥质土、全强风化炭质页岩、细砂252、岩、石英砂岩。结构底板处地层条件较好,地基承载力基本能满足地铁工程要求,可以此作为持力层,采用天然地基浅基础方案。但对局部存在的软弱土层需进行地基处理,地基处理可采用换填、水泥搅拌等方法。且场地地基软硬极为不均,全、强风化岩浸水易软化,开挖到底后需避免长时间暴露,应及时施工垫层并浇筑混凝土,施工时应注意。(5)2号风亭组结构底板标高为-3.40m,主要坐落于残积土层可塑粉质黏土、全风化带细砂岩、炭质页岩、强风化带炭质页岩、细砂岩、石英砂岩、中等风化带细砂岩、石英砂岩之中。结构底板处地层条件较好,地基承载力基本能满足地铁工程要求,可以基岩作为持力层,采用天然地基浅基础基础方案。需注意全、强风化岩253、浸水易软化,开挖到底后需避免长时间暴露,应及时施工垫层并浇筑混凝土,且推测断裂F1从风井组南侧经过,对基岩完整性有较大影响,地下水丰富,施工时需注意。(6)3号风亭组结构底板标高为-3.40m,主要坐落于强风化层炭质页岩、细砂岩、石英砂岩、之中,局部可能见有杂填土、硬塑残积粉质黏土。结构底板处地层条件好,地基承载力能满足地铁工程要求,可以此作为持力层,采用天然地基浅基础方案。但场地地基软硬极为不均,开挖施工困难,且全、强风化岩浸水易软化,开挖到底后需避免长时间暴露,应及时施工垫层并浇筑混凝土,且推测断裂F2从风井组南部经过,对基岩完整性有较大影响,地下水丰富,施工时需注意。场地南部填土厚度极大254、,由填石、松散砂、黏性土填筑,地基均匀性差,可能在南部局部地段分布,如施工揭露,采用天然地基时宜清除换填。5.6 基坑工程分析5.6.1 基坑支护方案槎头站位于规划槎神大道与广海路交叉路口南侧,与广州十二号线换乘,同时与远期佛山八号线换乘,为地下3层岛式车站。站点现状为超力混凝土公司,西侧为政府储备用地,南侧为嘉华员工宿舍、西盈物流,北侧为兴华工业园、华盛纺织城、石井水泥厂等。站点周边规划主要为混合用地、居住用地、商业用地及绿地。槎头站拟采用明挖法施工,根据设计总体提供的设计轨道结构资料,主体结构底板最大埋深约28.70m,标高约为-16.07-16.60m。根据勘察揭示场地的工程地质条件,车255、站基坑深度范围侧壁岩土类型较多,地层包括人工填土层、淤积层、坡积土、残积土层、全风化层、强风化层、中等风化层、微风化层、。勘察在槎头站钻遇断层2条,断层位置见钻孔平面位置图。基坑底板岩土层主要有:全风化层炭质页岩、石英砂岩、强风化层炭质页岩、细砂岩、石英砂岩、炭质灰岩、灰岩、中等风化层炭质页岩、细砂岩、石英砂岩、炭质灰岩、灰岩、微风化层细砂岩、石英砂岩、炭质灰岩、灰岩。槎头站地块岩性变化大,差异风化强烈,地基软硬不均,均匀性差。且测水组岩层存在软弱夹层,其可形成基坑边坡滑坡的滑裂面,对基坑侧壁安全稳定有不利影响。灰岩岩面上的土层常具有上硬下软的特点,岩面上的土层较为软弱,亦会形成软弱夹层,对基256、坑稳定性亦有不利影响,软弱夹层滑裂面可通过加强支护结构防止基坑侧壁滑塌。车站地块受断层构造影响,总体上岩体极破碎较破碎,裂隙发育,连通性较好,基岩裂隙水、构造裂隙水具弱承压性,本次勘察局部地段裂隙水高出现地面以上0.8m,水量丰富但不均匀,无规律性,车站基坑设计、施工时需注意坑底涌水的风险;车站北部端头位于灰岩地层中,岩溶发育,车站基坑设计、施工时需注意岩溶水突涌的风险,同时需要做好端头加固和溶洞预处理措施。车站基坑开挖施工应做好相应的止水隔水及降水措施,并应做好施工过程中发生坑底涌水和岩溶水突涌的应急预案。总体来看,槎头站基坑开挖深度较大,开挖范围内地质条件一般,周边环境较为复杂,根据建筑基257、坑支护技术规程(JGJ120-2012),本车站基坑安全等级为一级。综合上述分析,建议本车站基坑采用“地下连续墙+内支撑”的方案进行支护,采用地下连续墙、高压旋喷桩等形成落底止水帷幕,防止基坑开挖时涌水,引起周边地面沉降,危及基坑安全。鉴于基坑位于软硬不均地层,成槽挖掘有一定难度,且断裂及其破碎带发育,地下水涌水量大且不均匀,建议结合地层分布特点进行连续墙分幅设计,采用隔断方式分段施工,有针对性的对基底进行分段处理,同时有助于对基坑开挖过程中地下水的有效控制。地下连续墙成槽施工和基坑开挖时,应委托有资质的第三方监测单位密切观测周边建(构)筑物、道路和市政管线的水平位移及沉降,以及基坑围护结构自258、身的变形情况,做好应急应变措施。支护结构施工完毕须进行检测,确保支护结构的可靠性。5.6.2 基坑涌水量预测本工点拟采用明挖法施工,车站为地下三层岛式站台车站,全长266.4m,标准段宽为23.5m,车站基坑开挖深度为28.6431.94m,出入口基坑深10.6m,风亭基坑深12.4m。如不计孔口涌水钻孔,场地稳定水位埋深0.2015.50m(高程5.8915.61 m)。根据本工点地形地貌特征及地下水区域赋存特征、本工点基坑特点,基坑主体结构涌水量计算方法采用大井法预测。计算公式采用国家行业标准建筑基坑支护技术规程(JGJ120-2012)附录E的均质含水层承压水非完整井的基坑降水总涌水量计259、算公式。分别选取主体结构、附属结构基坑钻孔进行基坑涌水量估算,估算情况详见表5.6-1。经估算,槎头站基坑开挖总涌水量Q=9513.68m3/d(自然状态下)。基坑涌水量估算表 表5.6-1代表钻孔编号含水层厚度M(m)渗透系数k(m/d)水位降深S(m)影响半径R(m)基坑等效半径r0(m)基坑涌水量Q(m3/d)备注MM2Z3-CT036MM2Z3-CT06146.551.6932.50415.8744.653118.1主体MM2Z3-CT07744.821.0714.50150.2718.802158.2A出入口+2号风亭组MM2Z3-CT09140.401.1312.90118.135260、1.821195.4B出入口+3号风亭组MM2Z3-CT00745.001.7511.10146.8618.59711.8E出入口MM2Z3-CT05045.153.3712.90236.9634.812330.21号风亭组注:主体结构基坑选取MM2Z3-CT036、MM2Z3-CT061两个钻孔分别计算,表中为其平均值。本站场岩体裂隙发育,地下水丰富,以基岩裂隙和断裂破碎带承压水为主,岩溶区尚存在承压岩溶水,分布不均匀,且均具有集中性和突发性的特点,渗透系数根据抽水试验、室内试验结果及经验值提供,其中基岩各层渗透系数与其裂隙、溶洞、破碎带状态关系较大(如有溶洞溶隙的灰岩渗透系数可按9.9m/261、d估算,无溶洞溶隙的灰岩层可视作隔水层,如按均质体可按2.0m/d估算),非抽水试验孔地段的参数可能与之存在较大差异不排除存在该车站基坑涌水量与预测计算相差较大的情形,为工程风险点之一,设计施工时应注意做好止水隔水及降水措施。5.6.3 坑底渗透稳定性分析本站场地下水以基岩裂隙、断裂破碎带、岩溶溶洞承压水为主,地下水蓄存量及径流通道与基岩岩体裂隙、断裂破碎带、岩溶溶洞发育及闭合/充填关系密切,相差较大,局部可能较集中。车站主体结构和附属结构基坑底板大部分直接位于强风化岩中,当基岩裂隙发育时,无隔水层抵抗裂隙等承压水压力,基坑存在突涌风险。设计施工时应注意做好止水隔水及降水措施。按主体结构按基坑262、开挖深度28m,选取MM2Z3-CT-053号孔进行抗承压水(突涌)试算,假定采用地下连续墙支护,嵌固深度9m,计算模型和假定工程参数条件见图5.6-1、图5.6-2,计算公式如下:式中Pcz基坑开挖面以下至承压水层顶板间覆盖土的自重压力(kN/m2); Pwy承压水层的水头压力(kN/m2); Ky抗承压水头(突涌)稳定性安全系数,规范要求取大于1.100。抗承压水(突涌)试算结果:Ky = 315.00/260.00 = 1.21 = 1.10基坑底部土抗承压水头需有通过坑底止水形成不少于15m厚隔水层可满足稳定要求。按附属结构按基坑开挖深度14m,选取MM2Z3-CT-096号孔进行抗承263、压水(突涌)试算,假定采用地下连续墙支护,嵌固深度7m,抗承压水(突涌)试算结果:Ky = 155.75/120.00 = 1.29 = 1.10基坑底部土抗承压水头需有通过坑底止水形成7m厚隔水层可满足稳定要求。因设计输入条件不同,坑底渗透稳定性分析结论亦会不同,本勘察报告对坑底渗透稳定性的分析仅供参考,设计可根据基坑支护设计具体方案进行验算。图5.6-1 坑底突涌稳定性试算模型示意图图5.6-2 坑底突涌稳定性试算假定工程参数示意图5.7 环境影响分析5.7.1环境对修建地铁工程的影响槎头站主要位于政府储备用地和水泥厂职工宿舍区,分布有电信、给水、雨水及污水管道等多类地下管线、化粪池、架空264、高压电缆等,地下设施埋深多在0.303.00m左右,主要为明挖埋设,车站开挖施工时需改迁或是给、排水管、污水管的监控,避免由于管线破裂,水渗入地基土中,使地基土含水量增加,强度降低,导致基坑支护失稳。原水泥厂厂房、职工宿舍建(构)筑物旧基础对基坑支护及开挖有不利影响。施工前需对周边环境进一步调查。5.7.2修建地铁工程对环境的影响(1)根据我院对广州地区地面沉降事件进行过的系统性调查研究,这些地面沉降大多与大型地下工程大量抽排水有关,建议基坑开挖施工不采用抽排水的降水措施而采用止隔水措施。对基坑周边保留建筑物需加强监测,必要时先行加固周边土体或进行托换,避免造成桩基沉降、侧移。(2)施工机械造265、成的噪声容易对周边居民生活产生影响,施工单位应采取具体可行的降低噪音措施,减少对周边居民正常生活的影响。地面的施工器械堆放及附属工程的开挖对道路交通影响较大,应做好地面交通疏导和分流。(3)车站范围广泛分布测水组煤系地层,基坑开挖施工时可能在局部聚集有毒有害气体,危害作业人员身体健康、安全,且爆破等施工可能存在一定安全风险,应加强施工现场有毒有害气体检测与监测,必要时采取安全施工措施。(4)施工弃土运输过程中可能影响道路整洁及环境卫生,渣土运输等施工过程产生的扬尘,以及燃油为动力的施工机械和运输车辆使用排放的尾气将直接降低空气质量。(5)地铁运营可能对附近建筑物产生一定的振动干扰,并由于振动传266、播导致一定的低频结构噪声。5.8其它岩土工程问题分析、评价初勘阶段进行了16个测点的土壤氡检测,详勘阶段对槎头站6个测点的土壤氡检测,槎头站站土壤氡检测测试点共22个,检测数据详见表5.8。根据检测结果,槎头站22个测试点绝大部分测得的土壤中氡浓度的实测值介于504016860Bq/m3之间,但在1个测试点测得土壤氡浓度大于20000Bq/m3,氡浓度异常,测试点编号为D11(21350Bq/m3),位于槎头站左线中部地段(里程ZDK9+940.023一带)。根据民用建筑工程室内环境污染控制规范(GB50325-2010,2013年版),槎头站左线中部等地段需采取建筑物底层地面抗开裂措施。土壤267、氡浓度测试结果表 表5.8测试时段测试点编号测量日期土壤氡浓度(Bq/m3)评价参考意见土壤氡浓度平均值(Bq/m3)初勘D72017.09.279600低于限值10137D82017.09.276400低于限值D92017.09.2710350低于限值D102017.09.276750低于限值D112017.09.272135020000D122017.09.279960低于限值D132017.09.279100低于限值D142017.09.279750低于限值D152017.09.2710280低于限值D162017.09.2716860低于限值D172017.09.288100低于限值D268、182017.09.287950低于限值D192017.09.287250低于限值D202017.09.289000低于限值D212017.09.288850低于限值D222017.09.2810650低于限值详勘CT-D012018.03.2610860低于限值8428CT-D022018.03.2610560低于限值CT-D032018.03.2611280低于限值CT-D042018.03.263480低于限值CT-D052018.03.269345低于限值CT-D062018.03.265040低于限值6 结论与建议6.1岩土工程评价的重要结论6.1.1岩土工程勘察等级本工程属广州市重269、点建设项目,工程重要性等级为一级;场地位于建筑抗震不利地段,岩土类型多,水文地质条件较复杂,场地复杂程度为一级;场地临近广海路、高压走廊,工程周边环境风险等级为二级;本项目岩土工程勘察等级划分为甲级。6.1.2 场地稳定性与场地适宜性槎头站场地基本稳定,如选择适用的施工方式并采取有效处理措施,场地较适宜进行地铁建设。场地地基不均匀,如经工程处理,地基基本稳定。6.1.3 场地地震效应评价槎头站不存在强震时产生大面积砂土液化、软土震陷的地质背景。根据国家标准中国地震动参数区划图(GB18306-2015)和城市轨道交通结构抗震设计规范(GB 50909-2014),参考国家标准建筑抗震设计规范(270、GB50011-2010,2016年版),槎头站场地抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度0.10g,场地地震设计分组为第一组,场地类别类,场地土类型总体上属于中软土,场地设计特征周期值为0.35s。场地属于对工程抗震不利地段。如不另择它址,需加强抗震措施,按有关规范要求进行抗震设防。按城市轨道交通结构抗震设计规范(GB 50909-2014)第3.1.2条,本车站主体工程可划分为重点设防类(乙类),需按高于本地区抗震设防烈度一度(8度)的要求确定抗震措施,同时,应按本地区抗震设防烈度(7度)确定其地震作用。地铁为重要建设工程,如槎头站场地进行专项地震安全性评价,设计应采用地震安全性评价报告提271、供的地震动参数和相关抗震设防要求,且不应低于本地区抗震设防要求。6.1.4 水和土对建筑材料的腐蚀性根据国家标准岩土工程勘察规范(GB 50021-2001,2009年版)第12章有关规定,按环境类型判别,综合评价槎头站地下水按地层渗透性B对混凝土结构具中腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。腐蚀介质主要为侵蚀性CO2和pH值。根据取地下水位以上土易溶盐试验并按岩土工程勘察规范(GB 50021-2001,2009年版)判定,槎头站土对混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋、钢结构均具微腐蚀性。车站建筑材料可按国家有关规范进行防腐蚀设计。6.1.5 地基基础方案建议车站主体结构底板主要坐落于272、全风化层炭质页岩、石英砂岩、强风化层炭质页岩、细砂岩、石英砂岩、炭质灰岩、灰岩、中等风化层炭质页岩、细砂岩、石英砂岩、炭质灰岩、灰岩、微风化层细砂岩、石英砂岩、炭质灰岩、灰岩之中。车站基坑坑底地层条件较好,可以此作为持力层,采用天然地基浅基础方案。但在溶洞发育区,需进行注浆处理。车站附属结构底板主要坐落于冲洪积成因、可塑硬塑粉质黏土、残积成因、可塑硬塑粉质黏土、全风化带细砂岩、炭质页岩、强风化带炭质页岩、细砂岩、石英砂岩、中等风化带细砂岩、石英砂岩之中,能局部存在填土、淤泥。可采用天然地基浅基础方案。局部需进行地基处理。车站结构底板处地层条件好,全、强风化岩层承载力较高,能满足地铁工程对地基承273、载力的要求,主体结构、附属结构均可采用天然地基浅基础。但对局部存在的软弱土层需进行地基处理,地基处理可采用换填、水泥搅拌等方法。场地地基软硬相间或互层,为不均匀地基,软硬极为不均,石英砂岩等硬质岩对施工进度影响大,且全、强风化岩浸水易软化,基坑开挖到底后需避免长时间暴露。应及时施工垫层并浇筑混凝土,施工时应注意。场地南部填土厚度极大,由填石等填筑,对施工有不利影响。推测有2条断裂从车站中部、南部呈北东南西向穿过,对基岩岩体完整性有较大影响,地下水丰富,施工时需注意。地基均匀性差,可能在南部局部地段分布力学性能较差的构造破碎带,如施工揭露断层泥等,采用天然地基时宜清除换填。6.1.6 基坑支护方274、案建议车站周边环境以及地质条件均较为复杂,基坑深度大,对基坑变形控制要求严格,基坑安全等级为一级。明挖基坑需进行基坑支护,基坑支护方案需根据基坑边线具体位置及周边环境确定,可采用“地下连续墙+内支撑”方案。附属结构基坑经验算许可亦可采用“钻孔咬合桩+内支撑”支护。槎头站受断层构造影响,岩体破碎,岩石风化差异强烈,地基均匀性差,基岩裂隙水水量丰富,但分布不均匀,局部地段基岩裂隙水高出现地面,设计、施工时应注意做好止水、隔水及降水等措施。场地测水组地层分布区软弱夹层发育(详见各地质断面图),软弱夹层可形成滑裂面,对基坑支护影响较大,支护结构需嵌入软弱夹层以下一定深度。车站基坑位于软硬不均地层,建议275、结合地层分布特点进行连续墙分幅设计,采用隔断方式分段施工,有针对性的对基底进行分段处理,同时有助于对基坑开挖过程中地下水的有效控制。6.1.7 地下水控制措施及抗浮水位设计建议槎头站受断层构造影响,岩体破碎,裂隙发育,连通性较好,预估地下水量大,周边环境较复杂,不宜采用明排降水方案,建议采用地下连续墙形成落底止水帷幕,同时采用注浆方法对溶洞进行处理,注浆材料可根据溶洞大小和充填情况分别采用水泥砂浆、素砼、水泥浆或水泥浆与水玻璃双液浆,避免基坑开挖时大量抽取地下水,引起周边地面沉降,危及建筑物及基坑自身安全。槎头站受断层构造影响,岩体破碎,裂隙发育,连通性较好,周边环境相对较好,基坑开挖需做好止水、隔水及降水措施。槎头站抗浮设计水位按设计地面标高结合基岩裂隙水水位的高值进行取值,其中在残丘与平原区过渡带的基岩裂隙水水位标高约为11.26m。6.1.8关于土壤氡浓度异常的建议槎头站土壤中测得氡浓度异常,22个测试点中的有1个点(D11)测得土壤氡浓度为21350Bq/m3,测试位于
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