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厦门市轨道交通1号线一期工程湖滨东路站~莲坂站区间岩土工程勘察报告(32页).doc

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厦门市轨道交通1号线一期工程湖滨东路站~莲坂站区间岩土工程勘察报告(32页).doc

1、厦门市轨道交通1号线一期工程详勘阶段湖滨东路站莲坂站区间岩土工程勘察报告 二一三年一月 厦门目 录一、概述11、任务依据12、工程概况13、岩土工程勘察分级14、勘察执行的技术标准25、勘察目的、技术要求和方法25.1 勘察目的25.2 技术要求和方法36、勘探点布置及孔深确定原则37、勘探点测放及坐标、高程引测依据48、勘察概况及完成工作量49、资料利用情况5二、区域特征51、自然地理及气象52、河流水文63、地形地貌64、地质构造75、地层岩性85.1 第四系覆盖层85.2 基岩9三、岩土分层及其特征91、分层依据92、岩土分层特征93、岩土物理力学性质103.1 岩土物理力学试验指标统计

2、表103.2岩土工程特性134、不良地质与特殊性岩土144.1 软土144.2 人工填土144.3 残积土与风化岩14四、岩土施工工程分级及隧道围岩分级151、岩土施工工程分级152、隧道围岩分级15五、水文地质条件151、地表水及地下水的类型及赋存环境152、地下水补给、径流、排泄及动态特征153、水化学特征164、岩土层的富水性及渗透系数165、抗浮设计水位166、隧道涌水量预测16六、地震效应171、地震动参数172、场地土类型及建筑场地类别173、建筑抗震地段划分184、地震液化及软土震陷184.1 地震液化判别184.2 软土震陷19七、岩土工程分析191、岩土工程分析191.1工程

3、地质分区191.2拟建工程岩土工程分析192、既有建筑物对拟建工程的影响19八、工程地质条件评价191、场地的稳定性192、建筑场地的适宜性203、地基土的稳定性204、地下水的腐蚀性215、地基土的腐蚀性216、液化土对工程的影响227、软土对工程的影响22九、岩土物理力学指标统计分析及设计参数建议值221、测试点的代表性222、取样及样品的代表性223、测试、试验数据的准确性、可靠性224、岩土性质指标的统计分析225、物理力学指标的综合分析236、设计参数建议值23十、环境工程地质281、环境对拟建工程的影响282、拟建工程对环境的影响28十一、施工中可能出现的工程地质问题及工程措施建议

4、281、施工中可能出现的工程地质问题282、工程措施建议292.1对地下区间工法建议292.2施工降水、排水292.3防腐措施292.4现场监测29十二、存在的问题及下阶段工作的建议29附1:厦门市轨道交通1号线一期工程详勘阶段岩土工程勘察成果专家评审意见附2:厦门市轨道交通1号线一期工程设计监理意见执行情况反馈表附表:1、勘探点布置一览表2、土体物理力学试验指标分层统计表3、岩石物理力学试验指标分层统计表4、标准贯入试验分层统计表5、旁压试验分层统计表附图:1、平面图及断面图图例2、勘探点平面位置图3、工程地质剖(断)面图4、钻孔柱状图5、波速测试成果图6、水文试验成果图7、旁压试验成果图一

5、、概述1、任务依据受厦门轨道交通集团有限公司的委托,由我公司承担厦门轨道交通1号线一期工程一标段岩土工程勘察任务,任务主要依据如下:(1)厦门轨道交通1号线一期工程勘察中标通知书及厦门轨道交通1号线一期工程一标勘察合同;(2)向地勘单位提供初步设计线路资料(中铁二院工程集团有限责任公司,文档编号:XMM1I-C-ZT-L2012-031-XL,2012年7月16日);(3)向地勘单位提供初步设计线路资料(中铁二院工程集团有限责任公司,文档编号:XMM1I-C-ZT-L2012-092,2012年8月17日);(4)向地勘单位提供初步设计线路勘察资料(中铁二院工程集团有限责任公司,文档编号:XM

6、M1I-C-ZT-L2012-110,2012年9月6日);(5)厦门市轨道交通1号线一期工程详勘阶段岩土工程勘察总体技术要求(中铁二院工程集团有限责任公司,2012年6月);(6)有关的会议纪要和工程联系单。2、工程概况厦门轨道交通1号线湖滨东路站莲坂站区间起于湖滨南路与湖滨东路交叉口,沿湖滨南路布设,止于莲坂转盘国贸大厦前。线路沿线大多为本岛主干道,交通繁忙。湖滨南路沿线现状均为成熟的住宅、商业区,包括厦门市重要的商业区-莲坂商业圈。本报告涉及的范围:湖滨东路站莲坂站区间,起讫里程DK5+513.3DK5+970.7,全长457.4m;均为地下线,左、右线中心线间距15m,埋深15.516

7、.7m,拟采用盾构法施工。地理位置见图1。地理位置示意图 图13、岩土工程勘察分级根据场地条件及地基复杂程度,按市政工程勘察规范(CJJ56-94)表分类,该工程场地类别为类。根据工程破坏后果和工程类型,按城市轨道交通岩土工程勘察规范(GB503072012),地下区间主体工程破坏的后果很严重,工程重要性等级为一级;场地复杂程度为一级(复杂场地);工程周边环境与工程相互影响大,破坏后果严重,工程周边环境等级属一级环境风险。根据岩土工程勘察规范(GB50021-2001)3.1.4条规定,本工程重要性等级为一级,场地等级为二级(中等复杂场地);地基等级为一级(复杂地基);综合判定岩土工程勘察等级

8、为甲级。4、勘察执行的技术标准根据本工程的特点,本次勘察主要执行下列标准,并按各标准的应用范围实施:(1)国家标准岩土工程基本术语标准(GB/T50279-98); (2)国家标准城市轨道交通岩土工程勘察规范(GB503072012);(3)国家标准岩土工程勘察规范(GB50021-2001,2009年版); (4)国家标准岩土工程勘察报告编制标准(CECS99:98);(5)国家标准土工试验方法标准(GB/T50123-1999,2007年版);(6)国家标准建筑地基基础设计规范(GB50007-2011); (7)国家标准建筑抗震设计规范(GB50011-2010); (8)国家标准铁路工

9、程抗震设计规范(GBJ50111-2006,2009年版); (9)国家标准混凝土结构耐久性设计规范(GB 50476-2008); (10)住房和城乡建设部标准房屋建筑和市政基础设施工程勘察文件编制深度规定(2010版); (11)行业标准市政工程勘察规范(CJJ56-94); (12)行业标准铁路工程地质勘察规范(TB10012-2007);(13)行业标准铁路工程不良地质勘察规程(TB10027-2012); (14)行业标准铁路工程特殊岩土勘察规程(TB10038-2012); (15)行业标准铁路工程地质钻探规程(TBJ10014-2012); (16)行业标准铁路工程地质原位测试规

10、程(TB10018-2003);(17)行业标准铁路工程物理勘探规范(TB10013-2010);(18)行业标准铁路工程岩石试验规程(TB1011598);(19)行业标准铁路工程水质分析规程(TB101042003);(20)行业标准铁路隧道设计规范(TB10003-2005);(21)行业标准铁路混凝土结构耐久性设计规范(TB10005-2010);(22)行业标准原状土取样技术标准(JGJ89-2012);(23)行业标准软土地区工程地质勘察规范(JGJ83-2011);(24)行业标准建筑桩基技术规范(JGJ94-2008);(25)行业标准建筑基坑支护技术规程(JGJ1202012

11、);(26)行业标准水利水电工程钻孔抽水试验规程(SL320-2005);(27)地方标准福建省建筑地基基础技术规范(DBJ13-07-2006);(28)地方标准福建省岩土工程勘察规范(DBJ13-84-2006); (29)现行其它相关的国家或行业规范、规程和规定。主要参考用书(1)铁路工程地质手册(中国铁道出版社2007年6月修改版);(2)工程地质手册(中国建筑出版社2007年2月第四版);(3)水文地质手册(地质出版社2006年4月)。5、勘察目的、技术要求和方法5.1 勘察目的1)详细查明沿线地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件及不良地质、特殊岩土分布等岩土工程地质条件,提出

12、防治措施及建议。2)划定构造复杂地段、不良地质和特殊岩土地段,并详细查明其成因、类型、性质、发生、发展、分布规律及对线路的危害程度,并提出基础设计方案或治理意见。3)详细查明沿线河湖相、海相及海陆交互相淤积物的发育、分布特征,并结合工程要求提出详细评价。4)分析有关地震资料,并根据物探资料,划分场地土类型和场地类别,评价场地的稳定性。5)确定沿线岩土施工工程分级、围岩分级。6)详细查明沿线的地表水水位、流量、水质,以及补给、排泄条件及与地下水的关系。7)详细查明地下水类型、埋藏条件、补给来源,历史最高水位、水质、流向,了解地下水动态和周期变化规律,提出水质评价,进行水文地质分区。8)选择代表性

13、地段进行水文地质试验,提出有关技术参数。9)预测不同工法条件下可能出现的工程地质问题,作出评价,并提出相应工程措施和建议。评价砂土液化、土体遇水软化等对各工程的危害性。10)详细查明残积土层及花岗岩全强风化层中球状风化体、风化槽的分布特征及水文地质条件。11)调查沿线重要建筑物(主要是影响线路方案)的地基条件,预测由于轨道交通修建可能引起变化及预防措施。12)分析周边环境与工程的相互影响,提出环境保护措施的建议。5.2 技术要求和方法严格执行厦门市轨道交通1号线一期工程详勘阶段岩土工程总体技术要求(中铁二院工程集团有限责任公司,2012年6月)。开工前,编制了厦门市轨道交通1号线一期工程(一标

14、)详勘阶段岩土工程勘察大纲,并经设计总体、勘察监理单位审查批准后实施。本次勘察采用地质测绘、钻探、物探、原位测试、水文试验、室内试验、综合地质分析等相结合的综合勘察方法,并充分收集、利用既有地质资料。本次勘察的图件及各种表格、原始数据采集均采用中铁二院(总体单位)的统一格式,勘察成果(勘察报告及图件)全部数字化。6、勘探点布置及孔深确定原则1)布置原则区间勘探点在隧道结构外侧3m5m的位置交叉布置。在区间隧道洞口、陡坡段、大断面、异型断面、工法变换等部位以及联络通道、渡线、施工竖井等均有勘探点控制,并布设剖面。本地下区间属复杂场地,勘探孔间距为1030m。控制性勘探孔的数量不少于勘探点总数的1

15、/3;取试样及原位测试孔不少于勘探点总数的2/3。2)勘探孔编号钻孔编号为M1Z3-THL-。编号含义:M1表示轨道交通1号线、Z3表示详细勘察阶段钻孔; THL代表湖滨东路站莲坂站区间,为勘探孔序号,原则上钻孔编号顺序应从小里程至大里程、从左至右编排,在实施过程中,如有加减孔,可采用附加编号及缺号。孔深控制原则详见表1:孔深控制原则 表1工程条件鉴别孔技术孔控制孔区间隧道隧道底板以下为松散地层或基岩全、强风化带。钻至隧道结构底板下1215m,若在此深度内遇中等或微风化岩,则进入中等或微风化岩35m。钻至隧道结构底板下1215m,若在此深度内遇中等或微风化岩,则进入中等或微风化岩35m。钻至隧

16、道结构底板下2025m,若在此深度内遇中等或微风化岩,则进入中等或微风化岩58m。隧道底板以下为中等或微风化基岩。进入中等或微风化岩35m。进入中等或微风化岩35m。进入中等或微风化岩58m。隧道底板以上为中等或微风化基岩。进入底板以下中等或微风化岩35m。进入底板以下中等或微风化岩35m。进入底板以下中等或微风化岩58m。7、勘探点测放及坐标、高程引测依据勘探点测放使用的仪器主要为GPS Trimble R8,部分勘探点由于建筑物遮挡,用尼康E530全站仪测量。本工程坐标系统采用厦门独立坐标系统,高程系统为1985国家高程基准。里程系统为中铁二院提供的独立里程系统,自中山路向高崎方向为里程增

17、加方向。8、勘察概况及完成工作量项目实施过程中,严格按照我公司质量管理和质量保证体系规定的程序开展工作,将“事前指导,中间检查,成品验收”过程控制三环节落实到每道工序,杜绝不合格资料被利用,保证最终成果的正确性。实施过程中,根据场地条件及地层变化情况,对部分钻孔的位置、测试项目、孔深等作了适当调整,所作调整都是遵从尽可能地探明场地土的工程地质及水文地质条件、满足设计需要的宗旨。钻探和试验方面,应用了先进的设备和技术,尤其在岩芯采取、原位测试方面显示了较高水平。鉴于花岗岩风化带水稳性差、取样困难的特点,我方有针对性地应用了大功率钻机无泵钻进、泥浆护壁工艺,不仅保证了岩芯采取率,而且孔底沉渣较少,

18、有利于取试件及原位测试工作效率和质量的提高。本次勘察在岩芯采取率、取试件及原位测试数量和质量方面均达到有关规范的规定。外业工作期间,业主委托广州地铁设计研究院勘察监理进驻现场,对勘察过程实施监督和咨询,设计单位和建设单位也给予了经常性的指导,对勘察质量的提高有很大促进作用。经监理确认,本次勘察质量满足勘察总体技术要求。本区间布置18孔,实施18孔,完成率100%;施工时间为2012年10月1日至2012年10月18日,详细工作量见表2。完成工作量统计表 表2序号勘察项目勘 察 内 容单 位初勘详勘合计1地质测绘工程地质水文地质调查km20.1880.1880.3762钻孔m/孔153.00/4

19、634.55/18787.55/223原位测试标准贯入试验次32199231声波测试m/孔39.5/1/39.5/1剪切波测试m/孔39.5/1143.0/4182.5/5电阻率测试m/孔/139.0/4139.0/4井温测试点/孔/6/16/1旁压试验点/孔/16/316/34取样原状样件43109152扰动样件459岩样件268水样组1345水文试验孔/116钻孔测量孔418227管线探测孔418228岩芯照片套418229、资料利用情况本次勘察所收集的成果资料主要有:(1)1:1万厦门岛综合性工程地质调查报告(厦门水文地质工程地质公司,1988年);(2)厦门地区区域地壳稳定性评价报告(

20、厦门工程地质勘察院,1991年);(3)1:5万集美幅区、厦门市幅区域地质调查报告(福建省地质矿产局区域地质调查队,1988年);(4)厦门市区域水文地质调查报告(厦门地质工程勘察院);(5)厦门市轨道交通1号线项目可行性研究阶段工程地质勘察报告(厦门地质工程勘察院,2011年);(6)厦门市轨道交通1号线地质灾害危险性评估报告(厦门地质工程勘察院,2011年8月);(7)厦门轨道交通1号线一期工程线路工程地震安全性评价报告(厦门地震勘测研究中心,2011年10月);(8)厦门轨道交通1号线一期工程初勘阶段湖滨东路站(不含)莲坂站岩土工程勘察报告(,2012年3月)。上述资料涉及本场区工程地质

21、、水文地质及断裂构造等方面的结论,是在大量现场调查、勘察、取样试验及分析研究基础上得出的,可靠性高,具有重要指导意义,本次勘察在分析对比的基础上,有针对性地加以利用。二、区域特征1、自然地理及气象(1)自然地理厦门市位于福建省东南部,属经济特区,是现代化国际港口风景旅游城市;海西重要的中心城市,现代服务业、科技创新中心和国际航运中心。此外,国家十二五规划明确提出推进厦门两岸区域性金融服务中心建设。厦门岛以中部筼筜港钟宅湾北东向展布的长条形洼地为界,把该岛明显地分为两个形态不同的地貌单元,构成南高北低、东陡西缓、港湾发育的地貌形态。北部丘陵区,以北东向狐尾山仙岳山圆山为主体,构成北部分水岭,脊圆

22、坡缓;山前台地、阶地发育,坳沟、小型冲沟不甚发育。南部山区地形陡峻,脊尖坡陡,最高峰云顶岩海拔339.4m,是本岛最大分水岭;山脊走向北东、北西向,山坡多怪石;山前沟系呈放射状发育,阶地、台地环布。(2)气温厦门地区属南亚热带海洋性季风气侯,冬无严寒、夏无酷暑、四季温和湿润,花草树木四季如春。多年平均气温20.8,极端最高气温38.5(1979年8月15日),极端最低气温2.0(1957年2月12日)。月平均最低气温12.4(2月份),月平均最高气温28.5(7月份)。(3)降雨厦门地区降水主要集中于48月,年降水天数为118160天,具有降水量大,降水持续时间长,短期降水强度大的特点。多年年

23、平均年降水量为1183.4mm,年最多降水量1998.8mm,年最少降水量892.4mm(1970年),日最大降雨量320mm(2000年6月18日),最大降雨强度88mm/h。区内多年平均蒸发量1910.4mm,历年最大蒸发量2533.4mm,最小蒸发量1358.2mm,蒸发量大于降雨量;蒸发量最大月出现在最热月(810月),平均蒸发量216.3mm,蒸发量最小月出现在最冷月(13月),平均蒸发量104.7mm。(4)湿度本区38月较潮湿,相对湿度8085%,10月至翌年2月较干燥,相对湿度70%,多年平均相对湿度78%。(5)雾气厦门岛沿海多雾,多产生在15月,以3月最多,78月为绝雾期,

24、能见度最佳。多年平均雾日数22d,多年最多雾日数36d(1973年),多年最少雾日数8d(1971年)。(6)风力和风向本地区春、夏两季以SE向风为主,秋、冬两季以NE向风为主,每年56月下午常有较强的NE或SW向风,平均风力34级,最大56级,瞬时极大风力可达78级。厦门每年710月为台风季节,据19492000年台风年鉴资料统计:52年中热带气旋共出现344次,平均每年6.7次,最多年14次(1961年);强热带风暴共出现212次,平均每年4.2次;台风共出现191次,平均每年3.7次,瞬时最大风速曾达80m/s(5914号台风),台风中心海平面气压最高900mb。2、河流水文(1)地表水

25、系岛内河流不发育,无常年性河流水系分布,局部冲沟地带分布有季节性短小溪沟,水量一般较小,均呈放射状汇流入海。较大的水库有湖边水库、东山水库、万石岩水库、上李水库、高殿水库、埭辽水库、莲坂水库等;以上水库均为岛内淡水资源库,不会轻易排泄。其中,离工程场区较近的水库为万石岩水库和莲坂水库,距本轨道线最近距离400600m。距本区间最近的地表水系为筼筜湖,距离约为1000m。(2)海洋潮汐厦门湾潮流属正规半日潮流,以往复流为主,主流向与深槽等深线一致。其中高崎海域及集杏海堤外侧海域属港湾型强潮海区,潮汐性质属正规半日潮型。根据厦门鼓浪屿海洋站1957年2003年观测资料,最高高潮位7.10m(相当1

26、985国家高程4.051m);最低低潮位-0.05m(相当1985国家高程-3.099m)。本海区常浪向为E-ESE-SE向,强浪向为SE-SSE-S向。厦门海区的大浪是台风影响产生的台风浪,以SE向居多;冬季寒潮大风引起的风浪多为NE向;风浪的季节性变化明显。3、地形地貌厦门轨道交通1号线湖滨东路站莲坂站区间起于湖滨南路与湖滨东路交叉口,沿湖滨南路布设,止于莲坂转盘国贸大厦前。场地西北侧为筼筜内湖,地貌主要为滨海海积平原,地表经人工改造,地形平坦,地面高程一般23m,区间外观特征见图2。区间外观特征图 图24、地质构造厦门岛处于“闽东燕山断坳带”东侧与闽东沿海变质带相接部位的中部。厦门岛的四

27、周由几组不同方向的断裂所围限,为断裂带切割形成的典型的断块岛屿。晚侏罗世本区经历过规模巨大的燕山运动,随着太平洋板块向欧亚大陆板块俯冲,断块构造运动加剧,奠定了岛内的基本构造格局。发育了呈北东东(NEE)方向展布的韧性剪切带、变质相带、岩浆岩带。许多断裂带成为火山喷发的天然通道,造成规模巨大的火山喷发,形成本市境内分布广泛的上侏罗统南园组巨厚的钙碱性火山岩系堆积。同时,由于板块构造活动剧烈,幔源物质沿断裂带上升,形成大面积的侵入岩体花岗岩,并且在区域变质作用基础上产生广泛发育的各种混合岩。本区中生代末期此后转入喜玛拉雅构造活动期,主要表现为断块差异升降运动及局部老断裂的重新复活与新断裂的产生。

28、自晚白垩纪以来的喜马拉雅运动,本区地壳表现为继续隆升,造成白垩纪、老第三纪、新第三纪沉积缺失,第四纪地层直接超覆于上侏罗统南园组火山岩之上。本工程场地近场区处于长乐诏安断裂带中段与九龙江下游北西向断裂带及漳州厦门近东西向构造带的交汇地区,地质构造较为复杂。近场区断裂构造纲要图见图3。湖滨东路站莲坂站区间 F4:文灶五通断裂带 F5:狐尾山钟宅断裂带 F6:筼筜港断裂 F20:石胄头高崎断裂 F21:濠头塔头断裂 近场区断裂构造纲要图 图3下面对穿过或指向场地及其附近、较有代表性的主要断裂予以叙述。 北东北北东向断裂(1)文灶五通断裂带(F4)该断裂带主体南起文灶,经龙山、金山,穿过阶地平原区后

29、于坂美附近进入海域。断裂走向北东50左右,倾向以北西向为主,倾角6070,长约13.5公里。断裂形迹多以小断裂面或密集节理形式出现,北东段在金山的侏罗纪火山岩中可见,南西段在龙山的燕山期花岗岩中可见,其余大多推测展布于红土台地区,为残积层所覆盖。该断裂带由两条分支断裂(F4-1、F4-2)组成。推测F4-1在莲坂圆环附近穿过轨道交通1号线,钻探未揭示典型的断裂破碎带,左线主要表现为灰绿岩脉侵入,右线主要表现为风化加剧;F4-2在嘉禾路与松柏路交叉路口附近穿过轨道交通1号线,钻探未揭示典型的断裂破碎带,主要表现为风化加剧。(2)狐尾山钟宅断裂带(F5)该断裂带展布于厦门岛筼筜港凹陷的北西侧,主体

30、南起官浔,经七星山、仙洞山至乌石埔,沿园山南坡进入阶地平原呈隐伏状态,在骑马山向北进入海域。断裂走向北东5060,倾向以南东为主,倾角60以上。断裂西南段形迹清楚,发育于侏罗纪火山岩内;断裂北东段在骑马山可见形迹外,大多展布于红土台地区,被残积层所覆盖,长约11公里。该断裂由两条分支断裂(F5-1、F5-2)组成。推测F5-1在观音寺东门附近、F5-2在SM城市广场附近穿过轨道交通1号线。(3)筼筜港断裂(F6)筼筜港原为厦门岛上的小海湾,后因城市建设人工填土使得海湾区域逐步缩小。筼筜港断裂为走向北东、倾向南东的高角度正断层。由筼筜港向海域延伸,长约2.5km,宽约3.5km,沿场区西北侧通过

31、。北西北西西向断裂(1)石胄头高崎断裂(F20)该断裂从石胄头经潘宅、薛岭、园山、高崎至集美大桥下进入杏林湾海域,走向北西310320,倾向北东,倾角6070。在卫星影象上反映线性色调界面平直、清晰,其东南段地貌上为丘陵与阶地截然分界,二者呈陡坡接触。在构造形迹上,在南山东坡、石鼓山花岗岩中、圆山东坡火山岩中,见有北西向320的断裂和密集节理,在高崎海边的斑状花岗岩体中,北西向315节理发育。在高崎地段离线路最近距离约0.15km。(2)濠头塔头断裂(F21)本断裂自濠头经感光厂、梧村、西姑岭东,至塔头,发育于侏罗纪火山岩和燕山期花岗岩中,走向北西310320,倾向北东,倾角7080,在感光厂

32、附近,在火山岩中见断层角砾岩带宽3540m,在梧村至塔头花岗岩中北西向裂面和断层清晰可见,山沟谷地亦呈北西向发育。推断该断裂在湖滨南路与后埭溪路交叉路口附近穿过轨道交通1号线,本次钻探过程中未揭示典型的断裂破碎带,主要表现为辉绿岩脉侵入及风化加剧。根据区域资料及地震安评报告,以上断裂均为第四纪早期断裂,更新世晚期以来不活动。5、地层岩性5.1 第四系覆盖层沿线均有分布,主要地层为近代人工填筑土层(Qs)、第四系全新统海积层(Q4m)、海陆交互相沉积层(Q4mc)及残积层(Qel)等。岩性、分布、厚度及性能变化较大。5.2 基岩沿线基岩埋藏于第四系地层之下,主要为燕山晚期侵入岩中粗粒花岗岩(),

33、局部穿插辉绿岩脉(),受区域地质构造和风化作用,基岩全、强风化带的厚度较大,中等微风化岩埋藏较深。三、岩土分层及其特征1、分层依据根据时代成因及地层岩性,结合勘察总体技术要求中“综合地层表”统一进行岩土分层。残积土、全及强风化岩根据城市轨道交通岩土工程勘察规范(GB50307-2012)及福建省岩土工程勘察规范(DBJ13-84-2006,J10857-2007)按标准贯入实测击数进行分层:N30击为残积土,30N50击为全风化岩,N50击为强风化岩。2、岩土分层特征岩土分层与特征描述一览表 表3时代 成因岩土 编号岩土 名称状态特征描述分布情况层顶埋深(m)层顶高程(m)层厚(m)分布特征Q

34、s1-2素填土稍密,稍湿成份主要为中粗砂及黏性土,含少量粒径810cm块石。0.03.312.121.25.8本段均有分布Q4m4-1淤泥流塑灰色,质不均,混砂粒。1.47.31.88-4.400.67.9零星分布4-2淤泥质土流塑灰色,质较均,混砂粒。1.05.31.77-1.991.210.9零星分布4-4-1中砂饱和,稍密灰色,成份主要为石英、长石,质不纯,黏粒含量高。9.311.1-6.03-7.982.93.3零星分布4-4-2粗砂饱和,稍密灰色,成份主要为石英、长石,质不纯,黏粒含量高。7.3-4.714.5仅M1Z3-THL-9揭示4-4-3砾砂饱和,中密灰色,成份主要为石英、长

35、石,质不纯,黏粒含量高。2.58.2-0.34-5301.06.5零星分布Q4mc5-1粉质 黏土硬塑 为主灰黄色、灰白色,质不均,切面不光滑,可见铁、锰质氧化物,局部含砂粒2.510.00.27-10.612.64.5零星分布Qel11-2 残积 砾质 黏性土软塑原岩为花岗岩,除石英外,其余矿物均已风化成黏土矿物,约含35%的石英质砾石,干钻易钻进,实测标贯击数平均值N=19.6击。0.914.01.41-10.934.519.0本段均有分布 17-1全风化花岗岩可塑灰白色,岩体风化严重,结构基本破坏,除石英外,其余矿物均已风化成黏土矿物,干钻易钻进,取出芯样呈密实砂土状,实测标贯击数平均值

36、N=39.1击。10.030.0-7.38-28.102.012.5 本段均有分布17-2散体状 强风化 花岗岩可塑硬塑灰白色杂褐黄色,岩体结构大部分破坏,局部尚可辨认,除石英外,其余矿物大部已风化变异成粉末状,部分段可见残留钾长石矿物,矿物联结力散失,干钻可钻进,取出芯样呈密实砾砂含黏粒状,实测标贯击数平均值N=68.7击。13.129.3-10.61-26.41大部分未揭穿本段均有分布17-3碎裂状 强风化 花岗岩极软岩褐黄色,粗粒结构,岩体节理发育,岩体较破碎,风化严重,呈碎石混砾砂状,钻进响声大,岩芯多被搅碎,取芯困难,取出岩芯多呈碎块状,岩芯表面粗糙,质软,锤击易碎。30.135.0

37、-27.26-32.78未揭穿局部揭示17-4中等风化花岗岩较硬岩黄褐色,中粗粒结构,块状构造,风化裂隙较发育,岩芯多呈1530cm柱状,岩质较硬。岩体基本质量等级为级。29.041.4-26.37-39.28未揭穿局部揭示17-5微风化花岗岩坚硬岩灰白色杂肉红色,中粗粒结构,块状构造,节理较发育,岩体较完整,岩芯多呈2050cm柱状,岩质坚硬。岩体基本质量等级为级31.0-28.26未揭穿仅M1Z2-THL-5揭示19-1全风化辉绿岩硬塑半坚硬灰绿色,风化作用影响剧烈,原岩结构完全破坏,岩体全部风化成黏土矿物,岩芯呈硬塑半坚硬黏性土状。1.01.4912.1局部揭示19-3中等风化辉绿岩较硬

38、岩灰白色,微晶结构,块状构造,风化裂隙较发育,倾角多为20,岩石沿裂隙风化强烈,裂隙面呈褐黄色,岩芯呈1015cm柱状,局部呈碎块状,岩质硬。岩体基本质量等级为级26.5-29.30未揭穿仅M1Z3-THL-14揭示3、岩土物理力学性质3.1 岩土物理力学试验指标统计表各岩土层物理力学试验指标统计成果见表4表9。土体主要物理力学指标统计表 表4岩土编号岩土名称统计项目质量密度(g/cm3)天然含水量(%)土粒比重Gs天然孔隙比e液限L(%)塑限p(%)液性指数IL塑性指数IP压缩 系数压缩 模量静止侧压力系数k00.1-0.2(1/MPa)Es0.1-0.2(MPa)4-1淤泥统计个数1111

39、11111111111166最大值1.7568.12.761.82560.034.31.5027.11.6502.36最小值1.6147.62.741.31146.427.10.9717.30.9801.71平均值1.6661.22.751.67654.832.11.2822.71.3981.94标准差0.0476.4350.0090.1744.6242.5680.1382.9520.2580.275变异系数0.0280.1050.0030.1040.0840.0800.1080.1300.1850.1424-2淤泥 质土统计个数97979979881最大值1.7555.32.761.4835

40、5.334.81.2824.31.8102.630.548最小值1.6142.12.701.21737.822.21.0215.20.8801.370.548平均值1.6949.92.731.39249.631.21.1018.41.2832.060.548标准差0.0444.8770.0160.0995.5823.9040.0882.6570.3550.429变异系数0.0260.0980.0060.0710.1130.1250.0800.1440.2770.2085-1粉质 黏土统计个数22323323221最大值1.9628.32.760.80743.927.30.3122.60.250

41、9.030.458最小值1.9325.22.700.76422.914.8-0.168.10.2007.060.458平均值1.9426.82.730.78635.721.10.0714.60.2258.040.45811-2残积砾质黏性土统计个数57575757575757574848最大值2.0463.82.761.47561.038.62.5623.10.45811.91最小值1.7320.42.700.68231.923.2-0.318.70.1603.85平均值1.8939.92.721.02343.029.20.9113.80.2997.33标准差0.0609.7830.0160.

42、1764.7132.8600.7353.7520.0821.973变异系数0.0320.2450.0060.1730.1100.0980.8080.2730.2740.26917-1全风化花岗岩统计个数343434343434343488最大值2.0647.42.741.14852.736.41.8417.20.34011.60最小值1.8017.02.690.56825.318.3-0.497.00.1805.41平均值1.9135.92.710.92839.728.10.7411.70.2568.12标准差0.0599.1270.0120.1484.7873.9470.6672.3050.

43、0551.980变异系数0.0310.2550.0050.1600.1200.1410.9070.1970.2140.24417-2散体状强风化花岗岩统计个数303221192121212199最大值2.0648.32.731.07444.934.91.7314.10.29011.28最小值1.8415.12.690.69823.716.4-0.067.30.1606.54平均值1.9530.22.710.89738.127.60.7910.50.2438.11标准差0.0499.2660.0100.1104.8353.7840.4641.5810.0461.794变异系数0.0250.307

44、0.0040.1230.1270.1370.5900.1500.1890.22119-1全风化辉绿岩统计个数6666666666最大值1.9836.72.741.09352.234.60.3618.50.4607.80最小值1.7921.62.710.74039.728.5-0.5611.00.2404.45平均值1.8830.82.730.90447.331.7-0.0415.60.2926.84标准差0.0655.9070.0150.1445.7612.4450.3243.4970.0881.248变异系数0.0350.1920.0060.1600.1220.0779.2510.2250.

45、3020.183直剪试验成果统计表 表5岩土编号岩土名称统计项目直接快剪固结快剪粘聚力Cq(kPa)内摩擦角q(度)粘聚力Cc(kPa)内摩擦角c(度)4-1淤泥统计个数6666最大值11.55.615.112.1最小值7.53.711.28.8平均值9.94.412.810.9标准差1.7410.6831.4611.241变异系数0.1760.1570.1140.114修正系数0.8540.8700.9060.906标准值8.43.811.69.94-2淤泥质土统计个数6644最大值13.35.215.314.3最小值9.73.513.29.8平均值11.44.214.312.6标准差1.4

46、950.659变异系数0.1310.156修正系数0.8920.871标准值10.13.711-2残积砾质黏性土统计个数22212324最大值35.533.045.028.3最小值13.020.224.017.0平均值28.224.233.425.0标准差5.7223.3744.7152.501变异系数0.2030.1400.1410.100修正系数0.9240.9470.9490.964标准值26.122.931.724.117-1全风化花岗岩统计个数101077最大值28.629.736.125.2最小值20.021.130.220.2平均值25.026.232.522.3标准差2.785

47、2.6972.2082.030变异系数0.1110.1030.0680.091修正系数0.9350.9400.9500.933标准值23.424.630.820.8固结系数试验成果统计表 表6岩土编号岩土名称统计项目固结系数Cv0.1(10-3cm2/s)Cv0.2(10-3cm2/s)4-1淤泥统计个数11平均值0.530.404-2淤泥质土统计个数2最大值0.77最小值0.72平均值0.7511-2残积砾质 黏性土统计个数611最大值9.299.22最小值4.698.98平均值7.939.14标准差1.9990.073变异系数0.2520.008修正系数1.2081.004标准值9.589

48、.1817-1全风化花岗岩统计个数2最大值9.21最小值8.94平均值9.07无侧限抗压强度试验成果统计表 表7岩土编号岩土名称统计项目无侧限抗压强度原状qu(kPa)重塑qu(kPa)灵敏度St4-1淤泥统计个数222最大值59.978.796.80最小值17.596.152.90平均值38.787.474.85岩石抗压试验成果统计表 表8岩土编号岩土名称统计项目质量密度(g/cm3)天然单轴抗压强度f(MPa)饱和单轴抗压强度frc(MPa)吸水率W1%饱和吸水率W2%17-4中等风化花岗岩统计个数53322最大值2.6373.6062.700.4600.700最小值2.5454.9050

49、.500.3100.650平均值2.5865.7057.470.3850.675标准贯入试验成果统计表 表9岩土编号岩土名称统计项目标贯击数N(击/30cm)标贯修正击数N(击/30cm)4-1淤泥统计个数88最大值2.01.7最小值1.00.9平均值1.10.8标准差1.1951.004变异系数0.0980.079修正系数0.7310.744标准值0.80.64-2淤泥质土统计个数1616最大值5.04.1最小值1.00.7平均值1.91.7标准差1.2371.073变异系数0.6380.626修正系数0.7160.722标准值1.31.24-4-1中砂统计个数22最大值12.09.6最小值

50、12.09.3平均值12.09.54-4-2粗砂统计个数22最大值15.012.1最小值11.09.3平均值13.010.74-4-3砾砂统计个数33最大值19.015.6最小值16.012.9平均值17.014.25-1粉质黏土统计个数77最大值16.013.2最小值9.07.8平均值12.410.5标准差2.7601.929变异系数0.2220.184修正系数0.8360.864标准值10.39.011-2残积砾质黏性土统计个数8181最大值29.022.3最小值6.05.4平均值19.515.5标准差6.2134.158变异系数0.3170.268修正系数0.9400.949标准值18.

51、314.717-1全风化花岗岩统计个数4949最大值49.035.8最小值30.020.7平均值39.127.7标准差5.8503.864变异系数0.1500.140修正系数0.9630.966标准值37.626.717-2散体状强风化花岗岩统计个数8181最大值96.063.4最小值50.032.6平均值68.645.8标准差11.7377.032变异系数0.1710.153修正系数0.9680.971标准值66.444.519-1全风化辉绿岩统计个数33最大值48.041.2最小值34.033.1平均值41.637.8各岩土层综合压缩曲线图见图4:压缩系数压缩模量1-2=1.382Es1-

52、2=1.9182-3=0.940Es2-3=2.4293-4=0.550Es3-4=3.9824-1淤泥 压缩系数压缩模量1-2=0.878Es1-2=2.6492-3=0.620Es2-3=3.3583-4=0.500Es3-4=4.0404-2淤泥质土 压缩系数压缩模量1-2=0.261Es1-2=6.8732-3=0.180Es2-3=9.5613-4=0.160Es3-4=10.65011-2残积砾质黏性土 压缩系数压缩模量1-2=0.235Es1-2=7.2992-3=0.190Es2-3=8.7113-4=0.110Es3-4=14.87317-1全风化花岗岩 压缩系数压缩模量1-

53、2=0.220Es1-2=7.5762-3=0.160Es2-3=10.0563-4=0.140Es3-4=11.38617-2散体状强风化花岗岩 土层综合压缩曲线图 图43.2岩土工程特性各岩土层工程特性一览表 表10岩土编号岩土名称工程特性岩土层均匀性1-2素填土成份复杂,结构疏密不均,工程性能差异较大。不均匀4-1淤泥具高压缩性、低强度、高灵敏度特性,不透水,易发生流变、触变,自稳能力差,工程性能差。均匀4-2淤泥质土具高压缩性、低强度、高灵敏度特性,微透水,易发生流变、触变变形破坏,基本无自稳能力,工程性能差。均匀4-4-1中砂承载力一般、压缩性中等,强透水性,工程性能较差。均匀4-4

54、-2粗砂承载力一般、压缩性低。强透水性,工程性能一般。均匀4-4-3砾砂承载力一般、压缩性低。强透水性,工程性能一般。均匀5-1粉质黏土承载力一般,压缩性中等,弱透水性,工程性能一般。较均匀11-2残积砾质黏性土承载力较低,压缩性中等,弱透水性,泡水易软化崩解,工程性能较差。不均匀17-1全风化花岗岩承载力一般,压缩性中等,弱透水性,泡水易软化,强度急剧降低,工程性能一般。不均匀17-2散体状强风化花岗岩承载力一般,压缩性中等,弱透水性,泡水易软化,强度急剧降低,工程性能一般。不均匀17-3碎裂状强风化花岗岩承载力较高,压缩性低,中等透水性,工程性能较好。较均匀17-4中等风化花岗岩承载力高,

55、但岩质不甚均匀,发育有软弱结构面(风化裂隙),中等透水性,工程性能较好。较均匀17-5微风化花岗岩承载力高,均匀性好,弱透水性,工程性能好。均匀19-1全风化辉绿岩承载力一般,压缩性中等,弱透水性,工程性能一般。较均匀19-3中等风化辉绿岩承载力高,但岩质不甚均匀,发育有软弱结构面(风化裂隙),中等透水性,工程性能较好。较均匀4、不良地质与特殊性岩土4.1 软土 本区间均分布有软土,主要为淤泥及淤泥质土,厚度变化较大,揭示层厚0.6010.90m,层底埋深2.511.1m。软土具有含水量高、孔隙比大、压缩性高、强度低、易发生触变和流变等不良特性。4.2 人工填土本区间均分布有填土,为近年人工堆

56、填,厚度0.905.30m。主要为素填土,成份为筑路用中粗砂、黏性土夹碎石、块石等,结构疏密不均,透水性及力学性能差异较大。4.3 残积土与风化岩场区基岩为燕山晚期花岗岩,残积土一般呈灰黄与灰白相杂的花斑色,除石英颗粒外,其它矿物基本风化为高岭土;土中砾石级颗粒一般占1545%,大多属砾质黏性土,少部分为砂质黏性土,为不连续级配土;土体孔隙率高,水稳性差,干燥状态颗粒间有一定结合力,遇水后强度急剧降低;地下水位以下,0.5mm以下细粒土多呈流塑状态。地下工程施工过程中,该残积层在动水压力作用下,易出现突泥和塌坍现象。岩体风化分带比较明显,一般随着深度的增加,自上而下岩体的风化程度由全风化带向中

57、微风化带呈过渡。本次钻探深度内主要为全风化带及散体状强风化带,除石英外其它矿物基本风化为黏土矿物(主要为高岭土),岩石结构仍可辨,颗粒间结合力完全丧失,岩体呈砾质黏性土或砂质黏性土状,水稳性差,遇水即崩解,地下水位以下细粒土呈软塑流塑状,工程性能与残积层有相似之处。残积土及全强风化花岗岩颗分试验成果见表11。残积土及全强风化花岗岩颗粒分析成果表 表11岩土编号岩土名称统计项目细粒土含水量(%)液性指数IL颗粒组成百分数2(%)20.5(%)0.50.25(%)0.250.075(%)0.0750(%)11-2残积砾质 黏性土统计个数58585656565656最大值63.82.5642.323

58、.19.09.149.7最小值13.9-0.6310.010.22.40.124.2平均值39.40.8830.215.65.44.943.917-1全风化花岗岩统计个数34343434343434最大值47.41.8444.722.715.79.050.8最小值17.0-0.4920.511.82.70.128.5平均值35.90.7431.016.66.55.540.417-2散体状强风化花岗岩统计个数32213838383838最大值48.31.7349.826.515.512.252.1最小值15.1-0.0612.810.03.50.119.6平均值30.20.7932.719.37

59、.66.034.4花岗岩风化带的另一个显著特点是差异风化特别明显,残积层及全强风化带中普遍存在中等微风化球状风化体(球状风化特征),中等风化带中也会有强风化岩体囊状风化特征,风化带的均匀性差,风化界面复杂,增加了岩土工程勘察和施工的难度。本段共完成18个钻孔,有1个钻孔揭示了球状风化体(孤石),球状风化体主要为中等风化花岗岩,垂直高度2.4m。遇球状风化体钻孔占5.5%。本区间钻孔揭示的球状风化体统计表详见表12。钻孔揭示球状风化体统计表 表12钻孔编号发育标高球状风化体高度球状风化体岩性分布层位与隧道相对位置M1Z3-THL-17-22.52-24.922.4中等风化花岗岩17-2结构底板下

60、四、岩土施工工程分级及隧道围岩分级1、岩土施工工程分级及基本围岩分级依据城市轨道交通岩土工程勘察规范(GB50307-2012)附录有关表格,对本次勘察揭示各岩土层进行了岩土施工工程分级及围岩基本分级,见表13。岩土施工工程分级一览表 表13岩土编号名称土石类别施工工程分级基本围岩分级1-2素填土普通土4-1淤泥松土4-2淤泥质土松土4-4-1中砂松土4-4-2粗砂松土4-4-3砾砂松土5-1粉质黏土普通土11-2残积砾质黏性土普通土17-1全风化花岗岩硬土17-2散体状强风化花岗岩硬土17-3碎裂状强风化花岗岩软石17-4中等风化花岗岩次坚石17-5微风化花岗岩坚石19-1全风化辉绿岩硬土1

61、9-3中等风化辉绿岩次坚石2、隧道围岩分级本区段地面高程2.13.3m,设计顶板高程-5.9-7.3m;隧道底板处于残积砾质黏性土及全风化花岗岩中,顶板以上地层主要为第四系松散土体及残积砾质黏性土,局部地段分布有全风化辉绿岩脉,根据铁路隧道设计规范(TB10003-2005)划分围岩级别,见表14。隧道围岩分级表 表14区段长度(m)围岩级别围岩开挖后的稳定状态左线DK5+513DK5+697184级:围岩易坍塌,处理不当会出现大坍塌,侧壁经常不坍塌;浅埋时易出现地表下沉(陷)或塌至地表。级:围岩极易坍塌变形,有水时土砂常与水一起涌出,浅埋时易塌至地表。DK5+697DK5+912215DK5

62、+912DK5+97058右线DK5+513DK5+713200DK5+713DK5+970257五、水文地质条件1、地表水及地下水的类型及赋存环境本段地表水不发育。按赋存介质,地下水可分为三类:主要赋存于第四系海积层及冲洪积地层中的第四系松散岩类孔隙水;赋存于残积层及基岩全风化带中的残积岩孔隙裂隙水;主要赋存于碎裂状强风化带以下的基岩裂隙水。2、地下水补给、径流、排泄及动态特征场区松散岩类孔隙水、基岩裂隙水及风化残积岩孔隙裂隙水均直接或间接靠大气降水补给,但补给程度有一定差异。出露高程较大的裸露基岩区完全接受大气降水补给,大气降水沿基岩裂隙下渗,汇集形成基岩裂隙水;延伸至沟谷洼地及台地覆盖层

63、下的基岩构造带中的裂隙水,由于补给区位置高,地下水多具承压性质。基岩风化残积层孔隙裂隙水除接受大气降水补给外,尚有基岩裂隙水的侧向补给或托顶上渗补给。松散岩类孔隙水则主要接受上述两类地下水侧向补给,大气降水直接补给则变为次要,因为松散岩类孔隙水含水岩组上部往往具有一层渗透性能较差的黏性土、黏性素填土或混凝土地面,局部可能接受植物灌溉或生活用水渗漏补给。地下水的运动主要受地形、地貌的控制,基岩裂隙水及风化孔隙裂隙水向低处汇流。第四系松散岩类孔隙水向筼筜湖方向汇流。地下水的动态变化受年降水量变化规律的控制,地下水位一般3月开始上升,9月逐渐下降,56月为最高水位,12月至翌年2月为最低水位,其变化

64、幅度又因地形、含水层的不同而有差异,总体上基岩裂隙水和风化残积孔隙裂隙水水位随降雨变化较大,第四系松散层地下水变幅较小。3、水化学特征场区地下水水质类型为C1-Na型。地下水的水温、水质,在天然状态随气候变化不十分明显。4、岩土层的富水性及渗透系数通过本次勘察钻孔简易抽水试验、室内试验,并结合当地经验,各岩土层渗透性分级见表15。各岩土层渗透性分级 表15 岩土编号及名称地下水类型渗透系数K(m/d)给水度水文特征试验值经验值建议值1-2素填土松散岩类孔隙水2.0富水性中等、中等透水4-1淤泥松散岩类孔隙水0.00020.00010.0010.00010.05富水性极弱、不透水4-2淤泥质土松

65、散岩类孔隙水0.00020.0010.0050.0010.10富水性极弱、微透水4-4-1中砂松散岩类孔隙水103010.00.20富水性强、强透水4-4-2粗砂松散岩类孔隙水103010.00.25富水性强、强透水4-4-3砾砂松散岩类孔隙水103010.00.30富水性强、强透水5-1粉质黏土松散岩类孔隙水0.0010.010.010.10富水性弱、弱透水11-2残积砾质黏性土风化残积孔隙裂隙水0.30.10.50.30.20富水性弱、弱透水17-1全风化花岗岩风化残积孔隙裂隙水0.30.250.50.30.15富水性弱、弱透水17-2散体状强风化花岗岩风化残积孔隙裂隙水0.50.11.0

66、0.40.35富水性弱、弱透水17-3碎裂状强风化花岗岩基岩裂隙水1.05.05.00.45富水性中等、中等透水17-4中等风化花岗岩基岩裂隙水0.55.03.00.40富水性中等、中等透水17-5微风化花岗岩基岩裂隙水0.11.00.80.25富水性弱、弱透水19-1全风化辉绿岩风化残积孔隙裂隙水0.010.10.10.15富水性弱、弱透水19-3中等风化辉绿岩基岩裂隙水0.250.53.00.40富水性中等、中等透水5、抗浮设计水位抗浮设计水位埋深应根据场区地形及近场区水文条件确定。本区间处于海积平原,地势低洼,地面高程23m,区间距最近的地表水系筼筜湖约1000m,对场区地下水位有一定影

67、响,湖水与海上相通,最高水位可达4.051m,勘察期间地下水稳定水位埋深1.45.0m,地下水位变幅小于2m,建议抗浮设计水位按地面高程考虑。6、隧道涌水量预测涌水量大小与施工方法、围护方式、止水方案、地下水边界条件、静水位高程、隧道结构线位置、含水层厚度等有密切关系,当其中任何一个因素发生改变,隧道预测的涌水量应重新计算。因此,隧道涌水量大小受外界因素干扰很大,只有在隧道水文地质条件及其它外界条件相对固定的情况下才能计算,隧道涌水量实际工程中仅能作为参考。盾构法正常掘进时隧道不进水,遇事故或障碍时方进行排水,故盾构施工隧道区间采用古德曼经验公式估算隧道最大涌水量。根据铁路工程水文地质勘察规程

68、(TB10049-2004)附录B,隧道最大涌水量古德曼经验式如下;式中:Q0:隧道通过含水体地段的最大涌水量(m3/d);K:含水体渗透系数(m/d);H:静止水位至洞身横断面等价圆中心的距离(m);d:洞身横断面等价圆直径(m);取综合渗透系数K=4m/d,洞身横断面等价圆直径d=7m,静止水位至洞身横断面等价圆中心的距离H=10m,计算得单位长度最大涌水量为144.1 m3/ dm。六、地震效应1、地震动参数厦门地区在现代北西西南东东向挤压应力场作用下,不断通过断块差异运动释放能量,不太可能积累较大的应变能,发生较大破坏性地震的可能性甚小,因此厦门地区的地震危险性主要来自厦门周围地区的地

69、震影响。自公元963年以来,外围对厦门地区有较大影响的强震共6次,最大影响烈度为7度。根据建筑抗震设计规范(GB50011-201)有关规定,厦门市抗震设防烈度为7度、设计地震加速度值0.15g,设计地震分组为第二组。根据厦门轨道交通1号线一期工程工程场地地震安全性评价报告(厦门地震勘测研究中心,2012年10月),基岩、中硬场地峰值加速度计算及概率地震烈度见表16。 地震动峰值加速度及概率统计表 表16 工点名称概参 率数50年超越概率10%湖滨道路站莲坂站经度118.1092纬度24.47783基岩有效峰值加速度(gal)141.55中硬场地峰值加速度(gal)167.99地震动分区(g)

70、0.15相应地震基本烈度7反应谱特征周期Tg(s)0.552、场地土类型及建筑场地类别为提供拟建场地抗震设计的有关参数,本次勘察选取代表性钻孔进行了剪切波速测试。通过钻孔剪切波速测试结果统计计算,场地土类型及场地类别见表17、表18。根据铁路工程抗震设计规范(GBJ50111-2006,2009年版)划分场地土类型及场地类别,计算至结构底板以下10m,里程YDK5+513YDK5+713段场地类别为类,里程YDK5+713YDK5+971段场地类别为 类。场地土类型 表17岩土编号岩土名称剪切波速度Vs(m/s)场地土类型1-2素填土117软弱土4-1淤泥125软弱土4-2淤泥质土142软弱土

71、4-4-1中砂209中软土4-4-2粗砂252中硬土4-4-3砾砂267中硬土5-1粉质黏土209中软土11-2残积砾质黏性土257中硬土17-1全风化花岗岩315中硬土19-1全风化辉绿岩335中硬土19-2强风化辉绿岩387中硬土17-2散体状强风化花岗岩461中硬土17-3碎裂状强风化花岗岩667岩石17-4中等风化花岗岩1176岩石17-5微风化花岗岩2029岩石场地类别 表18钻孔编号等效剪切波速Vse(m/s)场地类别M1Z3-THL-8263.7M1Z2-THL-3190M1Z3-THL-162423、建筑抗震地段划分本段场区主要为滨海堆积区,地形平坦,但浅部存在软土层(4-1层

72、淤泥和4-2层淤泥质土),根据建筑抗震设计规范(GB50011-2010)有关规定,本区段属抗震不利地段。4、地震液化及软土震陷4.1 地震液化判别本段主要分布有饱和中粗砾砂层,根据标贯试验,按铁路工程抗震设计规范(GBJ50111-2006,2009年版)和建筑抗震设计规范(GB50011-2010)介绍的液化判定算法进行计算,计算结果见表19、表20。结果显示4-4-1中砂层、4-4-2粗砂层、4-4-3砾砂层为液化土层;液化等级为轻微。按铁路工程抗震设计规范砂土液化判别结果 表19地层 编号地层 名称钻孔 编号实测 击数临界 击数液化判定抗液化 指数液化土力学 指标折减系数4-4-1中砂

73、M1Z3-THL-101216.85液化0.710.66M1Z3-THL-111218.09液化0.660.664-4-2粗砂M1Z3-THL-91114.84液化0.740.331516.65液化0.900.14-4-3砾砂M1Z2-THL-41618.81液化0.850.1M1Z3-THL-141613.41不液化-1916.52不液化-按建筑抗震设计规范砂土液化判别结果 表20勘探点 编号岩土编号岩土名称实测标贯击数 N(击/30cm)标准贯入临界值Ncr(击)判别结果单孔液 化指数液化等级M1Z2-THL-44-4-3砾砂1618.28 液化1.21轻微M1Z3-THL-94-4-2粗

74、砂1114.54 液化5.52轻微4-4-2粗砂1516.47 液化M1Z3-THL-104-4-1中砂1216.74 液化5.68轻微M1Z3-THL-114-4-1中砂1218.06 液化4.08轻微M1Z3-THL-144-4-3砾砂1613.05 不液化-4-4-3砾砂1916.23 不液化4.2 软土震陷本区段分布有软土(4-1层淤泥及4-2层淤泥质土),通过波速测试,淤泥层平均剪切波速Vs=125m/s,根据岩土工程勘察规范(GB50021-2001)关于软土震陷判定的条文说明,该土层在度地震时不会发生震陷。七、岩土工程分析1、岩土工程分析1.1工程地质分区湖滨东路站莲坂站区间工程

75、地质分区属滨海堆积区(区),其工程地质条件见表21。线路工程地质分区评价 表21分区类型分区代号里程桩号地形地貌特征岩土体成因及岩性地质构造特征水文地质特征滨海堆积区DK5+513.3DK5+970.7地形较平坦,地面高程2-3m,属侵蚀堆积地貌,场地复杂程度为中等复杂场地。第四纪全系统长乐组,海积、海陆交互相沉积及残积层。主要岩性有淤泥、淤泥质土、粉质黏土、砂土及残积黏性土受新构造活动制约,海平面比较稳定,略有海进,相对宁静的构造活动沉积环境。地下水类型为孔隙水,富水性程度差,透水性弱。地下水位埋深1.4-5.0m。1.2拟建工程岩土工程分析本区间隧道洞身穿越地层主要为软塑可塑残积黏性土,洞

76、顶以上主要为第四系松散土层,围岩分级级。见表22。隧道大部分地段洞顶以上围岩软弱、基本无自稳能力,需穿越的砂层透水性强、易发生渗透变形破坏,宜采用盾构法施工,但应特别注意花岗岩残积层及全、强风化带内硬质球状风化体对盾构法施工的不利影响,使用适应性强的盾构机型,应制定处理硬质球状风化体的预案,地表建筑对沉降控制要求较高的地段,应采用超前预支护等辅助措施。2、既有建筑物对拟建工程的影响本区间沿湖滨南路敷设。隧道下穿较多25层建筑物,浅基础建筑物对差异沉降较为敏感,地基较小的拉伸作用或不均匀沉降均可导致建筑物产生裂缝,对隧道施工有一定影响。在里程DK5+763出有17#排洪沟,为钢筋砼结构,截面型式

77、为矩形,宽度为30米、高度为5米,结构顶位于地面以下0.5米,结构有人工挖孔桩桩基,桩基长约为7米。区间隧道结构顶部距离桩底约为0.8米,应注意加强支护措施。地下管线埋深较浅,盾构法区间隧道在其下方穿行,对工程基本无影响。隧道下穿湖滨南路,道路交通不受影响,但对沉降要求较高,对工程有一定影响。八、工程地质条件评价1、场地的稳定性厦门岛的基底绝大部分为燕山晚期形成的刚性花岗岩体组成,岩体形成时代为11392百万年。稍后期(燕山期末,大约在70百万年左右)的构造运动结果是在已成岩的刚体岩中产生以北东向为主的断裂并伴随有小规模的岩浆沿断裂贯入。据调查分析,这些断裂形成后,在喜玛拉雅构造旋回期间的构造

78、运动对它们影响甚微,即断裂自形成之后基本处于稳定状态。据以往研究资料,厦门岛内不存在区域性深大断裂,本岛是一个相对稳定的断块岛屿,但岛内也存在构造活动的差异性。晚更新世后期至全新世早期(年代距今350007300年),全岛处于持续缓慢上升过程,平均上升速率为1.41mm/年;距今73004600年期间,筼筜港区总体呈现下降趋势,平均下降速率为1.01mm/年,而港区之外仍保持继续上升,平均上升速率为0.67mm/年;距今约4600年之后,筼筜员当港区下降速率减缓并逐渐转变为随整个厦门岛一起缓慢上升,厦门地区近期仍保持缓慢上升趋势,平均上升速率为0.520.86mm/年。勘察线位经过构造稳定区构

79、造基本稳定区构造稳定区(见图5)。其中,湖滨东路站莲坂站区间属于构造基本稳定区、土体不稳定亚区。湖滨东路站莲坂站区间厦门区稳定性分区评价区 图52、建筑场地的适宜性工程场地稳定,沿线地势总体平缓、开阔,未见有崩塌、滑坡等不良地质现象,不会产生地质灾害;另据厦门市轨道交通1号线地质灾害危险性评估报告,场地适宜本工程建设。3、地基土的稳定性本区间地基土主要为流塑状淤泥及淤泥质土、饱和砾砂、硬塑状粉质黏土,可塑硬塑残积黏性土、全风化微风化花岗岩,除人工填土及流塑状淤泥及淤泥质土欠稳定(欠压实)外,其下地基土稳定性较好。4、地下水的腐蚀性本次勘察该区段取3组地下水试样,水质分析结果见表22。水质分析成

80、果表 表22试 验项 目水 样编 号K+Na+Ca2+Mg2+NH4+Cl-SO42-NO3-CO32-OH-HCO3-侵蚀性CO2总矿化度PH值mg/LM1Z3-THL-11972.3133.0188.01.23385.4297.74.450.00.0158.611.06060.16.89M1Z3-THL-82217.9133.0240.51.04023.5149.85.410.00.0134.213.26838.26.98M1Z3-THL-122226.2141.8230.80.84023.5134.45.280.00.0152.54.46839.06.82根据岩土工程勘察规范(GB500

81、21-2001,2009年版),按类环境及A类条件进行判定,结果见表23。综合判定:地下水对混凝土结构具弱腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋在长期浸水环境下具微腐蚀性,在干湿交替环境下具中等腐蚀性。地下水腐蚀蚀性分析成果表 表23根据岩土工程勘察规范(GB50021-2001,2009版)判定水样编号按类环境在A类条件下综合评价对钢筋混凝土结构中钢筋腐蚀等级SO42-Mg2+NH4+OH-总矿化度pH值侵蚀性CO2HCO3-对混凝土结构腐蚀等级长期浸水干湿交替M1Z3-THL-1弱微微微微微微微微微中M1Z3-THL-8微微微微微微微微微微中M1Z3-THL-12微微微微微微微微微微中按照混凝土

82、结构耐久性设计规范GB50476-2008,其他环境对混凝土结构的环境作用等级见表24。综合判定场区地下水海洋氯化物环境作用等级为-C;化学腐蚀环境作用等级为-C。地下水环境类别及作用等级 表24根据混凝土结构耐久性规范(GB/T50476-2008),判定环境作用等级水样编号一般环境海洋氯化物环境化学腐蚀环境SO42-水中酸碱度Mg2+侵蚀性CO2对混凝土结构构件的环境作用等级M1Z3-THL-1无-C-C无无无M1Z3-THL-8无-C无无无无M1Z3-THL-12无-C无无无无根据铁路混凝土结构耐久性设计规范(TB10005-2010),地下水环境作用等级见表25。综合判定场区地下水碳化

83、环境作用等级为T2;氯盐环境作用等级为L1,盐类结晶破坏环境作用等级为Y1,化学侵蚀环境作用等级为H1。地下水环境类别及作用等级 表25按铁路混凝土结构耐久性设计规范(TB1005-2010),判定环境作用等级水样编号碳化环境氯盐环境盐类结晶破坏环境化学侵蚀环境硫酸盐侵蚀酸性侵蚀侵蚀性CO2镁盐侵蚀对混凝土结构的环境作用等级M1Z3-THL-1T2L1Y1H1无无无M1Z3-THL-8T2L1无无无无无M1Z3-THL-12T2L1无无无无无5、地基土的腐蚀性地下水位以上地基土主要为人工填土层,通过土壤电阻率测定进行判定,地下水位以上土壤的视电阻率一般为50100.M。依岩土工程勘察规范(GB

84、 50021-2001,2009年版)的有关标准进行评价,地下水位以上土层对钢结构具弱腐蚀性。6、液化土对工程的影响本段中粗砾砂层在地震作用下轻微液化,但都位于结构底板以上,隧道拟采用盾构法施工,液化土对工程影响较小。7、软土对工程的影响本区段软土主要为4-1层淤泥及4-2层淤泥质土,揭示层厚0.6010.90m 。软土具有低强度、高压缩性、易产生触变和流变等不良特性。本工程设计和施工时应特别注意软土层自稳能力差、侧压力系数较大、有临空面时易生突泥、地下水位下降或附加荷载作用下会产生较明显的固结沉降等特点,防范土体变形过大对本工程及周边已有建(构)筑物可能造成的危害。九、岩土物理力学指标统计分

85、析及设计参数建议值1、测试点的代表性本次勘察在每个区间及车站均匀布置了原位测试孔,包括标贯、动探、旁压、波速测试、电阻率测试等原位试验,测试数量和位置安排满足勘察总体技术要求。2、取样及样品的代表性本次勘探,2/3钻孔为取样孔,按照“每隔22.5m取岩土样1件,当地层厚度大于5m时,可分别在上、中、下各取代表性试样1件”的要求取样。若有漏取,则在相邻钻孔进行补取,通过取样结果显示,各岩土层取样数据合理,代表性强。对不同的地层,采用不同的取样方法,软土层采用89mm敞口薄壁取土器压入式采取原状土样,一般黏性土层用108mm对开式厚壁取土器压入式或锤击式采取原状土样,粉土及砂性土层采用环刀式取砂器

86、采集原状砂样。原状样取样前均进行了清孔,确保了孔内干净,残留虚土厚度在规定范围内。经开土检验,取样质量高,代表性强。3、测试、试验数据的准确性、可靠性次勘察室内试验均委托通过国家计量认证的单位进行测试,试验前对试验室的人员、设备、计量等均按规范进行了检查、确认。试验过程严格按土工试验方法标准(GB/T50123-1999,2007年版)、铁路工程岩石试验规程(TB1011598)及铁路工程水质分析规程(TB101042003)进行。试样采取后立即送往试验室,及时完成相关室内试验;土样送验过程中采取有效的防震措施。级土样主要进行物理及力学性试验,、级土样主要进行物理性试验。对存在问题的个别项目在

87、相邻钻孔的同类土层中补取试件。经综合分析对比,试验结果可靠。4、岩土性质指标的统计分析本次勘察进行了相应的岩土室内试验及原位测试,取得了较全面的物理力学性指标。为了评价岩土工程性能,根据上述地层划分结果,对测试指标进行分层统计。其统计方法如下:(1)统计原则:按工程地质分层进行统计。(2)统计项目:样本数、最大值、最小值、平均值、标准差、变异系数。对于样本数小于6个的指标,只给出样本数、最大值、最小值、平均值。(3)统计方法:首先对异常数据进行剔除,再按三倍标准差进行舍弃,最后对剩余参数按下列公式计算平均值和标准差: =式中 岩土物理力学指标; 同类地质条件下或同层位数据个数。岩土参数的变异系

88、数按下式确定: =统计结果表明地质分层合理,除个别数据异常外,数据合理,能反映岩土体的实际工程性质。5、物理力学指标的综合分析表示岩土性状的物理性质指标及按正常使用极限状态计算变形指标,一般采用平均值;当按承载力极限状态计算强度或稳定时,一般采用标准值。各岩土层物理力学指标是通过原位测试、室内试验等多种手段综合取得,不同的测试方法所取得的指标及取值标准不尽相同;同一岩土层由于其具有非均质性、各向异性,即使同一试验方法得出的同一岩土层的试验结果也具有差异性,从而使试验结果具有一定离散性。通过统计结果显示,各岩土层变异系数在0.10.3之间,变异性低。6、设计参数建议值根据各种原位测试、室内试验结

89、果,结合规范建议数据及当地工程经验,经综合分析,确定了各岩土层设计参数建议值。(1)物理性指标如密度、天然含水量、孔隙比等,采用试验统计平均值;(2)压缩系数、压缩模量采用试验统计平均值;黏聚力、内摩擦角采用直剪试验统计标准值;变形模量根据原位测试结果并结合当地经验值综合确定;(3)土的静止侧压力系数,根据室内试验确定;(4)基床系数(垂直)KV、基床系数(水平)Kh根据室内试验、原位测试及城市轨道交通岩土工程勘察规范(GB503072012)附录H经验值综合确定;(5)渗透系数K,根据抽水试验、室内土工试验、城市轨道交通岩土工程勘察规范(GB503072012)条文说明10.3.6表7经验值

90、,结合当地经验值综合确定;(6)岩石饱和单轴极限抗压强度采用试验统计标准值;(7)承载力特征值、桩侧极限摩阻力qsk及桩的极限端阻力qpk,按各岩土层试验指标,根据福建省建筑地基基础技术规范(DBJ13-07-2006)及福建省岩土工程勘察规范(DBJ13-84-2006)综合查表确定。(8)热物理指标,根据试验资料、城市轨道交通岩土工程勘察规范(GB503072012)附录K的岩土热物理指标经验值综合确定。主要岩土层直接快剪试验参数建议值表 表26地层试验值经验值建议值C(KPa)()C(KPa)()C(KPa)()4-1淤泥8.43.88124101044-2淤泥质土10.13.78154

91、151044-4-1中砂/221262244-4-2粗砂/124321304-4-3砾砂/124321355-1粉质黏土/20401222301211-2残积砾质黏性土26.122.915302028 202217-1全风化花岗岩23.424.620302530252517-2散体状强风化花岗岩/30353035302717-3碎裂状强风化结构面/50901830402817-4中等风化结构面/50901830503017-5微风化结构面/12022029371203519-1全风化辉绿岩/20302530252019-2强风化辉绿岩/303530353023主要岩土层固结快剪试验参数建议值表

92、 表27地层试验值建议值C(KPa)()C(KPa)()4-1淤泥11.69.913104-2淤泥质土/14105-1粉质黏土/351511-2残积砾质黏性土31.724.1252517-1全风化花岗岩30.820.8302517-2散体状强风化花岗岩/3530主要岩土层变形模量建议值表 表28确 定 方 法 地 层 旁压试验城市轨道交通岩土工程勘察规范E0=2.2N标贯试验采用工程地质手册表 福建省建筑地基基础技术规范经验值建议值4-1淤泥3.81.32.63.2/2.64-2淤泥质土3.52.62.65.0/2.84-4-1中砂12.420.99.2/9.54-4-2粗砂/23.58.61

93、1.0/10.04-4-3砾砂/31.211.613.4/12.05-1粉质黏土7.619.87.411.6/8.011-2残积砾质黏性土10.232.35.619.415.018.015.017-1全风化花岗岩22.258.720.031.4/25.017-2散体状强风化花岗岩38.297.932.059.6/35.019-1全风化辉绿岩22.483.222.430.8/25.019-2强风化辉绿岩25.2/30.0注: N为标贯杆长修正锤击数(采用统计后标准值);工程地质手册表3-3-17中采用公式E0=2.0+0.6N,N为实测标贯锤击数,表中单位为Mpa。主要岩土层静止侧压力系数及泊松

94、比建议值表 表29指标确定方法地层试验值查工程地质手册表3-1-25经验值建议值波速测试值查工程地质手册表3-1-25经验值建议值1-2素填土/0.650.650.47/0.474-1淤泥/0.720.70/0.350.354-2淤泥质土0.550.720.700.490.350.354-4-1中砂/0.330.430.40/0.250.300.304-4-2粗砂/0.330.430.40/0.250.300.304-4-3砾砂/0.330.430.40/0.250.300.305-1粉质黏土0.440.330.430.40/0.250.300.2511-2残积砾质黏性土0.390.430.5

95、30.450.480.350.3517-1全风化花岗岩0.360.430.350.490.300.3017-2散体状强风化花岗岩0.350.330.330.480.250.2517-3碎裂状强风化花岗岩/0.2019-1全风化辉绿岩0.480. 430.430.480.300.3019-2强风化辉绿岩/0.330.33/0.250.25主要岩土层基床系数建议值表 表30指标地层垂直基床系数Kv(MPa/m)水平基床系数Kh(MPa/m)室内试验查城市轨道交通岩土工程勘察规范附录H建议值旁压试验标贯试验 计算值经验值建议值4-1淤泥/110521.11.53.011254-2淤泥质土/11051

96、4.72.03.911254-4-1中砂/123012104.918.036.01030204-4-2粗砂/123020/19.539.01030254-4-3砾砂/204025/25.551.02040305-1粉质黏土99.6630707052.415.530.930653011-2残积砾质黏性土105.1530704581.527.554.930654017-1全风化花岗岩98.7455909087.856.4112.830656017-2散体状强风化花岗岩99.04160180110322.499.6199.2601009017-3碎裂状强风化花岗岩/2001000200/200100

97、020017-4中等风化花岗岩/2001000500/200100050017-5微风化花岗岩/1000150001000/100015000100019-1全风化辉绿岩95.4257070184.862.4124.820706019-2强风化辉绿岩75.5160180100210.7/1351609019-3中等风化辉绿岩/2001000200/2001000200岩土承载力特征值及桩侧摩阻力极限值建议值表 表31确定方法指标地层福建省建筑地基基础技术规范(DBJ13-07-2006)及福建省岩土工程勘察规范(DBJ13-84-2006)综合查表计算确定 综合建议值承载力特征值fak(KPa

98、)钻、冲孔桩侧摩阻力极限值qsik(KPa)承载力特征值fak(KPa)钻、冲孔桩侧摩阻力极限值qsik (KPa)1-2素填土1201504060140504-1淤泥4560121850154-2淤泥质土6070203060204-4-1中砂1802205080200504-4-2粗砂1802205080220604-4-3砾砂3003406595300655-1粉质黏土22026035652203511-2残积砾质黏性土20035045702204517-1全风化花岗岩200500851052508517-2散体状强风化花岗岩200500801103009017-3碎裂状强风化花岗岩500

99、100012015080015017-4中等风化花岗岩15002500150250200025017-5微风化花岗岩4000/4000/19-1全风化辉绿岩200500851053008519-2强风化辉绿岩500100012015050012019-3中等风化辉绿岩150025001502502000200桩的端阻力qpk极限值建议值表(MPa) 表32指 标地 层福建省建筑地基基础技术规范9.2.4查表及福建省岩土工程勘察规范(DBJ13-84-2006)附录H综合确定综合建议值钻、冲孔灌注桩人工挖孔桩钻、冲孔灌注桩人工挖孔桩4-4-1中砂1.01.50.51.51.00.54-4-2粗砂

100、1.01.50.51.51.20.64-4-3砾砂1.82.71.02.01.81.05-1粉质黏土/0.91.5/0.911-2残积砾质黏性土0.61.20.51.50.60.517-1全风化花岗岩2.53.02.03.02.52.017-2散体状强风化花岗岩3.03.53.04.03.03.017-3碎裂状强风化花岗岩6.08.05.09.06.05.017-4中等风化花岗岩10.015.09.015.010.09.017-5微风化花岗岩16.020.015.020.016.015.019-1全风化辉绿岩2.53.02.03.02.52.019-2强风化辉绿岩3.03.53.04.03.0

101、3.019-3中等风化辉绿岩10.015.09.015.010.09.0主要岩土层热物理指标综合成果表 表33岩土编号岩土名称试验值城市轨道交通岩土工程勘察规范附录K经验值综合建议值比热容导热系数导温系数比热容导热系数导温系数比热容导热系数导温系数kj/kg.kw/m.k10-3m2/hkj/kg.kw/m.k10-3m2/hkj/kg.kw/m.k10-3m2/h1-2素填土1.661.701.492.441.872.83/1.701.90 2.30 4-1淤泥1.462.591.161.831.022.451.552.351.252.051.052.652.01 1.49 1.69 4-2

102、淤泥质土2.292.361.221.281.121.171.552.351.252.051.052.652.33 1.26 1.14 4-4-1中砂/0.951.450.651.651.053.151.05 0.75 1.154-4-2粗砂/0.951.450.651.651.053.151.15 0.85 1.254-4-3砾砂/0.951.450.651.651.053.151.15 0.85 1.255-1粉质黏土1.432.031.522.641.413.141.251.851.151.950.952.551.61 1.70 2.30 11-2残积砾质 黏性土1.541.711.352

103、.621.733.091.251.851.151.950.952.551.751.702.1017-1全风化 花岗岩1.252.531.222.281.323.050.851.650.952.151.253.001.65 1.75 2.20 17-2散体状强风化花岗岩1.211.901.311.941.712.910.571.551.001.751.303.501.65 1.70 2.15 17-3碎裂状强风化花岗岩0.991.902.223.042.244.300.431.460.901.851.504.501.352.80 3.30 17-4中等风化 花岗岩0.921.462.323.27

104、2.494.700.751.251.852.751.605.501.20 2.75 3.25 17-5微风化 花岗岩0.881.742.453.831.955.56/1.15 3.00 3.75 19-1全风化 辉绿岩1.832.111.251.651.311.790.751.450.851.151.102.151.451.151.5519-2强风化 辉绿岩/0.431.460.901.851.504.501.151.602.2019-3中等风化 辉绿岩1.173.253.670.751.251.852.751.605.501.173.253.65岩土设计参数建议值汇总表 表34岩土编号岩土名

105、称时代成因重力密度比重天然含水量孔隙比直剪(快剪)直剪(固快)压缩 系数压缩 模量 变形模量动弹性 模量静弹性 模量泊松比土的静止侧压力系数基床系数(Mpa/m)渗透 系数岩石饱和单轴极限抗压强度承载力特征值桩侧极限摩阻力桩端阻力极限值qpk与锚固体粘结强度比热容导热系数导温系数临时边坡率凝聚力内摩擦角凝聚力内摩擦角钻孔灌注桩人工挖孔桩GsweCCa0.10.2ES0.10.2E0EdEs水平垂直KfrfakqsikC边坡高度小于5m边坡高度510m(KN/m3)(%)kPakPaMPa-1MPaMPaMPaMPaKxKvm/dMPakPakPaMPakPakJ/kgkw/mk10-3m2/h

106、1-2素填土Qs19.202.7229.10.84420150.3136.780.470.65214050161.701.90 2.30 支护支护4-1淤泥Q4m16.60 2.7561.21.67610413101.3981.942.60.350.70550.0001451552.01 1.49 1.69 支护支护4-2淤泥质土Q4m16.90 2.7349.91.39210414101.2832.062.80.350.70550.0017020162.33 1.26 1.14 支护支护4-4-1中砂Q4m21.00 2.690.5492249.5250200.300.40201210160

107、601.00.5501.05 0.75 1.15支护支护4-4-2粗砂Q4m21.00 2.690.54913010.0250200.300.40252010180601.20.6701.15 0.85 1.25支护支护4-4-3砾砂Q4m21.00 2.690.54913512.0250200.300.40302510200601.81.0801.15 0.85 1.25支护支护5-1粉质黏土Q4mc19.40 2.7326.80.786301235150.2258.048.0300300.250.4030700.0122040/0.9701.61 1.70 2.30 1:11:1.2511

108、-2残积砾质黏性土Qel18.90 2.7239.91.023202225250.2997.3315.0300500.350.4540450.3220450.60.5901.751.702.101:0.751:117-1全风化花岗岩19.10 2.7135.90.928252530250.2568.1225.0400800.300.3560900.3250852.52.01101.65 1.75 2.20 1:0.751:117-2散体状强风化花岗岩19.50 2.7130.20.897302735300.2438.1135.06001500.250.33901100.4300903.03.0

109、1301.65 1.70 2.15 1:0.751:117-3碎裂状强风化花岗岩22.10 (40)(28)300013000.20/20020058001506.05.01501.352.80 3.30 1:0.51:0.7517-4中等风化花岗岩25.40 (50)(30)180002000500500355200025010.09.05001.20 2.75 3.25 1:0.31:0.517-5微风化花岗岩26.10 (120)(35)4000050000100010000.8400016.015.09001.15 3.00 3.75 1:0.21:0.319-1全风化辉绿岩18.80

110、 2.7330.80.90425200.2926.8425.0300300.300.4360700.1300852.52.0701.451.151.551:0.751:119-2强风化辉绿岩19.70 2.7214.10.63830230.2148.1530.0400600.250.33901000.35001203.03.01001.151.602.201:0.751:119-3中等风化辉绿岩26.50(50)(25)200200200020010.09.01.173.253.65注:()内数值为结构面c、值。十、环境工程地质1、环境对拟建工程的影响本区间沿湖滨南路敷设。隧道下穿较多25层建

111、筑物,浅基础建筑物对差异沉降较为敏感,地基较小的拉伸作用或不均匀沉降均可导致建筑物产生裂缝,对隧道施工有一定影响。在里程DK5+763出有17#排洪沟,为钢筋砼结构,截面型式为矩形,宽度为30米、高度为5米,结构顶位于地面以下0.5米,结构有人工挖孔桩桩基,桩基长约为7米。区间隧道结构顶部距离桩底约为0.8米,应特别注意。地下管线埋深较浅,盾构法区间隧道在其下方穿行,对工程基本无影响。隧道下穿湖滨南路,道路交通不受影响,但对沉降控制要求较高。场区处于交通繁忙、人口密集区,人类活动对施工有一定干扰,对施工噪音控制等有较高要求。2、拟建工程对环境的影响(1)盾构施工作业面隐闭,对围岩变形控制较好,

112、地面基本感觉不到震动和噪音,正常情况下,施工对地表景观和人类活动基本无影响;操作不当时,可能出现地面隆起或下陷等状况,由此可引起地下管线、浅基建(构)筑物等发生变形破坏。(2)盾构施工一般不涉及降水作业,工后隧道排水量极少,工程对地下水质无影响,对场区地下水位及迳流方向基本无影响。(3)隧道限界范围内,对后期工程活动有较严格制,土地利用受到一定影响。十一、施工中可能出现的工程地质问题及工程措施建议1、施工中可能出现的工程地质问题(1)本区间隧道两端(与车站交接处)围岩自稳能力差且有饱和砂土,盾构进口端的围岩加固、止水措施不当时,极易出现突泥、突水及渗透变形破坏,由此可能导致坑外地表下陷事故的发

113、生。(2)本区间隧道埋藏较浅,上覆土层多以软弱土及透水性强的砂土为主,盾构掘进过程中,盾构机或补充浆液压力过大时,可能引起地表冒浆或隆起现象,当遇到顶进困难或机械故障时,容易发生超挖引起的地面下陷事故。(3)隧道底板埋深较深,局部砂土中孔隙水及裂隙水可能承压,产生涌水、突水现象。施工止水会引起地下水局部上升,使影响范围内的部分岩土体软化,强度降低。若止水不当,易使管片上浮形成错台。(4)本区间隧道断面部分进入残积层及风化层中,而该地区的花岗岩残积层及风化带存在中微风化球状风化体,容易引起盾构掘进困难、发生偏移或刀具损坏等局面,甚或不得不进行停机更换刀具,处理孤石等程序,处理时需对围岩采取加固、

114、降水等措施,由此可能出现因地下水位下降引起的围岩变形。(5)花岗岩残积土及全、强风化层普遍具明显的砂性土、砾质土的特征,扰动敏感性较强;土工试验反映其级配差,砂(砾)含量高。施工开挖时一旦周围地下水渗入该层,其水量会迅速增加,且均被粘粒所吸收;因此,该层短时间内会迅速软化崩解呈泥浆状,降低其承载力,并给施工带来一定难度。2、工程措施建议2.1对地下区间工法建议隧道周围地层变化差异大,地下水埋藏浅,隧道通过地层强度较低,围岩分级为级;区间隧道宜采用盾构法施工。本区间花岗岩存在风化不均匀现象,施工中同一断面遇到上下、左右软硬不均的可能性极大,给施工带来一定影响,建议施工前做好处理措施预案。2.2施

115、工降水、排水为了保证盾构机进出洞的安全、正常的掘进方向、洞口的止水要求,在盾构进出洞端头正常工作前均应对一定范围内的地层进行加固和止水,建议采用深层搅拌桩或旋喷桩加固。本区间地下水较发育,盾构始发井不宜采用基坑外降水或坑内明沟排水,可用基坑截水的措施。隧道洞身地层发育中砂、花岗岩残积土、全、强风化岩层时,总体水量大,由于砂土与黏性土相互穿插、重叠,造成水量不稳定,局部可能产生涌水、流砂。隧道开挖过程中,一般岩土层渗水随盾构机开挖的弃土一起排出。在砂层及岩土变化差异大的地段施工时应备足抽水设备及止水材料,以应对隧道涌水、突水事故;此外加强地质超前预报,加强洞内外引排水措施。2.3防腐措施本区间地

116、下水对混凝土结构及其内的钢筋具腐蚀性,应采取相应的防腐措施处理。2.4现场监测 施工前应建立完善的变位监测系统,施工期间需加强对地面沉降、既有建筑物、地下管线变形进行监测。需加强采取水样,进行腐蚀性复查。 施工期间需加强对支护体系、墙体和桩基等的应力和应变进行监测。十二、存在的问题及下阶段工作的建议(1)本次报告编制依据2012年9月6日设计开放资料完成,满足该方案的设计、施工土建设计要求。若下阶段方案优化、调整,应根据有关规范要求进行相应勘察工作。(2)由于地下岩土层的不均一性及基岩风化的差异性,钻孔间的地层界线均是按一般规律进行推测,与实际情况会存在差异,施工时遇到与勘察资料有较大出入时,应进行根据本报告设计参数建议值表选取相应地层的力学参数,或进行相应的施工勘察。(3)本车站范围内勘察时揭示有花岗岩球状风化体,球状风化体强度较高,对盾构法施工有较大影响,施工单位应引起高度的重视。(4)施工过程中加强超前地质预报。


注意事项

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