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DBJ61/T 162-2019 西安城市轨道交通岩土勘察规程总则 106 2 术语和符号 107 2.1术语 107 3基本规定 3.1一般规定 109 3.2勘察等级 111 4各勘察阶段的目的、任务及要求 ... 112 4.1 可行性研究勘察 :112 4.2初步勘察 113 4.3 详细勘察 . 114 地下水 .. 115 5. 1 一般规定 115 5.2 地下水的勘察 116 5.3地下水作用评价 120 不良地质作用 : 123 特殊性岩土 129 7. 1 一般规定 129 7.2湿陷性黄土 : 129 7.4饱和软黄土 136 8 勘察方法与手段· 8.1 工程地质调查与测绘 : 137 8.2 工程周边环境专项调查 137 8.3 勘探与取样 : 137
8.4原位测试 138 8.5室内试验 139 成果分析与勘察报告. 142 9.2成果分析与评价 142 10现场检验与确认 143
.1.6根据未打浸水孔的自然浸水试验资料,平面范围有限的 也表水自然向下渗透时,地基土达到饱和的时间随深度增加而变 长,即地基土所处位置越深越难以达到饱和,而且似乎存在一个 渗透下限。本次修订引入地基浸水机率系数α以反映这一规律, 仅是对于建成后水只有自上而下渗人地基这一种可能性时可采 用修正系数,对于地下水有上升至湿陷土层内可能性时,修正系 数取1。
勘探方法的不同。 勘探标志层埋藏越深,预测的误差越大。与直
3.1.2一般建设项目的勘察阶段从可行性研究开始,城市轨道 交通工程建设的规划阶段涉及到规划选线、敷设方式确定等原则 生问题,对规划线网范围内的区域地质、不良地质作用、地质灾害 等基础资料有一定的需求,本规程编制时考虑到该阶段对勘察的 要求,与可行性研究勘察合并称为可行性研究勘察。规划勘察应 根据区域工程地质条件,对规划区域场地的稳定性和工程建设的 适宜性进行评价,并结合线网分布的特征及拟用的敷设方式,提 共规划所需的区域地层资料及岩土技术参数,对影响线路敷设的 因素进行分析评价,提出适宜的技术措施及合理的建议,为规划 数设方式及附属设施选址提供依据。可行性研究勘察应根据线 路或比选线路方案,通过必要的调查和勘察工作,研究线路场地 的地质条件,重点研究对线路方案有重大影响的不良地质作用 地质灾害、特殊性岩土及重点地段的工程地质问题,提供线路方 案研究所需的地质依据。为条文简明,本规程没有严格区分规划 阶段勘察和可行性研究勘察,而统一用可行性研究勘察代替。 初步勘察应初步查明城市轨道交通工程线路、车站、车辆基 地和相关附属设施的工程地质、水文地质条件,分析评价地基基 础形式、施工方法的适宜性,预测设计、施工中的岩土工程问题 提供必要的设计、施工岩土参数JGJ/T152-2019 混凝土中钢筋检测技术标准及条文说明,提出复杂或特殊地段的岩土治 理初步建议, 详细勘察应查明各类工程场地的工程地质、水文地质条件
为施工图设计、施工方案、工程周边环境保护方案提供详细的岩 土工程资料和设计施工所需的岩土参数。 轨道交通工程沿线或场地附近存在对工程设计方案和施工 有重大影响的岩土工程问题时、工程施工中遇到新的岩土工程问 题时、发现和详细勘察报告不一致需验证时、施工方案设计采用 新技术和新工艺而需要补充相关岩土工程参数时、工程施工险 请、事故应对需要时,应针对需要解决的具体问题进行施工勘察 或专项勘察,如地下管线、障碍物及环境的专项调查,水文地质专 项勘察等。
3.1.3城市轨道交通工程为复杂的系统工程,同时具有线路工
程、建筑工程、地下工程、环境工程的特点。从其形式及功能上分 为车站工程、区间工程、车辆基地及附属工程,其结构类型多,施 工方法复杂,对岩土工程勘察要求高。为满足不同工法的需求, 仅提供常规的物理力学指标是不能满足的,还应根据需要提供基 未系数、热物理指标、无侧限抗压强度、围岩分级等特殊参数和指 标。岩土工程察应满足线路方案、工法选择、施工工艺、设备选 降和施工方案编制的需要。岩土工程勘察工作前,应根据工程不 司设计阶段的任务、目的、要求,充分搜集附近已有的区域地质、 也震、气象、水文资料和工程建设的成果等资料。结合工程的重 要性和建筑场地的地形、地貌及工程地质、水文地质的特点,制定 科学合理的勘察纲要
3.1.7本规程中关于西安市地貌的划分沿用现阶段西安地区大
3.1.7本规程中关于西安市地貌的划分用现阶段西安地区大 部分单位勘察中采用的成因、工程性质综合分类法。鉴于目前这 种分类西安地区还在广泛采用,故本规程还是沿用此分类法。 关于西安市地貌的划分目前还有构造分类法:一级地貌按构 造分类为秦岭山地和渭河盆地。在渭河盆地中进行二级分类: 1.骊山中低山:剥蚀地貌:
2.黄土覆盖的河流阶地:分为断陷区(西安断陷),仅发育一 级阶地;断隆区(骊山断隆),发育二~五级阶地; 3.黄土覆盖的洪积台地:秦岭山前骊山断隆区,发育一~五 级洪积扇,西安断陷区,发育一~二级洪积盆地; 4.黄土覆盖的湖积台地:骊山断隆区的黄土塬区,上、中更新 统发育8~14层古土壤,下部为下更新统湖积,西安断陷区湖积 台地发育2~7层古土壤,下部为中更新统湖积。 在西安断陷区渭河只发育一级、二级阶地,没有三级阶地,即 在中更新世渭河没有发育到西安断陷区,西安断陷区为三门湖沉 积。 蒲河、泸河等流入西安断陷的河流仅发育一级阶地,没有二 级阶地。 在骊山断隆区潮河发育有五级阶地,泸河发育有三级阶地。 在黄土塬于渭河阶地之间(临潼-长安断裂以北到渭河阶地 之间、口镇断裂以西至渭河阶地之间),广泛发育晚更新统洪积台 地和中更新统湖积台地。
3.1.9西安市文物分布广泛,要求在城市轨道交通岩土工程勘
3.2.2城市轨道交通工程在湿陷性黄土区建设时,根据《湿陷性 黄土地区建筑标准》GB50025,应分建筑物的类型采取相应的地 基处理措施、结构及防水措施,参考《湿陷性黄土地区建筑标准》 CB50025将城市轨道交通的建(构)筑物分为甲类、乙类、丙类 丁类。
4各勘察阶段的目的、任务及要求
.1.6由于液化属不良地质作用,故在引用国标《城市轨道交通
4.1.7由于地裂缝勘察的特殊性和重要性,本条增加第5款内
4.2.4初步勘察应进行下列工作
4.3.8强调湿陷性黄土勘察要求,为处理措施建议提供依据。
4.3.8强调湿陷性黄土勘察要求,为处理措施建议提供依据。 14考虑到土的强度指标试验结果的离散性,该条款对样本 的数量提出了要求。 16考虑到砂类土中石英的含量和黏性土中的黏粒含量涉 及到盾构机刀盘和工艺的选择.故特别提出此款要求。
.3.8强调亚陷 14考虑到土的强度指标试验结果的离散性,该条款对样本 的数量提出了要求。 16考虑到砂类土中石英的含量和黏性土中的黏粒含量涉 及到盾构机刀盘和工艺的选择.故特别提出此款要求。
5.1.1在城市轨道交通建设中,地下水对工程影响重大。结构 抗浮、抗渗、施工方法选择、地下水控制等均与地下水密切相关, 在施工中因地下水引起的事故频发,地下水勘察是城市轨道交通 君土工程勘察的重要组成部分。 5.1.2、5.1.3水文地质条件简单时,在详勘工作中采取一般的 水位观测、水文地质试验等可满足工程需要;对于水文地质条件 复杂或近年来地下水位变化较大、附近地表水体对地下水影响较 大的场地一般通过专门水文地质钻探、专门地下水动态长期观 则、抽水试验等手段开展水文地质专项勘察工作。 近年来,由于西安城区及近郊区陆续关停自备井、多处面状 人工水体(兴庆湖、曲江南湖等)建设,造成周围地下水位急剧上 开,引起多种地质灾害,城市轨道交通线路通过此地段时,宜进行 专门水文地质勘察或进行专门地下水动态长期观测工作。 由于在轨道勘察过程中大部分钻孔需及时回填,在钻孔中量 则的稳定水位精度受到一定影响,故建议在这些特殊地段设立临 时或长期观测孔
根据西安地区具体情况,水文地质单元体的戈
、径、排条件,还应结合轨道交通设计、施工条件。
5.2.1西安地区对工程影响的地下水主要为潜水,分为松散岩 类孔隙水和基岩裂隙水两类。基岩裂隙水分布于秦岭及骊山山 区,工程涉及较少。松散岩类孔隙水分布范围广,对工程影响较 大,本规程涉及的地下水主要为松散岩类孔隙水,主要特征如下: 1潜水水文地质特征 松散岩类孔隙水分布于全区,根据含水地层成因、岩性和含 水介质特征将潜水划分为冲积层孔隙潜水、冲洪积层孔隙潜水、 共积层孔隙潜水和风积黄土孔隙潜水四个含水层组。冲积层孔 潜水分布于渭河及其支流漫滩和各级阶地:冲洪积层孔隙潜水 分布于冲洪积平原;洪积层孔隙潜水分布于秦岭及骊山山前洪积 弱区;风积黄土孔隙潜水分布于白鹿原、少陵塬等黄土台区 各含水岩组的富水性以渭河漫滩、一级阶地最好,冲洪积平原和 洪积平原次之,黄土台塬区较差。见表1
西安地区工程水文地质分区
续表1西安地区工程水文地质分区特征
安地区工程水文地质分区特
2地下水补、径、排特征
潜水含水层的补给主要来自大气降水、灌溉水、侧向径流等 的人渗,局部地段受地表水体的影响。在黄土塬区水位埋深较 天,以天气降水为主;冲湖积台地区和高阶地区受大气降水、灌 水、侧向径流综合影响;低阶地和漫滩区,以大气降水、灌溉、径 流、侧向补给等综合影响,局部地段受水源地开采影响较大或与 地表水季节性互补
地下水的总体流向由南向北或东南向西北。局部地段由于 受到地形控制或水源地的影响,地下水流向与区域流向略有差 异。黄土源区潜水呈穹丘状放射性流向边。洋河水源地、潮 河水源地、西北郊水源地向开采漏斗中心流动。 本地区潜水的排泄方式以人工开采或侧向径流为主,蒸发排 世为辅。人工开采是区内的主要排泄方式,其开采量丰水年少, 枯水年多;塬区、阶地开采地下水主要以灌溉和生产生活用水为 主,傍河水源地区多为城市集中供水。蒸发排泄仅发生在渭河及 其主流漫滩低阶地区的水位埋深小于4.5m的区段。 3潜水动态一般规律 通过上世纪五十年代以来的长期观测资料,西安地区潜水年 内和年际变化规律: 区域潜水位的总趋势以与地形地貌基本一致,地形南高北 ,地下水基本流向也由南向北或由东南向西北。水位年内变化 受降水和蒸发的影响较大,而多年水位变化则受降水、蒸发、灌 溉、地表水体、人工开采等综合因素影响,在不同地段和不同时间 上,变化规律不尽相同。 年内变化规律:每年的7月~9月份处于低水位期,地下水水 立埋深最大:每年的12月至来年2月份处于高水位期,地下水水 立埋深最小,但各地貌单元因水文条件等差异而年内变幅略有不 用,见表2。从区域资料分析,上世纪60~80年代,水位相对平 稳,80年代以后,由于西安城区及周边自备井的开采地下水位明 显下降,引起地面沉降、地裂缝活动加剧等,90年代后期逐渐关停 广自备并,2000年以后,各区段水位开始止跌,缓慢回升。目前整 体水位仍低于上世纪60年代,
表2西安地区潜水动态变化
4由于城市范围的持续扩大,大气降水对地下水位的影响 带后也在逐渐减弱,城区地面硬化地段降水多是通过城市排水系 统直接排走,少部分通过绿化等渗人地下。 5近3年~5年的最高水位主要是考虑到城市轨道交通勘 察、设计到施工结束一般需要3年5年。
2.2地下水位量测应符合下列规定
1西安地区对轨道交通工程影响的地下水一般为潜水,但 级阶地黄土状土底部、厚度较大人工填土底部等局部地段存在 的上层滞水对地下工程的设计、施工影响较大。勘察工作中往往 忽视,应引起重视, 2在勘察过程中,部分地段初详勘水位相差较大,个别地裂 缝两侧水位变化异常,勘察报告中应分析其原因。 4对位于河、湖等水体附近城市轨道交通项目勘察时,由于 地表水和地下水有可能产生水力联系,应同时进行水位量测。 5.2.3地下水样的采取应注意以下几点: 1简分析水样取500ml两瓶,其中一瓶分析侵蚀性二氧化 碳含量应加入大理石粉2g~3g。全分析水样取3000ml; 2取水容器要洗净,取样前用试样水对水样瓶反复冲洗三 次; 3采取水样时应将水样瓶沉人水中预定深度缓慢将水注人 瓶中,严防杂物混入,水面与瓶塞间要预留1cm左右的空隙: 4水样采取后要立即封好瓶口,贴好水样标签,及时送化验 室。
5.3地下水作用评价
5.3.2地下水力学作用评价应符合下列规
3.2地下水力学作用评价应符合下列规定: 1西安地区抗浮设防水位的确定原则: 1)当有长期水位观测资料时,可采用实测历史最高水位; 2)距人工湖、地表水体、规划水体较近的地段应考虑水体 引起地下水上升; 3)地下水赋存条件复杂、变化幅度大、区域性补给和排泄
条件可能有较大改变或工程需要时,应进行专门论证, 提供抗浮设防水位专项咨询报告等。 4)西安地区典型地貌单元水位长期观测点水位变化
皂河阶地区609井各年8月份水位高程
5)西安地区历史最高水位确定
根据西安市地下水多年动态观测资料,上世纪五十年代至七 十年代后期,受限于当时的生活条件和自然环境,地下水受自然 降水、灌溉、径流条件的影响,基本处于关然流场状态,人为影响 非常小。八十年代以来,城市化进程加快,生产生活需水量明显 曾加,开采量加大,地下水位下降明显,改变了地下水的天然流 场,尤其城区还引起地面沉降、地裂缝活动等地质灾害。九十年 代开始陆续关停了绝大部分自备并,改为集中供水,2000年以后 地下水位开始止跌回升。通过对各地貌单元内水文地质条件的 宗合分析,考虑各种影响因素的相关性,西安地区有记录以来的 地下潜水位最高的年份集中表现在六十年代和八十年代(降雨量 最大年份),尤其以1964年和1985年的水位为最高,确定其为历 史高水位期。 八十年代之后资料相对比较完整,地下水环境和现状比较接 近,在目前各因素的影响下,地下水位最大可能恢复到1985年附 近的高水位。故西安地铁抗浮水位研究基本采用八十年代以来 的高水位作为历史最高水位确定
断距很小的二类地裂缝场地的地裂缝勘察。适用于这种场地条 牛的既经济又有效的地裂缝勘察技术还处于研究探索之中,在这 些场地布置工程应考虑可能存在的风险。 5.2.5地裂缝地表出露点的坐标和推测地表出露点的坐标及其 勘探精度修正值是地裂缝场地勘察最重要的成果。除了在报告 结论中详细列出外,还应在地裂缝分布图上明确表示出来
6.2.6地裂缝场地分类
1地裂缝场地的分类反映了三十多年来西安城市建设的发 展过程。1980年代,主要在建成区的一类场地进行地裂缝勘察, 主要勘探手段是地面地裂缝调查和少量槽探工程。1990年代,随 着城市建设的发展,越来越多的二类场地开展了地裂缝勘察,以 探为主要手段的勘探方法逐渐完善并得到推产。2000年以后, 西安城市建设快速向周围发展,三类场地的勘察技术逐渐应用到 工程实践中,并积累了相当的成熟经验。 2确定一类场地的关键是地裂缝是活动的。现在地表破裂 十分清晰的场地,主要采用地面调查的方法就可以确定地裂缝的 立置。现在地表破裂已不清晰的场地,我们通过地面调查,采用 曹探手段,揭露填土或上更新统黄土中的破裂面,同样可以确定 也裂缝的位置。 3在同一地貌单元内,地裂缝两侧上更新统红褐色古土壤 是同时开始形成并同时结束的,它们的顶面或底面是可以对比 的。中更新统红褐色古土壤也具有相同的特征。这样,我们就可 以根据它的错断来确定地裂缝的位置。 4三类地裂缝场地的中更新统主要是一套河湖相地层,沉 只旋迥发育,水平分布稳定,在较天范围内可进行层位对比。多 个层位的错断为我们提供了确定地裂缝位置的条件。 鉴于西安地裂缝的垂直位移具有单向累计的特性,深度大于
60m的人工地震反射层组均会出现错断现象,因此多个人工地震 反射层组的统一错断可作为人工地震勘探的标志层
6.2.7西安城市轨道交通地裂缝勘察内容
1从最初发现西安地裂缝至今已近四十年了,广大科研工 作者已摸索出一套成熟的科研思路和技术方法。对于西安城区 研究程度比较高的地裂缝进行勘察时,这些方法可能只用其中几 项即可解决问题。但对于地裂缝空白区或未知地裂缝进行勘察 时,前人的研究思路和技术方法仍具有不可替代的指导意义。
6.2.8西安城市轨道交通地裂缝勘察要求
1在工程可行性研究阶段,地裂缝勘察的主要目的是查明 沿规划线路地裂缝的分布、位置和走向,给出线路经过地段地裂 逢与线路的关系,为线路走向、敷设方式及车站站位稳定提供基 础资料。对研究程度高的地裂缝,可直接使用搜集数据,勘察的 主要目标是资料空白区地裂缝和性质不明的地裂缝。 初步勘探阶段和详细勘察阶段的地裂缝勘察,应根据设计需 要布置勘察工作。地裂缝的勘察精度是不分勘察阶段的,其勘察 精度都应满足本规程的条文规定。 地裂缝的活动主要表现为地裂缝南侧相对于北侧的垂直位 移。选择典型破裂点就是选择具有清晰垂直位移的破裂点。 2二类场地的地裂缝勘察已积累了许多成熟的经验,并为 一大勘察技术人员所掌握。值得注意的是地裂缝破裂带中,出现 活动的主地裂缝或可能出现活动的主地裂缝有时是二条。上更 新统古土壤断距达到3~6m的地裂缝有时是阶梯状错断形成的。 3三类场地的地裂缝勘察是难度较大的工作,还没有系统 的成熟的经验。钻探目的层是中更新统河湖相地层,通过分析河 胡相地层的沉积旋迥和每一沉积旋迥地层的平面分布特征来推 断隐伏地裂缝的位置。大多数剖面显示,全新统的断距都小于
1m,上更新统的断距约为1~4m,中更新统上部埋深40~50m处 断距为5~8m;埋深60~70m的中更新统断距约为10~15m。 采用人工地震反射波法勘探最主要的困难,是以交通干扰为 主的城市振动干扰噪声,根据已有的研究成果,大吨位震源车(18 屯以上)可有效压制这些噪声,取得良好的现场记录。地震勘探 宜通过现场试验,确定合理的仪器参数和观测系统。根据已有的 成果经验,野外数据采集系统的基本要求为:覆盖次数不宜少于 24次,道间距3~4m,勘探目标层深度的双程反射时间不宜小于 500ms 目前泸灞河地区的地层结构不甚了解,人工浅地震勘探反射 波震相连续性较差,地质解译遇到较大困难,建议该区域暂不采 用人工浅地震勘探方法来推断隐伏地裂缝的位置。 4一般来说,地裂缝坐标点之间的连线是推测的地裂缝位 置。地裂缝坐标点间距20m左右时,平面图反映的地裂缝位置是 比较准确的。如果因特殊原因造成地裂缝坐标点间距过大时,地 裂缝坐标点之间的连线反映的地裂缝位置可能具有较大的偏差, 会给工程处理带来问题,此时,可根据实际情况确定需要地裂缝 补充勘察的位置,查清地裂缝位置和参数。 关于地裂缝变形带内、外的岩土工程性质是否存在明显差别 的同题,西安市地下铁道有限责任公司曾委托做过研究,目前的 讲究结果是差异不明显。但由于研究的场地样本个数偏少,不排 除变形带内外的岩土工程性质确有明显差异的地裂缝段被漏掉 的可能。因此,对某些地裂缝仍处于活跌的地段,特别是地裂缝 两侧岩土破碎严重的情况,可考虑对地裂缝变形带内的岩土工程 生质进行补充勘察或专项勘察。勘察工作宜采用地质调查、测 绘、钻探、物探(波速测试、电阻率等)、原位测试(静力触探、标 贯)、室内试验、载荷试验等相结合的综合勘察方法,并充分收集
利用既有地质资料。 地裂缝两侧地下水位往往存在明显差异。跨地裂缝变形带 的勘察工作应查明地裂缝附近地下水的类型、埋藏条件、补给来 源、径流方向、流速、涌水量、腐蚀性以及岩土的渗透性等,并做出 评价。
利用既有地质资料。 地裂缝两侧地下水位往往存在明显差异。跨地裂缝变形带 的勘察工作应查明地裂缝附近地下水的类型、埋藏条件、补给来 源、径流方向、流速、涌水量、腐蚀性以及岩土的渗透性等,并做出 评价。
7.1.1本规程列入的特殊性岩土有湿陷性黄土、饱和软黄土、人 工填土,是西安城市轨道交通岩土工程勘察中经常遇到的。随着 西安城市轨道交通规划的延伸,在今后勘察工作中可能遇到膨胀 土、盐渍土、污染土、残积土等特殊性岩土,应按照《岩土工程勘察 规范》GB50021、《铁路工程特殊岩土勘察规程》TB10038等现行 规程规范进行勘察。
7.2.1城市轨道交通中存在大量的地面房屋建筑(如物业开发、
城市轨道交通属申类建筑,西安地区城市轨道交通多为 中等复杂场地和复杂场地,《城市轨道交通岩土工程勘察规范》 GB50307)和《湿陷性黄土地区建筑标准》GB50025对勘探点间 距的要求略有不同.见表3:
考虑到西安地区黄土沉积相对均匀,地层连续性较好,勘探 点间距可适当放宽至与《城市轨道交通岩土工程勘察规范》的要 求一致。此外,湿陷性黄土勘察阶段与轨道交通勘察阶段应 致,因此,此条规定湿陷性黄土勘察应与场地勘察同步进行,对勘 探点间距不做单独规定,以方便实施。 2是对探并数量的规定,一般车站有四个出入口,出人口基 地一般位于湿陷性黄土上,因此,应布置探井,查明湿陷性黄土的 分布,区间线路以确定湿陷性土层厚度为主,应保证均匀布置探 井。 3湿陷性黄土的勘察应保证取土孔的数量,以满足湿陷性 评价的要求,在初勘时及个别建筑体型较小,勘探孔数量较少时, 应全部采用取土孔。
7.2.4黄土浸水载荷试验由于地铁工程对地基大部分是卸荷状
7.2.6现场浸水试验
1浸水试验一般应选择在大厚度湿陷性黄土分布区域,试 验场地应选择湿陷性较强烈的地方,考虑到浸水试验对原状土性 质的改变,试验场地应避开线路一定的距离,且不能距离太远而 缺乏代表性。 由于浸水试验成果往往与室内试验成果存在较大差异,为了 稳定设计方案,本条建议浸水试验宜在初勘阶段进行,以便为方 案设计提供依据
5黄土地区古土壤层底部往往存在结核层,结核层会影响 水的下渗,影响下部土层的浸水效果,但根据西安地区浸水试验 的现场测试效果来看,不设渗水孔下部土层仍可以送到饱和,同 时,打设渗水孔对于土层原始的地质条件改变,可能影响试验的 结果,因此,可根据地层条件考虑是否采用渗水孔。 6在试坑停止浸水前和浸水后分别测试土层的饱和度,有 助于分析浸水试验的效果,同时测试范围应外放,以确定浸水影 响范围。
2.10关于地下工程湿陷性黄土的评价的条文说
1近年来,黄土地区工程建设过程中进行了大量的浸水试 验及相关研究,关于Q2黄土的湿陷界限特征的研究成果得到了 业界的共识,其中代表性的研究成果有:《西安地铁工程穿越湿陷 生黄土工程特性及应对措施研究》(机械工业勘察设计研究院有 限公司,2013.8)、《大厚度自重湿陷黄土湿陷变形评价方法的研 究》(邵生俊等),这些研究通过分析关中地区已有的浸水试验成 果,通过平均湿陷系数分析,得出了关中地区Q2黄土的湿陷界限 特征。 其中《西安地铁工程穿越湿陷性黄土工程特性及应对措施研 究》中,通过分析建议将Q2黄土的湿陷界限定为0.030,并对部分 现场浸水试验成果与室内计算值进行对比.结果见表4。
表4现场试坑浸水试验判断的结果
由表4的计算结果可见,Q3黄土湿陷划分标准从0.015提 高到0.030后,现场浸水试验实测值与室内试验计算值的差异大 幅缩小。 此外,《大厚度自重湿陷黄土湿陷变形评价方法的研究》(邵 生俊等)一文中按不同的埋深对黄土地层进行分层,把每层土的 显陷变形量除以土层的厚度可得到该层主的试坑浸水试验的平 均湿陷系数,表5中显示了不同地区现场浸水试验平均湿陷系数 有室内试验平均湿陷系数的对比情况: 依据表5所述0m~10m,10m~15m,15m~20m不同埋深黄 土现场试验平均自重湿陷系数和室内试验加权平均自重湿陷系 数,绘制了两者之间的线性关系拟合曲线,如图1(a)~(c)所示, 图(a)表明.0~10m,10~15m,15~20m不同埋深范围黄土室内 试验测试自重湿陷系数的加权平均值分别大于0.015,0.020, 0.025时,现场原位测试黄土才产生明显的自重湿陷变形,两者拟 合关系曲线为C线。当室内试验测试自重湿陷系数加权平均值 小于A线时,该理深范围原位黄土层无自重湿陷变形;当室内试 验测试自重湿陷系数加权平均值大于A线时,该理深范围原位黄 土层的自重湿陷变形沿B线变化的平均自重湿陷系数发展。由 比可见,不同埋深范围黄土的自重湿陷系数门槛值不同;随着理 深增大,起始自重湿陷变形的自重湿陷系数在增大。
表5现场试验平均湿陷系数与室内试验平均湿陷系数
图1现场与室内试验平均湿陷系数的关系曲线
实际上,探并或钻孔采取原状样室内试验测试理深较大的自 重湿陷性黄土一般为上部Q,黄土。然而,关中地区Q,黄土层原 立浸水产生的自重湿陷变形很小,甚至因古土壤层的分布而产生 隆起变形。蒲城电厂、西安月登阁、西安财经学院新校区、临潼芷 阳村、西安瀚桥赵东村、长安区阳村、长安区高望堆村自重湿陷性 Q黄土(自重湿陷系数≥0.015)的平均湿陷系数分别为0.038 0.029,0.030,0.028,0.036,0.025,0.021,它们的平均值为0.029 可见,关中地区自重湿陷性Q2黄土的平均湿陷系数小于0.029 时,该层黄土产生的自重湿陷变形一般小于7.0cm,甚至因古土壤
云分布可能会产生隆起变形。当上覆Q黄无自重湿陷性或无 Q3黄土时,一般属于非自重湿陷性黄土场地。 关中地区不同场地Q黄土地层的自重湿陷变形实测值一般 小于7.0cm,而计算值往往较大。该地区不同场地Q2黄土自重湿 陷系数的均值约为0.029。关中地区Q2黄土自重湿陷量及湿陷 量计算时,自重湿陷系数及湿陷系数的小于0.025可不参与计 算。 2根据未打浸水孔的自然浸水试验资料,平面范围有限的 地表水自然向下渗透时,地基土达到饱和的时间随深度增加而变 长,即地基土所处位置越深越难以达到饱和,而且似乎存在一个 参透下限。此处引入的地基浸水机率系数以反映这一规律,仅是 对于建成后水只有自上而下渗入地基这一种可能性时可采用修 正系数,对于地下水有上升至湿陷土层内可能性时,修正系数取 1.0。 3对于大厚度湿陷性黄土场地,自重湿陷量的计算有人建 议引人湿陷性土不连续分布效应系数的概念,此处作为条文说明 列人,供大家参考
A = kβo言 = a0gh
式中,为土层湿陷性土不连续分布效应系数,根据土层湿陷 性土(Q3和Q2黄土自重湿陷系数分别不小于0.015和0.030的 黄土)所占比例按2图取值;β。为因地区土质而异的修正系数,仍 安黄土规范取值;α为沉积时代效应系数,对Q黄土取1.0,Q2黄 土取0.5;8为第i层土的自重湿陷系数,对Q3黄土小于0.015 和Q,黄土小于0.025的不参与累计:h:为第i层土的厚度(mm)。
图2湿陷性土不连续分布效应系数
7.4.1西安地区地下水位附近的饱和软黄土具软土的工程性 质,对城市轨道交通工程建设不利影响较大,必要时应进行补充 勘察或专项勘察。
.4.1西安地区地下水位附近的饱和软黄土具软土的工程性 质,对城市轨道交通工程建设不利影响较大,必要时应进行补充 勘察或专项勘察。
8.1工程地质调查与测
3.1.1勘察方案的布置宜结合工程地质调查与测绘工作成果进 行,方能做到应地制宜,方案合理,故工程地质调查与测绘工作宜 前置。
8.2.15工程周边环境专项调查工作应提交专项调查报告,报告 内容应满足城市轨道交通工程勘察、设计、施工等单位的需要
8.3.4岩士试样的采取
3根据西安地区多年的轨道交通勘察经验,为保证土工试 验成果的质量,故规定了地下水位以下的黄土、黏性土和粉土层 中用于强度试验的试样应采用单动三重管取土器采取I级不扰 动试样,饱和软黄土应采用薄壁取土器采取I级不扰动试样。
8.3.5钻孔探井、探槽和探洞回填
钻孔、探井、探槽和探洞若回填封孔质量不好,容易诱发工程 事故,也容易给市民出行造成不良影响,故本条对各类钻孔、探 井、探槽和探洞的回填作了详细要求
8.3.6地球物理勘探
4地球物理勘探方法在地裂缝勘察中的应用,本规程地裂 逢勘察相关章节做了具体规定,勘察时涉及该方面相关内容,应 按地裂缝勘察相关章节的要求进行
5西安城市轨道交通勘察中地温临时观测时,因交通条件 限制,很难满足稳定时间的要求,一般是钻孔结束后向孔内注入 护壁泥浆至孔口,随即将温度探头放人孔内进行观测,这样做的 好处是,在实际钻探过程中,护壁泥浆与地层经过了成分接触,已 经基本完成了热平衡,而临时观测时若不向孔内注入泥浆,则钻 孔内地下水位以上的空气很难在短时间内与土体达到热平衡,从 而影响观测数据的真实性,但泥浆是经过不断搅拌的,在一定程 度上会影响测试数据,不过专题统计显示这种方法测试数据与长 期测试数据相差不大。
规范。 8.5.3在使用和评价岩土试验数据时,由于试验土样在应力状 态变化后导致其性质的改变,因此试验方法应尽量模拟实际情 况,尽管如此,室内试验测得的数据仍不能够完全反映土层的真 实性质,因此在使用室内试验数据时,应结合原位测试和地区经 验进行综合分析.以保证数据的安全、可靠
8.5.4西安地区广泛分布有湿陷性黄土,黄土的湿陷性试验应
符合《湿陷性黄土地区建筑标准》GB50025的有关规定,此外,西 安地区地下水位以上古土壤层局部具有弱膨胀性,对于城市轨道 结构范围内的古土壤层应采取土样进行膨胀性试验CECS 526-2018-T 智慧住区建设评价标准,试验按《膨 胀土地区建筑规范》GB50112的有关规定执行,地基土及地下水 腐蚀性按现行《岩土工程勘察规范》GB50021中的规定执行。
8.5.6特殊试验项目
2城市轨道交通中的基床系数建议采用K0试验测得,室内 式验可采用三轴压缩试验法和固结试验法,但目前三轴基床系数 式验成果较少,还缺乏经验基础,对试验方法没有统一的规定,其 中试验压力、取值方法及试样尺寸等对试验结果的影响都缺乏相 应的研究结论。西安地铁勘察过程中根据大量的K,试验成果, 总结了土的常规物理力学性质及原位测试指标与实测值之间的 相关关系,并给出了各土层的基床系数经验数据,具体见附录C。 3西安地区围绕兴庆湖周边存在饱和软黄土,具有明显的 软土性质,受扰动后强度降低明显,为评价其性质,此处规定对于
存在饱和软黄土的区域,应提供灵敏度 5热物理指标时城市轨道交通岩土工程勘察规范需要提供 的一个特殊参数,本条做如下说明: 1)城市轨道交通工程通风负荷计算方法确定后,合理地选 择岩土热物理指标,对保证城市轨道交通工程建筑良好 的使用功能及降低工程造价和运行管理有着重要的影 响,而岩土的热物理性能与密度、湿度及化学成分有关。 导热系数、导温系数随着密度和湿度的增加而变大,而 湿度对比热容的影响较大。此外,在相同密度及湿度的 情况下,由于化学成分不同,其值也相差很大。因此,应 通过试验取得数据,以保证设计合理。 2)由于土的热物理指标与土的密度和含水率等参数密切 相关,因此需要对原状土的级别进行鉴别。为了真实反 映地下土层的热物理特性,保证试验成果的可靠性,质 量不符合要求的土样不能做该项目试验。 3)测定热物理性能试验的方法较多,各种不同的方法都有 一定的适用范围。因此,根据岩土自身的特性,本规范 选用了三种方法测定岩土的热物理性能。面热源法能 够一次性测得岩土的导温系数和导热系数,并计算出比 热容。热线法和热平衡法分别适用于测定潮湿土材料 的导热系数和比热容,利用关系式计算出导温系数。这 两种组合测试装置简单且快捷方便。 6对于路基工程、站场、附属结构等浅埋结构下可能需要进 行湿陷性黄土地基处理,一般采用挤密桩进行处理,设计时需要 提供土层的最优含水率和最大干密度,因此需进行击实试验。 7对于采用盾构施工的区间隧道,粗颗粒土的强度及古土 壤层中钙质结核的强度对于盾构刀盘的选择有影响,鉴于该类土
难以进行单轴抗压强度试验,因此建议进行点荷载试验,并按相 关公式换算成饱和单轴抗压强度值。 8根据已有的勘察经验,西安地区地下水位以上古土壤层 高部具有弱膨胀性,因此需进行膨胀性试验。 9砂类土中的石英含量对于刀盘的磨损有影响,黏粒含量 对盾构施工的顺利进行有影唯 此需取样进行试验。
9.5.7土的动力性质试验
各种土的动力性质试验方法,适用于一定的应变幅范围,选 用时应根据工程所设计的应变幅范围,选用合适的试验方法
10.0.1城市轨道交通施工多为隐蔽工程,对城市轨道交通工程 地基、路基及隧道的现场检验,是工程建设中对地质体检查的最 后一道关口,勘察单位应配合建设、设计、施工、监理以及质量监 督等单位进行现场检验,并对检验结果与勘察报告的一致性进行 确认,发现异常情况时应提出相应的处理措施或建议,确保工程 施工和结构的安全。 检验时,一般首先核对基础或基槽的位置、平面尺寸和坑底 标高,是否与图纸相符。当岩土条件与勘察报告出入较大或设计 有较大变动时,可针对性地进行施工专项勘察。 10.0.2现场检验是保证工程质量与安全的重要手段之一,为保 正工程周边环境安全、工程结构安全以及工程施工安全,勘察报 告中需要根据工程岩土特点、结构特点和施工特点,提出工程检 验的建议。自前现场检验的方法主要有现场观察、试验和仪器量 则等。对主质地基,可用现场观察、微型贯人仪、轻型动力触探等 简易方法,检验土的密实度和均匀性,必要时可在槽底普遍进行 轻型动力触探。但坑底下埋有砂层,且承压水头高于坑底时,应 特别慎重,以免造成冒水涌砂。 10.0.4桩长设计一般采用地层和标高双控制,并以勘察报告为 没计依据。但在工程实践中,会有实际地质情况与勘察报告不 致的情况,故应通过试打试钻,检验岩土条件是否与设计时预计 的一致,在工程桩施工时,也应密切注意是否有异常情况,以便及 时采取必要的措施。大直径挖孔桩,一般设计承载力很高,对工 程影响重天,且人工挖孔也为检验提供了良好的条件,所以应逐
桩检验孔底尺寸和岩土情况。 10.0.5~10.0.7这几条所列检验内容,都是以往工程实践中发 现的,影响地基、路基和围岩稳定和变形的重要因素,在现场检验 时需要给予充分的重视。 10.0.9现行《城市轨道交通工程安全质量管理暂行办法》(建质 【20105号)文件对勘察单位责任进行了明确规定,勘察单位应 对设计单位进行勘察文件交底SZDB/Z 289-2018 深圳市工业旅游示范点评定规范,并会同设计单位对施工、监理、监 测等单位进行勘察、设计文件交底,交底时应重点说明勘察、设计 文件中设计工程安全质量的内容,并形成文字记录,由各方签字、 盖章,予以确认。 根据现行《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》(建质 [2009]87号)文件规定,勘察单位应参加由施工单位组织的危险 性较大的分部分项工程专项方案专家论证会,勘察单位参加的危 验性较大的分部分项工程范围包括基坑支护、降水工程等。 10.0.10勘察报告是影响设计和施工的重要资料,施工单位应 施工过程中对勘察报告是否与实际情况相符以及勘察报告提