苏州市轨道交通一号线工程苏州乐园站04k2023回复.docx
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苏州市轨道交通一号线工程苏州乐园站04k2023回复
苏州市轨道交通一号线工程苏州乐园站
岩土工程详细勘察报告
第一节前言
受苏州轨道交通有限公司的委托,我院对拟建的苏州市轨道交通一号线工程苏州乐园站进行了岩土工程详细勘察。
一、工程概况
苏州市轨道交通一号线总体呈东西走向,线路西起于吴中区木渎镇北侧天平山东麓,沿竹园路东行进入苏州国家高新技术开发区后,往北转入长江路,经苏州乐园,东折进入邓尉路,沿邓尉路东行,穿过京杭大运河,进入金阊区,沿干将路东行,进入苏州工业园区,至钟南街站,线路全长25.726km,全线设站24座,均为地下车站,具体车站线路地理位置详见《苏州市轨道交通一号线走向示意图》。
苏州乐园车站为地下一层岛式,设折返(停车)线,联络线。
车站中心里程为左DK4+964.00,全长约0.406km,宽约21.5m。
根据设计部门提供的工可全线纵断面图和详勘对车站的具体要求,轨面设计标高-10.25,标准段开挖深度约为16.0m,换乘段开挖深度约为23.0m。
采用明挖顺作法施工。
该工程安全等级为一级,场地等级为二级,地基等级为二级,勘察等级为甲级。
二、勘察目的与任务
勘察工作是在初步工程地质工作基础上进行的详勘,勘察目的及任务为:
(一)勘察目的
1、查明车站的水文地质及工程地质条件,并对场地水文和工程地质条件进行评价。
2、查明不良地质作用的性质、特征、范围,提出对不良地质作用防护、治理的措施。
(二)勘察任务
1、查明车站区域地貌、地层、岩性、地质构造和水文地质条件及其对工程方案的影响;
2、查明不良地质作用的成因类型、性质、发生、发展、分布规律及其危害程度,并提出治理建议;
3、查明湖淤积物的发育、分布,并结合工程要求作出地基稳定性评价;
4、对车站出入口、通风道等进行勘察。
5、查明岩土的分类及其密实程度、含水特征、物理力学性质,结合设计及施工方法的要求,提供地基设计所需的技术参数;
6、划分场地类别,依据地区基本烈度确定抗震设防烈度;并判定场地和地基的地震效应。
7、查明地表水水位、流量及其动态规律;
8、查明地下水类型、埋藏条件以及补给、径流、排泄条件,对水位、涌水量、水质等水环境特征作出评价;
9、提出降水方法及有关水文地质参数;
10、分析周边建筑物、地下管线在施工过程中的稳定性,并提出监测和防护措施。
三、勘察工作依据的规范、规程、标准及技术要求
执行规范:
《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》(GB50307-1999)
参考规范、规程、标准及技术要求:
《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)
《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)
《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)
《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)
《建筑工程地质钻探技术标准》(JGJ87-92)
《铁路隧道设计规范》(TB10003-2005)
《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)
《静力触探技术规则》(TBJ37-93)
《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999)
铁道部第四勘察设计院对详细勘察的技术要求
本院ISO9001质量保证体系之程序文件
四、勘察工作简况
(一)勘察工作时间及投入设备
勘察工作按业主及设计、监理部要求,前期详勘野外施工自2004年4月9日进场,至2004年5月10日完成。
后期补充勘察自2007年10月11日~17日完成。
投入GXY-150型钻机4台套,双桥静力触探仪2台套,孔内波速试验仪1台套,旁压试验仪1台套,扁铲侧胀仪1台套,野外工作总历时47天。
勘察全过程按照有关规范及本院ISO9001质量保证体系之程序文件、作业文件执行,并全过程接受委托方派驻现场监理工程师的指导和监督,施工质量优良。
(二)勘察工作量的布置及调整
1、勘察工作量的布置
勘察工作量依据GB50307-1999及其它相关规范要求,根据车站的结构底板埋深及拟采用的施工方法,结合场地土层的复杂程度综合考虑,按20~40m间距布置勘探孔一个。
前期勘察共布设勘探孔25个(取土机钻孔12个,标准贯入试验孔10个,静力触探试验孔3个),旁压试验孔2个,扁铲侧胀试验孔2个。
孔深要求:
控制性钻孔深度在结构底板以下不小于20m,并应满足抗浮设计的要求,根据这一原则,钻孔深度一般在30~60m。
补充勘察在拟建车站
号出入口布设30米深的机钻孔1只(J1201孔);
号出入口布设30.0米深的双桥静力触探孔1只(C1299孔);
号出入口布设布设40米深取土机钻孔2只(J1201、J1202孔)及30米深双桥静力触探孔1只(C1300);
号出入口布设布设40米深取土机钻孔2只(J1206、J1207孔)及30米深双桥静力触探孔1只(C1301)。
2、勘察工作量调整
在现场勘探过程中,根据场地施工条件,在不影响勘察质量的前提下,对勘探工作量作了调整,具体如下:
(1)由于场地地下各种管线(网)相当复杂,位于管线部位钻孔有所移位;
(2)XJ42、XS43孔位于苏州乐园广场的景观水池,根据协调结果,上述两个孔无法施工。
宜在以后阶段进行施工勘察。
(三)钻孔测放
施工前根据委托方提供的苏州轨道交通一号线工程精密导线点GD14(X=42559.124,Y=47108.877,H=3.824)、GD15(X=42872.907,Y=47079.215,H=4.116)、GD16(X=43137.262,Y=47021.809,H=5.735)作为本次平面、高程的首级控制,然后加密控制,采用全站仪测定各勘探孔位置,孔口高程为1985国家高程基准,钻孔坐标为轨道交通工程独立坐标系。
(四)勘察方法
本次勘察方案由本院编制,征得委托方及现场监理工程部的批准,采用钻探、静力触探、标准贯入试验、旁压试验、扁铲侧胀试验、工程物理勘探、实验室试验相结合的方法,力图准确客观地反映场地土特征。
1、钻探方法
勘探钻孔采用GXY-150型钻机完成,开孔孔径146mm,终孔孔径100mm,护壁管径146mm,采用泥浆护壁循环钻进,分回次钻进取芯,并进行标准贯入试验,采取不扰动土样及扰动土样,对所采集的不扰动土样按土层变化情况进行常规测试及不固结不排水(UU)、固结不排水(CU)、K0固结试验、渗透试验、无侧限抗压强度、热物理指标、电阻率等试验,扰动土样进行颗粒分析。
2、原位测试方法
(1)标准贯入试验
采用自由落锤方式进行,锤重、落距及贯入器规格均符合国家相关标准,贯入击数按要求记录。
(2)静力触探
静力触探孔由贯入力15T型静探仪完成,采用双桥探头,贯入速率为1.2±0.3m/min。
由LMC-310静探微机采集、记录qc、fs数据并生成qc、fs、fs/qc随深度变化的连续曲线。
(3)工程物理勘探
工程物理勘探采用单孔法波速试验(震源用18磅大锤、叩压板,井中接收器选用美国BISON公司井中三分量检波器),选择XC47、XJ54、XJ58号孔进行了试验,以测定地基土的弹性波速。
(4)旁压试验
本次勘察布置PMT4(XC39号孔旁)、PMT5(XC47号孔旁)进行旁压试验,通过仪器的加压装置,将气压直接加至测量变形系统中的测量管液面,使其产生水压并传至旁压器,使弹性膜受压膨胀,导致孔壁土体受压而产生相应变形。
变形量由测量水位下降值S测得,压力值P由压力传感器测得。
然后根据所测结果绘制压力P和测管水位下降值S之关系曲线,即旁压曲线。
根据旁压曲线可确定初始压力(P0)、临塑压力(Pf),估算地基土的承载力(fak)、旁压模量(Em)、水平基床系数(Kx)及有关土力学指标。
(5)扁铲侧胀试验
本次勘察在DMT4(XC39号孔旁)、DMT5(XC47号孔旁)进行扁铲侧胀试验,试验时将接在探杆上的扁铲测头压至土中预定深度,然后施加气压,使位于扁铲测头一侧面的圆形钢膜向土内膨胀,量测钢膜膨胀三个特殊位置(A、B、C)的压力,从而获得静止侧压力系数(K0)、水平应力指数(KD)、侧胀模量(ED)、水平基床系数(Kx)等力学指标。
3、室内土工试验
前期室内试验工作与野外勘探同步进行,2004年5月10日全部完成,补充勘察室内试验于2007年10月25日完成。
试验工作根据《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999),对采集的不扰动土样进行试验,数据采集采用KTG-4型数据采集处理系统,以取得土的物理力学性质指标。
(五)工作量统计
1、野外钻探及原位测试工作量
前期勘察共完成勘探点25个,旁压试验孔2个,扁铲侧胀试验孔2个,孔内波速试验孔3个,利用初勘勘探点5个,利用抽水试验孔1组。
补充勘察共完成勘探点8个,其中5个机钻孔,3个双桥静力触探孔。
各勘探孔概况见附表勘探点一览表1,实际完成工作量见表2。
勘探点一览表表1
孔号
坐标
孔口高程
孔深
地下水位
钻孔性质
备注
X(m)
Y(m)
(m)
(m)
埋深
标高
XC39
42461.265
47031.955
3.60
30.00
CPT
PMT4,DMT4
XC47
42744.004
47017.692
3.77
30.00
CPT
PMT5,DMT5,V7
XC67
42857.290
47034.163
4.37
30.00
CPT
XJ41
42500.268
47028.695
3.81
40.30
2.50
1.31
取土孔
XJ44
42635.903
47020.628
4.10
30.30
2.50
1.60
取土孔
XJ45
42698.689
47016.612
3.70
30.30
2.30
1.40
取土孔
XJ48
42782.207
47012.212
3.94
60.30
2.20
1.74
取土孔
XJ53
42836.086
47009.183
3.83
31.30
2.40
1.43
取土孔
XJ54
42904.308
47001.718
4.14
40.30
2.70
1.44
取土孔
V8
XJ55
42460.076
47061.408
3.17
41.30
1.90
1.27
取土孔
XJ58
42603.668
47050.329
4.03
30.30
2.30
1.73
取土孔
V9
XJ60
42667.845
47046.319
3.88
30.30
2.70
1.18
取土孔
XJ65
42803.238
47037.988
4.05
61.30
2.80
1.25
取土孔
XJ68
42877.039
47038.933
4.08
30.30
1.90
2.18
取土孔
XJ70
42950.043
47031.017
4.06
40.60
2.50
1.56
取土孔
XS40
42534.709
47026.822
4.05
40.30
2.50
1.55
SPT
XS52
42809.153
47009.087
3.97
60.45
2.40
1.57
SPT
XS56
42500.826
47057.623
3.77
30.45
2.50
1.27
SPT
XS57
42570.424
47052.856
3.97
40.00
2.30
1.67
SPT
XS59
42635.895
47048.280
3.95
40.30
2.40
1.55
SPT
XS61
42699.175
47045.171
3.24
39.45
2.00
1.24
SPT
XS63
42736.565
47042.054
3.33
40.45
1.75
1.58
SPT
XS64
42769.974
47038.936
3.92
60.45
2.25
1.67
SPT
XS66
42837.175
47036.405
4.15
40.25
1.80
2.35
SPT
XS69
42903.694
47035.438
4.24
40.45
2.85
1.39
SPT
C87
42536.593
47060.136
3.88
40.30
1.14
1.68
取土孔
利用孔
C88
42669.933
47026.616
3.99
40.45
1.25
2.74
SPT
利用孔
C93
42868.223
47003.666
4.19
37.00
CPT
利用孔
C96
42937.563
47021.356
3.81
40.45
1.70
2.11
SPT
利用孔
J1201
42626.492
47125.900
3.44
39.30
取土孔
补充勘察工作量
J1202
42644.258
47062.003
3.54
40.30
取土孔
J1203
42919.428
46968.966
4.06
30.30
取土孔
J1206
42576.154
47067.613
3.80
40.30
取土孔
J1207
42570.728
47137.884
4.20
40.30
取土孔
C1299
42894.026
47125.097
3.36
30.00
CPT
C1300
42627.992
47159.235
3.43
30.00
CPT
C1301
42573.552
47182.608
4.22
30.00
CPT
野外工作量统计表
表2
项目
单位
工作量
备注
机钻取土孔
m/个
899.45/12
前期勘察完成工作量
利用机钻取土孔
m/个
40..30/1
标准贯入试验孔
m/个
432.55/10
利用标准贯入试验孔
m/个
80.90/2
双桥静力触探试验孔
m/个
90/3
利用双桥静力触探试验孔
m/个
37/1
波速试验孔
m/个
95/3
利用波速试验孔
m/个
20/1
旁压试验孔
m/个
46/2
扁铲侧胀试验孔
m/个
50/2
利用水文地质抽水试验孔1组
m/个
37.5/2
采集不扰动土样
件
414
采集扰动土样
件
158
标准贯入试验
次
246
钻孔放样与高程测量
点
25
机钻孔
m/孔
190.50/5
补充勘察完成工作量
双桥桥静力触探孔
m/孔
90.00/3
标准贯入试验
次
16
物理力学试验
组
79
颗粒分析
件
15
高程测量
点
8
2、钻孔回填
本次勘察钻孔位于车站平面线形内及附近,根据有关要求,对车站部位所有钻孔施工结束后,进行了回填封孔工作,并及时清洗施工现场。
3、室内土工试验
勘探过程中所采集的土样进行了物理力学性质试验,并提交试验成果报告,各项试验项目均按要求进行,具体完成工作量见表3。
室内土工试验工作量统计表
表3
项目
单位
工作量
备注
含水量
组
448
容重
组
248
比重
组
248
液限
组
371
塑限
组
371
颗粒分析
组
112
比重计、筛分法
固结快剪
组
126
直接快剪
组
95
三轴(UU)试验
组
44
三轴(CU)试验
组
19
无侧限抗压强度试验
组
7
固结系数(垂直CV)
组
118
固结系数(水平CH)
组
77
高压~回弹固结试验
组
113
Cc、Cs、Pc
常规固结试验
组
233
热物理指标电阻率
组
5
电阻率
组
5
砂土天然休止角
组
2
K0固结试验
组
91
渗透系数(垂直KV)
组
49
渗透系数(水平KH)
组
16
基床系数(垂直KV)
组
121
固结试验
基床系数(水平KH)
组
69
固结试验
(六)资料整理
我院于2003年4月22日~6月10日对苏州市轨道交通一号线工程KA标进行了初步勘察,于2003年6月25日提供了勘察报告。
2004年4月9日~2004年5月10日对苏州市轨道交通一号线工程苏州乐园站进行了岩土工程详细勘察,并于2004年7月31日提供了勘察报告。
后因拟建车站平面位置变更,我院于2007年10月11日~17日对
号出入口、
出入口、
号出入口、
号出入口进行了补充勘察,并于2007年10月20日提供了补充勘察报告。
2008年3月根据施工图审查意见,利用初勘、详勘、补勘外业工作成果,和最新版的平面底图、结构顶底板,轨线标高,结合室内试验资料,按有关规定要求编制本勘察报告。
第二节场地工程地质条件
一、区域地质概况
本区属江南地层区苏州~长兴小区的江苏部分,场地位于太湖冲湖积平原区,地势平坦,地表水系发育,第四系覆盖层厚度较大(详见附件《苏州市第四系地质图(1:
10万)》),各土层水平向分布较稳定,基底地质构造与水文地质条件较复杂,人类工程活动对地质环境的扰动和作用强烈。
地质环境条件复杂程度属中等地区。
区域地质资料显示,新生代以来构造活动主要表现为垂直升降运动。
据中国岩石圈新构造时期升降幅度图,地形形变测量数据表明(1956~1977年),平原区20年间垂直形变速率不到-0.1mm/a,区域范围无浅层新构造明显活动痕迹,本区属地壳活动相对稳定区。
二、地形、地貌及气象概况
(一)地形、地貌
勘察区域为广阔的冲湖积平原,水系发育,地势平坦,系典型的水网化平原。
苏州乐园站海拔标高一般在3.17~4.37m。
(二)气象条件
苏州市地处亚热带季风气候区,四季分明,气候温和湿润,是典型的海洋性气候。
多年平均气温15.7℃,极端最高气温38.8℃,极端最低气温-9.8℃。
多年平均降水量1128.9mm,最大降水量1611.7mm,日最大降水量343.1mm。
降水主要集中在6~9月,多年平均蒸发量1322.6mm。
苏州地区50年一遇的基本风压值为0.45kN/m2。
三、场地环境
苏州乐园站起点位于狮山路南约150m处,终点至苏州汽车西站,车站中心里程DK4+964.00,呈南北走向,东侧为新区主干道长江路,道路沿线管线密集,西侧为苏州乐园广场、停车场及少量附属建筑,未见历史文物古迹。
四、地基土的分布及特征
根据野外编录资料,结合场地原位测试与室内土工试验成果,本场地60m以浅地基土属第四系(Q)沉积地层,按其成因类型、岩性和工程性能可划分10个工程地质层,18个工程地质亚层。
各土层分布情况详见工程地质剖面图,地基土特征自上而下分述如下:
①工程地质层(填土层)
黄褐~褐灰~灰黄色,松软,以粘性土为主,含少量碎石、碎砖,含腐植物根茎。
其时代为第四系全新世(Q44)。
层顶标高3.17~4.37m;层底标高-0.45~2.80m;层厚1.10~4.50m,平均厚度2.50m。
含水量29.1%;重度19.3KN/m3;孔隙比0.832;塑性指数Ip19.2;液性指数IL0.37;压缩系数α0.382MPa-1,压缩模量Es5.09MPa;该层压缩性高,场地内均有分布。
②工程地质层(粉质粘土层)
灰色,软~可塑,少见含氧化斑点,及腐殖质,局部为粘土段,切面较光滑,干强度、韧性中等偏高,无摇振反应。
为第四系晚更新世(Q4)冲湖积相沉积物。
埋深1.20~3.00m,平均1.60m;层顶标高0.81~1.97m;层底标高-0.70~0.17m;层厚1.50~2.00m,平均厚度1.6m。
含水量31.5%;重度KN19.2/m3;孔隙比0.879;塑性指数Ip18.6;液性指数IL0.53;压缩系数α0.475MPa-1,压缩模量Es4.16MPa;(固快剪切指标)粘聚力C34.0KPa,摩擦角φ13.9度,该层压缩性中等,仅XC39、XJ41、XJ55、XS56、XS57、C87分布。
③工程地质层(粘土、粉质粘土层)
根据其沉积顺序和工程地质特征可分二个工程地质亚层,分别描述如下:
③1粘土层
黄褐色~褐黄色,可~硬塑,均质致密,含铁锰质结核,夹青灰色条纹,无摇振反应,刀切面具油脂光泽,干强度、韧性高。
为第四系晚更新世(Q32-3)冲湖积相沉积物。
埋深1.10~3.00m,平均2.20m;层顶标高0.00~2.80m;层底标高-1.31~-0.10m;层厚2.26~3.70m,平均厚度2.80m。
含水量24.6%;重度20.1KN/m3;孔隙比0.705;塑性指数Ip20.7;液性指数IL0.22;压缩系数α0.220MPa-1,压缩模量Es7.46MPa;(固快剪切指标)粘聚力C73.1KPa,摩擦角φ16.2度,该层压缩性中等。
场地均有分布,仅XC39、XJ41、XJ55、XS56、XS57、C87缺失。
③2粉质粘土层
青灰~灰黄色,可~软塑,含铁锰质斑点,局部夹青灰色条纹,无摇振反应,刀切面稍有光泽,干强度、韧性中等。
为第四系晚更新世(Q32-3)冲湖积相沉积物。
埋深3.00~5.50m,平均4.50m;层顶标高-1.31~0.17m;层底标高-3.63~-1.56m;层厚1.00~3.80m,平均厚度1.70m。
含水量30.1%;重度19.3KN/m3;孔隙比0.816;塑性指数Ip12.7;液性指数IL0.84;压缩系数α0.330MPa-1,压缩模量Es5.79MPa;(固快剪切指标)粘聚力C28.8KPa,摩擦角φ19.3度,该层压缩性中等,场地均有分布。
④1工程地质层(粉土层)
灰色,局部青灰色,稍密~中密,湿~很湿,夹薄层粉质粘土,摇振反应中等,刀切面无光泽,干强度、韧性低。
为第四系晚更新世(Q32-2)海陆交互相沉积物。
埋深5.60~7.50m,平均6.50m;层顶标高-3.63~-1.56m;层底标高-8.63~-3.01m;层厚0.50~5.50m,平均厚度3.30m。
含水量30.6%;重度19.2KN/m3;孔隙比0.849;塑性指数Ip10.5;液性指数IL1.09;压缩系数α0.252MPa-1,压缩模量Es8.07MPa;(固快剪切指标)粘聚力C14.6KPa,摩擦角φ26.4度,该层压缩性中等,矿物成分以石英、长石为主,含少量云母碎片。
场地均有分布。
⑤工程地质层(粉质粘土层)
根据其沉积顺序和工程地质特征,可分四个工程地质亚层,分别描述如下:
⑤1粉质粘土层
灰色,流塑,偶见腐殖质及浅灰色泥质结核,局部含贝壳碎片,偶夹薄层粉土,无摇振反应,刀切面稍有光泽,干强度、韧性中等。
为第四系晚更新世(Q32-2)海陆交互相沉积物。
埋深7.00~12.50m,平均8.90m;层顶标高-8.63~-3.01m;层底标高-11.73~-9.44m;层厚2.50~7.50m,平均厚度
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