广佛线地铁1标岩土工程勘察报告四期.docx
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广佛线地铁1标岩土工程勘察报告四期
广佛线1标季华园站～同济路站～祖庙站盾构区间
第四次补充岩土工程勘察报告
广州地质勘察基础工程公司
二○○九年三月
广佛线1标季华园站～同济路站～祖庙站盾构区间
第四次补充岩土工程勘察报告
项目经理：
程明明
报告编写：
汪令明
报告审核：
温京
总工程师：
黄以光
总经理：
黄奕芳
广州地质勘察基础工程公司
二○○九年三月
1概述…………………………………………………………………………第1页
1.1任务依据……………………………………………………………………第1页
1.2工程概况………………………………………………………………………第1页
1.3勘察目的和要求……………………………………………………………第1页
2勘察工作布置…………………………………………………………第1页
2.1勘察依据………………………………………………………………………第1页
2.2勘察钻孔布置和编号…………………………………………………………第1页
2.3勘察方法和完成工作量………………………………………………………第2页
2.4有关说明………………………………………………………………………第2页
3场地工程地质条件………………………………………………………第3页
3.1地形与地貌特征………………………………………………………………第3页
3.2岩土分层及其特征……………………………………………………………第3页
3.3岩土分界线……………………………………………………………………第4页
3.4不良地质作用及特殊性岩土…………………………………………………第4页
4水文地质条件……………………………………………………………第5页
4.1地下水的赋存与补给…………………………………………………………第5页
4.2地下水的腐蚀性………………………………………………………………第6页
5土石方可挖性分级和隧道围岩分类…………………………………第6页
6隧道洞身经过围岩类别…………………………………………………第6页
6.1隧道洞身主要围岩类别………………………………………………………第6页
6.2隧道洞身岩石抗压强度………………………………………………………第6页
7施工勘察建议…………………………………………………………………第7页
附表
1、钻孔数据一览表………………………………………………………………………1张
2、土工试验统计表………………………………………………………………………1张
3、标准贯入试验统计表…………………………………………………………………1张
4、标准贯入试验方法判别砂土地震液化情况表………………………………………1张
附图
1、图例……………………………………………………………………………………1张
2、钻孔平面布置图……………………………………………………………………3张
3、工程地质线路纵断面图……………………………………………………………6张
4、钻孔柱状图…………………………………………………………………………14孔
5、土工试验报告…………………………………………………………………………1张
6、岩石抗压强度试验报告………………………………………………………………1张
7、岩芯照片
1概述
1.1任务依据
广东水电二局股份有限公司通过工程招投标，承担了广佛线1标段【魁奇路站～祖庙站盾构区间】工程施工任务。
受广东水电二局股份有限公司委托，广州地质勘察基础工程公司于我公司于2009年2月17日至2月25日对华园站～同济路站～祖庙站盾构区间场地进行了第四次补充岩土工程勘察工作，以查明场地的工程地质条件，为广佛线1标段【同济路站～祖庙站盾构区间】工程施工、设计提供可靠的地质资料。
1.2工程概况
1.2.1【魁奇路站～祖庙站盾构区间】属珠江三角洲城际快速轨道交通广州至佛山段，项目地处佛山市汾江南路至建新路，沿汾江路行进。
线路出魁奇站后，沿汾江路一直向北行进，过季华园站和同济站后，线路转东下穿密集房屋后，向东转入建新路到达祖庙站。
1.2.2本次补充勘察范围季华园站～同济路站～祖庙站区间，里程约为YDK2+700～YDK3+700，但于佛山市禅城区汾江南路，道路宽畅笔直，交通流量很大，交通十分便利。
1.2.3本次补充勘察范围季华园站～同济路站～祖庙站区间地质补充勘察依据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）有关规定，建筑物重要性等级为一级，场地等级为二级，地基等级属于二级，勘察等级为甲级。
1.3勘察目的和任务
本次勘察为施工设计阶段勘察，勘察的目的如下：
（1）详细查明勘察范围的地层分布、地层层序、地质年代、岩层接触关系。
（2）详细查明岩土特征、岩土分布、岩土界面，划分和描述岩土层，提出土石可挖性分级，尤其应注意划分和描述同一时代的岩层但工程特征差别大的岩性。
（3）详细查明勘察范围内及其附近特殊性土和不良工程地质单元（淤泥、砂层）的特征和分布，其中对软土的固结状态以及砂层的富水性、液化特征要专门描述。
（4）进一步查明含水层的渗透性、埋藏条件、涌水量。
（5）详细查明软土的分布范围与厚度，地下硬土层和基岩的埋深与起伏。
（6）详细查明勘察范围内的岩土物理力学性质。
2勘察工作布置
2.1勘察依据
本次勘察工作的开展主要依据合同规定及相关的技术规范和标准如下：
（1）国家标准《地下铁道、轻轨道交通岩土工程勘察规范》（GB50307-1999）；
（2）国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）；
（3）国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；
（4）广东省标准《建筑地基基础设计规范》（DBJ15-31-2003）；
（5）国家标准《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）；
（6）中国工程建设标准化协会《岩土工程勘察报告编制标准》（CECS99：
98）。
2.2钻孔布置和编号
2.2.1钻孔布置和编号
因线路已进行过详细勘察，本次主要针对盾构隧道施工的特殊地段来进行。
（1）对特殊部位（密集建筑群、桥梁等）和需加固的部位沿其周边布置。
（2）应尽可能避开原有勘探孔的位置和沿隧道上方布置。
（3）本次补充勘察按照上述原则共布置钻孔14个，钻孔编号采用GF1-BK-**型式，GF1代表广佛1标，BK代表补充钻孔，**为勘探孔序号。
2.2.2钻孔深度与位置
钻孔深度根据线路类型、结构底板埋深、地面特征等确定。
各钻孔深度与位置规定如下表2.1：
序号
补勘点号
盾构环号
钻孔深度（m）
备注
1
GF1-BK-50
1333环（右）
23
2
GF1-BK-51
1365环（左）
23
3
GF1-BK-52
1372环（右）
23
4
GF1-BK-53
1396环（左）
22
5
GF1-BK-54
1457环（右）
22
6
GF1-BK-55
1467环（左）
22
7
GF1-BK-56
1536环（左）
22
8
GF1-BK-57
1537环（右）
22
9
GF1-BK-58
1554环（左）
22
10
GF1-BK-59
1602环（右）
19
11
GF1-BK-60
1627环（中）
17．6
12
GF1-BK-61
1761环（左）
22
13
GF1-BK-62
1782环（右）
22
14
GF1-BK-63
1839环（左）
24
2.3勘察方法与完成工作量
2.3.1勘察方法
本次勘察钻孔放点依发包单位提供的钻孔布置平面图，按钻孔实际里程沿线路测量定位；钻探设备采用XY-100A型钻机2台，开孔直径为110mm，终孔直径为91mm，第四系土层及风化岩采用硬质合金钻头全面取芯钻进；标准贯入试验采用自由落锤式标准贯入器；取土样采用厚壁取土器静压法或重锤少击法取得；土工试验委托广东省工程勘察院试验室完成。
本次勘察各孔高程根据现场实测采用广州市城建高程。
2.3.2勘察进程
本次外业钻探外业工作由2008年2月17日至2月25日完成；报告编写：
2008年2月28日-3月4日。
2.3.3完成工作量
本次勘察完成勘察钻孔14个，完成工作量详见表2.1。
完成工作量统计表表2.1
序号
项目
单位
工作量
备注
1
钻探
孔/米
14/314.05
2
标准贯入试验
次
82
3
土样
个
19
4
岩样
组
1
5
孔位测量
孔
14
2.4有关说明
本次勘察为施工阶段的补充岩土工程勘察，主要是在详勘成果的基础上进行补充和验证，报告的编制主要依据甲方要求和提供的有关资料，其它有关的岩土工程评价在本报告中不
再赘述。
报告编写参照《广州至佛山段（广佛线）A标段详细勘察阶段绿景路-同济路区间岩土工程勘察报告》。
3场地工程地质条件
3.1地形与地貌特征
本次勘察位于汾江南路，区内为冲积平原地貌特征，地质构造相对较为简单，基岩为第三系宝月组下段（E2b1）岩层。
场地地势开阔，地形相对平坦，勘察期间测得各勘探点地面标高7.20m～7.50m。
3.2岩土分层及其特征
根据甲方提供技术要求及沿线岩土层的成因类型、性质、工程特征、风化状态等，结合本次勘察区间的工程地质纵断面，各岩土层分别按岩土层代号、岩土名、时代成因、岩性等描述如下：
3.2.1人工填土层（Q4ml）
<1>人工填土：
由杂填土组成，杂填土呈灰、灰褐等杂色，由砼块、砖块、碎石、砂土及粉质粘土等堆填而成，稍湿，稍压实。
表层0.10～0.30m的砼路面。
层厚2.20-4.40m，平均3.17m。
3.2.2海陆交互相沉积层
该层共分为3个亚层，各亚层的特征及分布如下：
<2-1>淤泥、淤泥质土（Q4mc）：
深灰、灰黑色，呈饱和，流塑～软塑状态，含少量有机质和腐殖质，多夹薄层粉细砂。
摇振无反应，光泽反应光滑，干强度及韧性较高。
该层分布广泛，场地内共11个孔有揭露，层厚2.20～9.40m，平均5.31m，顶面埋藏深度3.00～9.30m，顶面标高-2.00～4.20m。
本层共进行标准贯入试验13次，实测击数1～4击，平均2.8击，取土样7个，土的主要物理力学性质指标平均值为：
w=44.7%；e0=1.307；Il=1.36；a1-2=0.81MPa-1；Es=3.0MPa；标准值C=8.4kPa；标准值Φ=4.6°。
<2-2>淤泥质粉细砂（Q4mc）：
深灰、灰黑等色，以淤泥质粉细砂为主，局部为细砂，含淤泥团块，呈饱和，松散状态，局部稍密，含少量有机质。
该层共13个孔有揭露，层厚0.90~4.50m，平均2.59m，顶面埋藏深度2.20~6.30m，顶面标高1.15~5.10m。
进行标准贯入试验13次，实测击数6～14击，平均8.8击。
<2-3>粉质粘土（Q4m）：
灰黄、黄色，呈可塑状态，不均匀含少量粉细砂。
摇振无反应，光泽反应稍有光滑，干强度及韧性中等，该层场地共有10个钻孔揭露，层厚1.00～5.00m，平均3.08m，顶面埋藏深度3.10~8.30m，顶面标高-1.00~4.20m。
进行标准贯入试验12次，实测击数7～14击，平均9.4击。
3.2.3上更新世冲洪洪积层（Q3+4al+pl）
该层共分为3个亚层，各亚层的特征及分布如下：
<3-1>粉砂：
灰色，呈饱和，稍密～中密状态，主要成分为石英质砂，含少量粘粒。
场地于GF1-BK-62、GF1-BK-63号钻孔揭露，层厚1.70~2.40m，平均2.05m，顶面埋藏深度13.00~15.90m，顶面标高-8.60~-5.80m。
进行标准贯入试验2次，实测击数21～24击，平均22.5击。
<3-2>中粗砂：
灰白、浅灰、灰等色，呈饱和，稍密～中密状态，级配良好，主要成分为石英质砂，含少量粘粒。
共有10个钻孔揭露，层厚1.20~9.50m，平均4.82m，顶面埋藏深度8.10~13.70m，顶面标高-6.50~-0.80m。
进行标准贯入试验17次，实测击数13～30击，平均23.1击。
<4-1>粉质粘土：
青灰、灰、浅灰、灰黄等色，呈可塑～硬塑状态，不均匀含少量粉细砂。
摇振无反应，光泽反应稍有光滑，干强度及韧性中等，该层共有8个钻孔揭露，层厚0.70~4.20m，平均1.96m，顶面埋藏深度11.20~17.10m，顶面标高-9.90~-3.80m。
进行标准贯入试验5次，实测击数13～25击，平均16.8击，取土样3个，土的主要物理力学性质指标平均值为：
w=34.4%；e0=0.965；Il=0.57；a1-2=0.44MPa-1；Es=4.52MPa；C=30.4kPa；Φ=17.7°。
3.2.4残积土层（Qel）
<5-2>残积类硬塑状粉质粘土：
由泥灰岩风化残积形成，深灰、灰黑等色，硬塑，粘性一般，遇水强度易降低。
摇振无反应，光泽反应稍有光滑，干强度及韧性中等。
该层不连续分布于整个场地，共12个钻孔揭露，层厚0.60~4.80m，平均1.80m，顶面埋藏深度15.40~18.30m，顶面标高-10.80~-8.20m。
进行标准贯入试验2次，实测击数19～29击，平均24.0击，取土样7个，土的主要物理力学性质指标平均值为：
w=41.4%；e0=1.224；Il=0.63；a1-2=0.52MPa-1；Es=4.78MPa；C=34.1kPa；Φ=21.2°。
3.2.5基岩
本区间揭露的基岩为第三系莘庄组宝月组下段（E2b1）岩层，岩性以棕褐、深灰色、灰黑色泥灰岩、泥岩为主。
根据钻探资料，岩石风化程度将其分为强风化岩层、中风化岩和微风化层：
<7>强风化岩：
主要为泥灰岩，深灰、青灰色等，泥质胶结，成岩矿物显著风化，岩石组织结构已大部分破坏，但原岩结构可辨，岩芯呈坚硬土柱状或土夹碎块状，碎块用手可折断，岩石风化节理裂隙很发育，遇水易软化，局部夹中风化岩块。
该层有13个钻孔遇见，层厚1.15~6.20m，平均4.00m，顶面埋藏深度17.20~20.80m，顶面标高-13.30~-10.00m。
进行标准贯入试验4次，实测击数>50击。
<8>中风化岩：
主要为泥灰岩，深灰色，粉粒结构，层状构造，泥质胶结，裂隙较发育，岩芯呈短柱状，少量碎块状，岩质软。
仅于GF1-BK-52号钻孔遇见，揭露厚度为2.60m，顶面埋藏深度20.40m，顶面标高-13.00m。
取岩石试样1组，岩石天然抗压强度为6.51MPa。
3.3岩土分界线
根据本区间揭露的土岩层特征及土岩的物理力学性质，结合土石工程等级、土石的开挖性等方面，把全风化岩层<6>的底面作为土、岩分界线，即<1>～<6>划为土层，把<7>～<9>划为岩层，本次补勘钻孔未揭露第<6>层全风化岩。
在工程地质断面上，以<6>与<7>间的分界线定为土、岩分界线，以利工程编制施工组织方案及费用概算。
3.4不良地质作用及特殊性岩土
根据本次勘察结果，勘察范围内的不良地质作用主要表现为饱和砂土的液化，特殊岩土分别为场地内埋藏的软土及遇水软化的强、中风化岩层，具体分述如下：
3.4.1砂土液化
勘察场地内分布的砂土主要为淤泥质粉细砂<2-2>、粉砂<3-1>和中粗砂<3-2>等。
按国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）有关规定，采用“标准贯入试验判别法”，进行场地饱和砂土的液化判别。
综合判别结论为：
在7度地震力作用下，场地内分布的淤泥质粉细砂<2-2>层将会产生液化，为可液化地层，场地液化等级为轻微。
具体详见附表“标准贯入试验方法判别砂土地震液化情况表”。
3.4.2软土
根据勘察结果，本次勘察区间内埋藏的软土有淤泥、淤泥质土<2-1>，具有天然含水量高（均大于液限），孔隙比大，压缩性高，强度低，渗透系数小等物理力学性质，且具流变性，在7度地震力作用下，可能产生震陷。
勘察结果显示，场地内分布的海陆交互相淤泥质粉细砂<2-2>与淤泥、淤泥质土<2-1>呈互层状产出。
经综合分析其分布特征及物理力学特性，亦将其归属场地软弱土层范畴。
勘察场地软弱土层厚度介于2.20～9.40m。
3.4.3岩土软化及软硬不均
3.4.3.1岩土软化
场地广泛分布的第三系红层强～中风化层，具遇水易软化、失水易干裂的特点，即岩层遇水后强度会迅速降低，同时其稳固性较差，长时间暴露失水后将产生干裂现象。
根据前期详勘资料：
中风化岩石的软化系数为0.405（<0.75），风化系数为0.53，压缩波速比为0.64，是典型的易软化、易风化岩石。
3.4.3.2岩土软硬不均
由于岩石组成物质不均匀、裂隙发育程度的差异以及地下水的作用等，使得各岩石风化带中存在不同程度的不均匀风化，主要表现为局部红层中、微风化带层中夹有强、中风化岩层。
由于本区间岩石具有易软化、易风化的特征，造成岩体风化不均一，风化岩层厚度、岩面埋深变化较大，岩石软硬不一。
4水文地质条件
4.1地下水的赋存与补给
本区间地下水类型主要有两种：
一种为赋存于第四系土层中的孔隙水；另一种是赋存于基岩风化层中裂隙水。
第四系孔隙水主要存在于<2-2>淤泥质粉细砂层、<3-1>粉砂和<3-2>中粗砂层，透水性中等～强，富水性较好，该地下水类型为孔隙潜水。
基岩赋存裂隙水，其透水性弱～中等，富水性一般。
第四系土层中孔隙潜水的补给源为大气降水，补给形式为垂直渗入，不具承压性；基岩裂隙水的补给源为第四系孔隙水的垂直渗入及侧向补给、越流补给，具承压性。
勘察期间从钻孔测得地下水初见水位埋深为1.80～3.40m,稳定水位为2.00～3.20m。
4.1.2地下水的补给与排泄
地下水补给主要来源于大气降水垂向渗流补给和地表径流补给，第四系孔隙水和基岩裂隙水水力联系密切，第四系潜水主要赋存在第四系砂层中，其补给主要靠大气降水和地表径流；基岩裂隙水主要由第四系砂层水越流补给和地表水侧向径流补给；排泄主要表现为大气蒸发或人工抽汲地下水。
4.2地下水的腐蚀性
本次施工勘察未取水样，水质分析结果请参阅详勘报告有关章节内容。
5土石可挖性分级及隧道围岩分类
根据国家标准《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》（GB50307-1999）中表4.3.1及附录B和行业标准《铁路工程地质勘察规范》（TB10012-2001），勘察场地土石可挖性分级及隧道围岩分类、分级详见表5。
土石可挖性分级及隧道围岩分类表表5
层序
状态
岩土名称
主要工程地质特征
隧道围
岩类别
隧道围
岩分级
土石可挖
性分级
<1>
松散~稍压实
人工填土
深灰～灰黑色，含粉质粘土及砖块，透水性差。
Ⅰ类
Ⅵ级
Ⅰ级
松土
<2-1>
流~软塑
海陆交互相淤泥、淤泥质土
深灰、灰黑色，含有机质，夹含粉细砂，透水性差。
Ⅰ类
Ⅵ级
Ⅰ级
松土
<2-2>
松散状
海陆交互相
淤泥质粉细砂
由粉细砂组成，含少量粘粒，中等透水。
Ⅰ类
Ⅵ级
Ⅰ级
松土
<2-3>
可塑为主
海相粉质粘土
层
主要为粉质粘土，粘性较好，透水性差。
Ⅰ类
Ⅵ级
Ⅱ级
普通土
<3-1>
稍密～中密
冲洪积粉砂
浅灰、灰白色，局部含少量粘粒，均匀性差，中等透水。
Ⅰ类
Ⅵ级
Ⅰ级
松土
<3-2>
稍密～中密
冲洪积中粗砂
灰白、浅灰、青灰色，局部含少量粘粒，均匀性差，中等透水。
Ⅰ类
Ⅵ级
Ⅰ级
松土
<4-1>
可塑为主
冲洪积土层
主要为粉质粘土，粘性较好，透水性差。
Ⅰ类
Ⅵ级
Ⅱ级
普通土
<5-2>
硬塑
红层残积
粉质粘土
湿，粘性较好，透水性差。
Ⅱ类
Ⅴ级
Ⅱ级
普通土
<7>
半岩半土状
强风化带
呈褐红、褐黄色，已风化成半岩半土状，岩石组织结构已大部分破坏，但原岩结构清晰，风化裂隙发育。
Ⅲ类
Ⅳ级
Ⅲ级
硬土~
<8>
稍硬
中等风化岩层
岩质软，泥质胶结，裂隙较发育，含少量风化裂隙水。
Ⅳ类
Ⅲ级
Ⅳ级软石~Ⅴ级次坚石
注：
表中隧道围岩分级系参照《铁路工程地质勘察规范》（TB10012-2001）中有关规定提出。
5.1Ⅰ级松土：
包括素填土、淤泥质土、淤泥质粉细砂，即岩土分层中的<1>、<2-1>、<2-2>、<3-1>、<3-2>、<4-2>层，机械能全部铲挖。
5.2Ⅱ级普通土：
包括冲洪积、残积形成的粘性土（粉质粘土和粘土），即岩土分层中的<1>层局部、<4-1>、<5-2>层，机械需部分刨松方能铲挖满载。
5.3Ⅲ级硬土：
已风化成土柱状或土块状的岩石强风化带可划分为Ⅲ级硬土，即岩土分层中的<7>由于红层岩质较软，含泥质多的强风化岩也属于Ⅲ级硬土。
机械须普遍刨松或部分爆碎方能铲挖满载。
5.4Ⅳ级软石：
<8>中风化带可划分为Ⅳ级软石，部分用撬棍、十字镐、大锤开挖，部分用爆破法开挖。
6隧道洞身经过的岩土条件
6.1隧道洞身主要围岩类别
根据详勘报告和本次勘察结果，隧道多穿越第四系覆盖土层，隧道综合围岩类别为Ⅰ～Ⅲ类。
6.2隧道洞身岩石抗压强度
根据室内岩石试验成果，并结合前期详勘阶段资料，勘察区段内隧道洞身经过的岩石天然抗压强度详见下表6：
隧道洞身岩石天然抗压强度值表6
编号
岩层名称
范围值（MPa）
平均值（MPa）
〈8〉
中风化泥灰岩
2.4～10.7
4.5
〈9〉
微风化泥灰岩
16.5
16.5
7施工勘察建议
7.1本区间隧道洞身主要为<2-1>、<3-1>、<3-2>、<5-2>、<7>、<8>层，隧道顶板为主要为<2-1>淤泥层、<3-1>粉细砂和<3-2>中粗砂层，隧道围岩类别为Ⅰ类，强、中风化岩层遇水易软化，且隧道分布的<3-1>粉细砂和<3-2>中粗砂层贮水量较大，盾构施工时易产生突涌、坍塌等不良地质现象；隧道从<2-1>淤泥、淤泥质土层穿过时，盾构施工可能引起隧道坍塌甚至产生地面沉降，施工应注意施工方法，及时支护并采取有效的隔水措施，以防盾构施工时产生突涌、坍塌，严重时甚至产生地面沉降等不良地质现象。
7.2本次勘察段隧道于左线里程ZDK2+777～ZDK3+177、ZDK3+395.750～ZDK3+546和右线YDK2+760～YDK3+249.200、YDK3+395.750～YDK3+700段从<3-1>粉细砂和<3-2>中粗砂层穿越，对特殊或敏感部位，建议进行处理，处理方法可采用高压旋喷或粉喷桩进行加固。
7.3隧道部分地段从淤泥、淤泥质土层穿过或隧道顶板离软土层厚度薄，隧道施工可能引起隧道坍塌、突涌甚至产生地面沉降，设计和施工时应对软土采取有效支护措施，以保障施工的安全顺利进行。
7.4本区间主要沿着市区主干道行进，道路及人行道内地下管线杂乱密布，有部分管线埋置较深，在工程施工前应进一步对场地内管线进行探测和调查，以便对重要管线采取保护措施。
7.6拟建盾构施工期间，应加强对地面及地表建（构）筑物的沉降变形观测，做到信息化施工，以确保施工的顺利进行及地表建（构）筑物的安全正常使用。
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