杭州地铁1号线某区间岩土工程详细勘察报告secret.docx
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杭州地铁1号线某区间岩土工程详细勘察报告secret
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1
地基土物理力学指标设计参数一览表
2
物理力学指标统计表
3
土工试验成果表
4
地层统计表
5
图例
6
路~站区间勘探点平面布置和工程地质分区图
7
工程地质剖面图
8
钻孔柱状图
9
双桥静力触探曲线图
10
固结试验成果图表
11
河断面
12
井中电阻率测试报告
13
水质分析报告
14
热物理指标检测报告
杭州地铁1号线
路~站区间岩土工程详细勘察报告
1、前言
1.1工程概况
本段工程设计范围为路站～站之间的盾构区间，以及其中的联络通道、泵房等附属结构，右线里程范围K4+861.99～K5+412，区间右线长约550m，左线长约803m。
洞径6.2m。
于里程K5+300处设1座联络通道兼排水泵站。
本段工程概况详见表1。
盾构从路站南端头井始发向路站掘进，至路站北端头井后调头再掘进至路站，施工工方法拟采用土压平衡式（EPB）盾构。
本段区间隧道工程简介表表1
区间隧道
起～终点
里程
区间长度
（米）
最小平曲线
半径（米）
最大纵坡
（‰）
埋深范围
（米）
联络通道、
泵站
路站
～
站
K4+861.99
～K5+412
550
（803）
1000
4.452
7.1～10.1
1个联络通道、泵站
设计抗震设防烈度按7度设防。
1.2岩土工程勘察分级
按照《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001），根据工程的规模和特征，确定本工程的重要性等级为一级；根据场地复杂程度，本工程场地等级为二级；根据地基复杂程度，本工程地基等级为二级。
根据工程重要性等级、场地复杂程度等级及地基复杂程度等级，确定本次岩土工程勘察等级为甲级。
1.3勘察工作执行的主要技术标准、勘察目的及勘察方法
1.3.1勘察工作执行的主要技术标准
1、国家标准：
1）《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》（GB50307-1999）；
2）《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）；
3）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；
4）《建筑抗震设计规程》（GB50011-2001）；
5）《土工试验方法标准》（GB／T50123-1999）；
6）《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）；
7）《构筑物抗震设计规程》（GB50191-93）；
8）《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）；
9）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）；
10）《铁路工程抗震设计规范》（GBJ111-2006）；
11）《供水水文地质勘察规范》（GBJ27-88）。
12）《铁路工程地质原位测试规程》（TB10018-2003）
13）《铁路工程地质勘察规范》（TB10012-2001）
2、地方标准
1）《浙江省建筑地基基础设计规范》（DB33/1001-2003）
2）《浙江省岩土工程勘察文件编制标准》（DBJ10-5-98）
3、其它支持性标准
1）《建筑工程地质钻探技术标准》（JGJ87-92）。
1.3.2勘察目的及任务
本次勘察的目的是为拟建杭州地铁1号线路~站区间地下站室施工图阶段的基础设计与施工提供工程地质依据，根据拟建建筑物的工程特征、地基土的工程地质条件，对场地地基土的利用、整治、改造提出方案，并对其进行技术、经济方面的分析和论证。
具体任务如下：
1、查明场地内工程影响范围内地基土的地层结构、岩土类别、埋藏条件、分布规律及各岩土层的物理力学性质，并评价其工程特性。
查明基岩浅埋区覆盖层厚度及基岩风化层厚度、破碎程度。
2、查明拟建场地内地下水类型、埋藏条件及其特性，并对地下水对混凝土和的腐蚀性作出评价。
提供暗暗挖隧道排水疏干方案和选用的计算公式，并据此提出对排水设备的建议。
3、查明场地有无影响工程稳定性的不良地质现象（暗浜、暗塘、地下障碍物、甲烷等）及分布范围，分析其对工程可能产生的影响，并提出整治建议。
4、对盾构法施工时可能遇到的岩土工程问题进行预测和分析评价，如高灵敏度的软土、透水性强的松散砂（粉）土层、高塑性的粘性土层、含有承压水的砂土层等。
5、可能采用浅埋暗挖法施工的地段，应提出施工方法、开挖方法及降水措施等辅助施工措施的建议，并对可能遇到的岩土工程问题进行预测和评价。
6、对盾构法施工可能引起的地面沉降、位移以及施工降水导致地下水变化而产生的不利影响提出防治措施和施工建议等。
7、提出关于排土方式和衬砌方案的建议。
预估出现有害气体的可能性，提出防治措施。
8、评价场地与地基的地震效应，提供场地土类型、场地类别、地震动峰值加速度和特征周期，对拟建场地20.0m深度范围饱和土液化和软土震陷进行评价。
对场地的稳定性和适宜性进行评价。
1.3.3勘察方法及工作量布置
勘察方法
针对本工程特点本次勘察除采用常规的钻孔取土、静力触探、标准贯入、重型动力触探并配以室内土工试验外，还布置了波速试验、承压含水层水位观测、电测井测试、扁铲侧胀试验等多项特殊原位试验。
野外钻探作业取得的岩芯均用数码相机拍摄相片保存，代表性岩芯长期保存。
资料整理以野外钻探取芯观察、现场工程地质和水文地质编录、现场原位测试及室内样品测试的成果为依据，充分利用初勘成果和区域地质资料，进行工程地质、水文地质分析，综合初勘各项成果，深入进行资料整理，按规范相关规定进行数理统计，并完成报告文、图、表的编制。
本次勘察的各项操作包括工程测量、钻探施工和原位测试、室内土工试验及报告编制均严格按照现行的相关规范和标准执行。
工作量布置
根据《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》及《杭州地铁1号线工程详细勘察阶段岩土工程勘察技术要求及资料整理标准》，本区间勘探孔布置在隧道结构外侧3~4m的位置，沿双线交错布置，联络通道及泵房则在双线中间布置一个勘探孔。
勘探孔间距（轴向投影间距）一般为40m。
本次勘察控制性勘探孔深度按进入结构底以下2.5倍洞径（即15.0m左右）考虑，一般性勘探孔按进入结构底以下2.0洞径（即12.0m左右）。
根据隧道纵断面的结构底面高程，预计控制性勘探孔孔深30.0~32.0米，一般性勘探孔孔深27.0~29.0m。
本次详勘共布设18个勘探孔，其中钻孔8个，双桥静力触探孔8个，扁铲侧胀（DMT）试验孔2个，电测井测试孔2个（包含于钻孔）。
1.4完成的勘察工作量
本次勘察施工外业工作自2007年3月25日~2007年3月28日进行，室内土工试验于2007年3月30日~2007年4月1日结束。
具体完成勘探工作量详见下表1.4。
勘察完成工作量一览表表1.4.
野外工作
室内试验
项目
孔数（个）
进尺（m）
项目
数量（个）
钻孔
8
250.3
常规物理性指标
98
静力触探孔
8
229.5
直剪（固快）试验
26
扁铲侧胀试验孔
2
64
固结试验
22
电测井
2
62
三轴UU试验
11
取土样
原状样
98
静止侧压力K0试验
7
扰动土
20
无侧限试验
7
标准贯入试验
54
基床系数
热物理指标试验
2个
颗粒分析
43
取水样
2组
水平渗透试验
8
测量点数
16
垂直渗透试验
2
1.5勘察采用高程系统及高程引测依据
本次勘探孔孔口标高是根据浙江省第一地质大队测绘队提供的水准点GE21（江陵路与月明景路，靠近江陵路东边人行道中）引测，其高程为6.579m，系1985年国家高程基准，坐标为：
纵坐标X=75724.846，横坐标Y=85037.347。
浙江省第一地质大队测绘队测试的E级控制测量点依据为杭州市勘测设计院2003年~2006年施测的首级（D级）GPS控制点、二等水准点。
平面坐标系统采用杭州坐标系，高程系统采用1985国家高程基准（复测），测量成果详见表1.5。
各勘探点坐标及高程一览表表1.5
孔号
纵坐标X
横坐标Y
高程H
孔号
纵坐标X
横坐标Y
高程H
Z1b-b-1
75328.73
85052.61
6.22
J1b-b-1
75289.74
85080.41
5.88
Z1b-b-2
75408.27
85044.86
6.29
J1b-b-2
75369.25
85072.73
6.43
Z1b-b-3
75448.85
85065.05
6.23
J1b-b-3
75408.93
85069.35
6.37
Z1b-b-4
75528.32
85055.98
6.06
J1b-b-4
75488.04
85034.88
5.98
Z1b-b-5
75568.10
85051.26
5.97
J1b-b-5
75567.52
85024.63
5.86
Z1b-b-6
75647.24
85014.97
6.18
J1b-b-6
75607.92
85046.48
5.99
Z1b-b-7
75726.86
85007.27
6.40
J1b-b-7
75687.43
85038.13
6.24
Z1b-b-8
75767.37
85030.67
6.23
J1b-b-8
75740.24
85033.74
6.46
1.6工作质量评述
本次勘察为保证勘察质量，在充分研究初步勘察地质资料和区域地质、水文地质资料，严格执行相关规范及相关行业和国家标准的基础上进行，钻探取芯率满足相关规程；土样采取、存放、搬运及测试过程均严格按照相关操作规程执行，测试数据可靠。
各种原位测试按照相关的操作规程进行，测试数据可靠。
通过采用多种测试手段相互验证，取得了较完整的工程地质资料，并且在工作中积极开展QC小组质量管理活动，确保了勘察质量。
2、工程地质特征
2.1地形地貌及气象条件
杭州属亚热带季风气候区，四季交替明显，雨量充沛，据杭州市气象台资料，常年平均气温16.00C，极端最高气温42.10C（1930年8月10日），极端最低气温-20.20C（1967年1月16日）。
年平均降雨量1464.2mm，每年有两个雨季，4~6月份为梅雨季节，7~9月份为台风雨季节。
平均气温和降雨分布见图2.1.1。
图2.1.1气温和降雨分布图
拟建场地位于杭州市钱塘江南岸的萧绍冲积平原，地势较为平坦，地面标高（85年国家高程基准），一般在5.0~5.9m之间。
地貌形态单一，属钱塘江河口冲海积平原地貌。
场地南部约4.0km处分布零星低丘，海拔高度在150m以下。
东南距萧山区7km，西北离钱塘江约2.0km。
详见场地地貌现状图（图2.1.2）。
路站～站区间线路主要沿江陵路路中偏西穿行，路西北侧为新开发居住区滨兴小区，路西南侧为拟建瑞立中央花城。
路东侧为宽约20米的建设河，江陵路、建设河之间为滨河绿地。
路东南端为低层民居。
建设河宽约20m，勘察勘察期间所测得的水深约1.75m，河床底质为淤泥，厚约0.5m。
图2.1.2场地地貌现状图
拟建场地位于杭州市钱塘江南岸的萧绍冲积平原，地势较为平坦，地面标高（85年国家高程基准），一般在5.0~5.9m之间。
地貌形态单一，属钱塘江河口冲海积平原地貌。
场地南部约4.0km处分布零星低丘，海拔高度在150m以下。
东南距萧山区7km，西北离钱塘江约2.0km。
详见场地地貌现状图（图2.2）。
路站～站区间线路主要沿江陵路路中偏西穿行，路西北侧为新开发居住区滨兴小区，路西南侧为拟建瑞立中央花城。
路东侧为宽约20米的建设河，江陵路、建设河之间为滨河绿地。
路东南端为低层民居。
2.2区域地质概况
依据区域地质、地震资料，存在于本区的球川~萧山深断裂、昌化~普陀大断裂和孝丰~三门大断裂，均为形成历史悠久、延续时间长、反复活动多次，在近代地质历史上有过活动的微弱活动性断裂。
球川~萧山深断裂由江西弋阳经本省普陀大断裂横跨浙江北部，西起浙皖边界，东至杭州湾外，宽20km，长150km，形成于震旦纪中后期；孝丰~三门大断裂，由孝丰向东，经杭州南到宁海入三门湾，长480km。
三条断裂相交于本区萧山西兴~闻堰间。
上述微弱活动性断裂的新构造运动，表现在浙北平原第三纪、第四纪堆积厚度（下沉）的差异，以及有感地震两个方面。
历史地震的资料记载均属浅源构造地震，震源深度10～15km。
历史上杭州曾发生过4级以上地震三次最大震级为5级，最大震中烈度为6度。
根据史料记载，，如发生于公元929年的西兴地震为5级，震中烈度Ⅳ度，震中区房屋有损坏。
但未曾有有关地面水平位移、错位以及地裂记载。
本地区历史地震具有地震频率低，强度弱，震级小的特点，总的区域稳定性较好。
根据我省地震部门资料，上述断裂最新活动年代为第四纪晚更新世（Q3），全新世（Q4）无构造错动。
按《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），拟建场区地震动峰值加速度为0.05g，相当于地震基本烈度Ⅵ度。
2.3地基土的构成与特征
根据勘察揭露及原位测试和室内试验成果，按照物理力学性质指标及成因时代，并结合本站初勘报告，将32.0m以浅地基土划分为5个工程地质层，9个工程地质亚层。
各地基土层的埋藏分布规律和起伏变化详见钻孔柱状图、工程地质剖面图及双桥静力触探曲线图。
各地基土层的工程特性，按地层层序，由上至下、由新至老分述如下：
1、①2填土层（mlQ）
2素填土
灰黄色、灰色，松散，稍湿，以砂质粉土为主，含少量碎砖瓦砾、碎石块植物根系等，局部含较多有机质。
局部缺失。
层厚0.8~2.90m。
2、
层钱塘江冲积沉积层，河口相（alQ43）
③2砂质粉土：
灰黄色，稍密，很湿，含云母碎屑。
摇振反应迅速，切面无光泽反应，干强度低，韧性低。
局部分布，层顶深度0.80~2.70m，层顶高程3.32~5.70m，层厚1.45~5.20m。
③3砂质粉土夹粉砂：
灰色、灰黄色，稍密，很湿，含云母碎屑，局部夹粉砂。
摇振反应迅速，切面无光泽反应，干强度低，韧性低。
全场分布，层顶深度3.07~6.40m，层顶高程-0.23~3.07m，层厚1.70~9.65m。
③4砂质粉土：
灰色，稍密，很湿，含云母碎屑，局部夹粘性土薄层。
摇振反应中等，切面无光泽反应，干强度低，韧性低。
全场分布，层顶深度6.98~10.50m，层顶高程-4.27~-0.74m，层厚2.00~6.00m。
③5粉砂夹砂质粉土：
灰色，稍密，很湿，含云母碎屑，局部夹砂质粉土。
全场分布，层顶深度9.95~14.00m，层顶高程-7.78~-3.60m，层厚1.71~8.00m。
③7砂质粉土：
灰色，稍密，很湿，含云母碎屑。
摇振反应迅速，切面无光泽反应，干强度低，韧性低。
局部分布，层顶深度10.95~16.7m，层顶高程-10.24~-4.77，层厚1.14~6.75m。
3、④第一软土层，滨海、海湾相（mQ42）
④3淤泥质粉质粘土
灰色，饱和，流塑，含少量有机质，夹薄层状粉土。
无摇振反应，切面光滑，干强度高。
物理力学性质较差，具高压缩性。
全场分布，层顶深度14.79~18.40m，层顶高程-8.91~-12.17m，层厚4.50~11.01m。
4、⑥第二软土层，浅海、溺谷相（mQ41）
⑥1淤泥质粉质粘土
灰色，饱和，流塑，含少量有机质，夹薄层状粉土。
无摇振反应，切面稍光滑，干强度中等。
物理力学性质较差，具高压缩性。
普遍分布，层顶深度22.25~26.50m，层顶高程-20.53~-16.10m，层厚2.20~10.00m。
5、⑧湖沼相沉积（l-hQ32）
⑧2淤泥质粉质粘土夹粉砂
褐灰色，饱和，流塑，薄层状，含有机质、腐殖质。
局部以粉细砂为主，含少量贝壳碎屑。
无摇振反应，切面稍光滑，干强度中等，韧性中等。
普遍分布，层顶深度30.0m，本次勘察未揭穿。
2.4地基土物理力学性质
2.4.1地基土物理力学性指标及离散性性评价
以上述划分的工程地质层作为岩土统计单元，对地基土的物理力学性指标进行分项统计，依据国标规范方法在剔除除异常值后进行数理统计，统计结果详见“地基土物理力学指标设计参数一览表”（表2.4.1.1）及“物理力学指标统计表”（表2.4.1.2）。
并说明如下：
1、表中固结快剪试验提供的各土层内摩擦角φ和粘聚力C是峰值抗剪强度。
2、表列标准贯入试验（N）及重型圆锥动力触探（N63.5）试验值均为实测值。
3、表中静力触探qc、fs指标系平均值。
根据数理统计结果，物理性质性质指标的变异系数一般小于0.1，说明本次勘察岩土单元体的划分是合理的；部分土层的力学指标变异系数较大，说明土层力学性质存在较大的离散性。
设计时，可按统计标准值选用。
2.4.2热物理性质试验（TPPT）
合理选择岩土热物理指标，对保证地铁建筑良好的使用功能及降低工程造价和运行管理有着不可忽视的影响。
而岩土的热物理性能是与密度、湿度及化学成分有关。
本次勘察通过试验取得数据，试验成果见表2.4.2。
热物理试验成果表表2.4.2
土层编号
土名
含水量
W
（%）
密度
Ρ
（g/cm3）
导热系数
比热容
C
（kJ/kg·K）
导温系数
α×10-3（m2/h）
测试温度
（0C）
导热系数
λ（w/m·k）
5
粉砂夹砂质粉土
20.8
2.00
26
1.679
1.446
2.43
3
淤泥质粉质粘土
44.2
1.72
26
1.578
1.870
2.05
2.4.3标准贯入试验、圆锥动力触探试验（SPT&DPT）
现场标准贯入试验，使用国产标准贯入器，采用63.5kg重锤与自动脱钩落锤装置的自由落锤法，落距为76cm，锤击速率小于30击／min。
N63.5圆锥动力触探采用国产圆锥头，使用63.5kg重锤与自动脱钩落锤装置的自由落锤法，落距为76cm，锤击速率小于30击／min。
标贯、动探试验统计表见表2.4.3。
根据数理统计得出的变异系数>0.30，表明粉性土和砂土物理力学性质在水平和垂向上的变异性较大。
标准贯入试验统计表表2.4.3
土层编号
土层名称
原位测试类型
统计个数
锤击数
变异系数
区间值
平均值
标准值
2
砂质粉土
标准贯入
11
7~21
12.5
9.6
>0.30
3
砂质粉土夹粉砂
标准贯入
23
6~22
11.7
10.2
>0.30
4
砂质粉土
标准贯入
2
10~22
16.0
/
/
5
粉砂夹砂质粉土
标准贯入
8
10~28.0
15.8
10.7
>0.30
7
砂质粉土
标准贯入
7
6~17.0
10.7
7.8
>0.30
3
淤泥质粉质粘土
标准贯入
2
3.0~4.0
3.5
/
/
2.4.4扁铲侧胀试验（DMT）
扁铲侧胀试验采用静力压机把扁铲形探头压入土中，利用气压使扁铲侧面的圆形钢膜向外扩张进行试验，分别测定膜片中心外移0.05mm和1.10mm时的膜片内侧的气压P0和P1，由P0和P1通过理论计算可得到地基土的有关参数。
扁铲试验适用于一般粘性土、粉性土和中密的砂性土。
利用扁铲侧胀仪的试验结果可估算地基土层的土性指数ID、侧胀模量ED、水平应力指数Kd、不排水抗剪强度Cu和静止侧压力系数K0、水平向基床系数KH等。
估算公式如下：
土性指数：
ID=（P1-P0）/（P0-U0）
侧胀模量（kPa）：
ED=34.7（P1-P0）
水平应力指数：
Kd=（P0-U0）/бv0
不排水抗剪强度（kPa）：
Cu=0.0925Kd1.25бv0（ID≤0.35）
Cu=0.0925Kd1.25бv0+60（ID-0.35）（ID＞0.35）
静止侧压力系数：
K0=0.34Kdn
对于粘性土n=0.54，且对于褐黄色粘性土K0=0.34Kdn-0.06Kd；
对于粉性土、砂土n=0.47；对于淤泥质粉质粘土n=0.44；
对于淤泥质粘土n=0.60。
水平向基床系数（KN/m3）：
KH=（P1-P0）/△S（△S=0.00105m）
上述公式中：
u0为静水压力（kPa）；бv0为上覆土层的有效压力（kPa）。
本次勘察布置了2个扁铲侧胀试验孔，并将试验成果一并进行了统计分析。
估算结果（采用算术平均值）见表2.4.4。
扁铲侧胀试验综合成果表表2.4.4.2
土层编号
土层名称
侧胀模量ED（MPa）
水平向基床系数
KH（KN/m3）
③2
砂质粉土
30.1
8300
③3
砂质粉土夹粉砂
57.9
33700
③4
砂质粉土
36.9
12000
③5
粉砂夹砂质粉土
38.2
48000
③7
砂质粉土
27.7
20000
④3
淤泥质粉质粘土
4.1
7500
⑥1
淤泥质粉质粘土
4.9
7900
注：
扁铲侧胀试验是在小变形情况下计算出的基床反力系数，基本代表了土体在似弹性阶段的侧向基床反力系数。
2.5场地电阻率测试
我院委托了上海市岩土工程勘察设计研究院对本工程场地Z1xsb-b-2、Z1xsb-b-8钻孔进行井中视电阻率测试，将野外采集的实测数据经过资料整理，得出钻孔电阻率测试曲线（详见井中电阻率测试报告），本场地各土层电阻率建议值见表2.5。
拟建场地地层电阻率一览表表2.5
土层编号
土层名称
ρs（Ω.m）
5
粉砂夹砂质粉土
5.2
3
淤泥质粉质粘土
3.3
⑥1
淤泥质粉持粘土
3.8
2.6水文地质特征
2.6.1松散岩类孔隙潜水
含水层组主要为全新统冲海积砂质粉土，包括
、
层粉质粘土和砂质粉土，含水层厚度一般不超过5m，勘察期间水位埋深1.80~2.50m，相应高程（85年国家高程基准）3.47~4.43m，水位埋深随季节变化，民井单井出水量约3~10吨/日。
据本勘察水质分析成果，该含水层水质为淡水，水质为HCO3-Ca型水，总矿化度447.1~469.6mg/L，PH值7.54~9.62。
为补给来源为大气降水及地表迳流，并以蒸发、向附近沟、河等侧向径流排泄，据收集到的区域水文地质资料，杭州市区地下水位年变化幅度0.5~1.5m。
潜水位随季节、气候等因素而有所变化。
由于建设河距隧道右线一般为25~30m，河水补给对盾构施工有较大影响。
2.6.2松散岩类孔隙承压水
本场地承压含水层主要分布于第
1层中砂、
1层园砾中，根据站详勘报告，承压水位埋深5.15m，相应水位标高0.85m。
含水层厚度约25m，顶板标高-23.13~-27.67m，富水性好，单井涌水量>1000m3/d。
该含水层水质为微咸水，为CL-Na·Ca、CL·HCO3-Na型水。
主要接受上游补给区的侧向迳流补给及垂直向越流补给，以开采为主要方式进行排泄。
另外，根据站详勘现场钻孔抽水试验资料，③层土综合渗透系数为5.63×10-4cm/s。
根据本次勘探水质分析资料及邻近工程资料，按国标《岩土工程勘察规范》（GB5002
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