地道橋工程勘察的幾個問題及建議

摘 要:本文就天津地區(qū)地道橋工程勘察中的相關(guān)問題進行了初步探討。結(jié)合工程實踐對勘測方法的選擇、勘察方案的布置、取樣、原位測試、土層的定名和劃分、水文地質(zhì)條件的勘探和評價、建筑場地類別的劃分、粉土(砂土)液化、軟土震陷判別等問題進行了歸納總結(jié)，提出了觀點和建議。

關(guān)鍵詞:地道橋 勘察 軟土 天津

中圖分類號:[U25] 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2011)03(c)-0090-01

地道橋是道路下穿運營鐵路或道路的工程構(gòu)筑物。本文以天津地區(qū)為例，就地道橋工程勘察中的一些特殊問題進行探討。

1 關(guān)于勘察測試方法的選擇問題

地道工程的勘察應(yīng)結(jié)合設(shè)計意圖和不同的施工方法采用合理有效的勘察方法。地道開挖多采用明挖法，其開挖基坑常用的圍護結(jié)構(gòu)方案有鉆孔灌注樁+止水帷幕、地下連續(xù)墻、SMW(Soil Mixing Wall)工法、鉆孔咬合樁和鋼板樁等。地道橋勘察中常用的勘察方法見表1。在勘察過程中，應(yīng)結(jié)合地道橋工程的特點和要求，選用相應(yīng)的勘察方法。

2 關(guān)于勘探孔布置和孔深確定的問題

文獻[1，2]認為，地道工程勘探孔平面布置的間距宜控制在20～40m?？碧娇孜痪鶓?yīng)布置在地道結(jié)構(gòu)邊線外3m～5m區(qū)域，勘探孔盡可能不進入地道結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)，否則應(yīng)做到有效封孔，這是為了不使勘探孔成為基坑周圍地下水匯聚的通道?？碧娇咨疃纫烁鶕?jù)地道埋深、設(shè)計方案及施工工藝分別考慮，并滿足設(shè)計對地基穩(wěn)定、變形、滲漏分析、結(jié)構(gòu)安全等要求。地道勘探孔深度一般按開挖深度的2.5倍確定[1，2]。地道橋一般由敞口段和暗埋段兩部分組成。開挖深度大于3.0m的敞口開挖區(qū)域，需要采用基坑圍護措施，孔深同時要滿足圍護結(jié)構(gòu)入土深度要求;在需要考慮結(jié)構(gòu)抗浮設(shè)計的區(qū)域，還要滿足采用抗拔樁選擇樁端持力層的要求;對于開挖深度最大的暗埋段，需要考慮含承壓水土層對地道的不利影響，孔深需揭露下臥含承壓水土層。

3 關(guān)于取樣和原位測試的問題

不同的土層應(yīng)采取不同的取樣設(shè)備和取樣方法。原狀土取樣設(shè)備及取樣方法見表2。對于擾動土樣，其質(zhì)量等級根據(jù)擾動程度可以分為不同的級別。不同級別的土樣可做的試驗內(nèi)容不同。在做試驗之前應(yīng)先鑒定土樣的級別?！稁r土工程勘察規(guī)范》規(guī)定，每個場地每一主要土層的原狀土試樣或原位測試數(shù)據(jù)不應(yīng)少于6件(組)。這是因為當(dāng)取樣個數(shù)或測試數(shù)據(jù)少于6件(組)時，就無法統(tǒng)計出巖土參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值。應(yīng)合理布置取樣或原位測試間距，盡量使每層土在每個勘探孔中都有原狀土樣或原位測試數(shù)據(jù)。

4 關(guān)于土層的定名和劃分問題

實踐證明，土層的定名和劃分采用靜探和鉆探取樣、試驗相結(jié)合的方法切實可行。同時，天津地區(qū)地層具有一定的規(guī)律性。天津地區(qū)埋深大致在75m以上的地基土層均屬于第四系全新統(tǒng)及上更新統(tǒng)沉積，其下為中更新統(tǒng)沉積。全新統(tǒng)地層底界埋深約20m，上更新統(tǒng)地層底界埋深約75m。第四系全新統(tǒng)地層由人工填土層(Q4ml)、新近沉積層(Q43N)、第Ⅰ陸相層(Q43)、第Ⅰ海相層(Q42m)和第Ⅱ陸相層(Q41)組成;上更新統(tǒng)地層由第Ⅲ陸相層(河床～河漫灘相沉積Q3eal)、第Ⅱ海相層(濱海～潮汐帶相沉積Q3dmc)、第Ⅳ陸相層(河床～河漫灘相沉積Q3cal)、第Ⅲ海相層(淺?！珵I海相沉積Q3bm)和第Ⅴ陸相層(河床～河漫灘相沉積Q3aal)組成;中更新統(tǒng)地層由第Ⅳ海相層(濱?！侵尴喑练eQ23mc)組成。天津地區(qū)土層的定名和劃分應(yīng)緊密結(jié)合天津地層的這一沉積韻律。

5 關(guān)于水文地質(zhì)條件的勘探和評價

天津地區(qū)淺層地下水類型主要由埋藏較淺(埋深一般小于70m)的潛水和微承壓水組成，而深層承壓水的埋藏深度大于70m。在天津地區(qū)中，表層潛水主要賦存于人工填土層、第Ⅰ陸相層及第Ⅰ海相層中。微承壓水主要賦存于第Ⅱ陸相層及其以下地層中的粉砂、細砂及粉土層中。在地道工程勘察中，應(yīng)分別提供各含水層的穩(wěn)定水位。對于分層測定承壓水位，在水文地質(zhì)勘探中，應(yīng)該嚴(yán)格控制成孔、止水、清孔、觀測等操作程序。天津地層含有多層粉砂性土，多呈松散～稍密狀，土性變化大，易產(chǎn)生流砂、潛蝕、管涌等現(xiàn)象，對施工不利。應(yīng)加強水文地質(zhì)條件的勘探和評價，確保地道工程的施工安全。

6 關(guān)于場地類別、液化判定和軟土震陷的問題

建筑場地類別表示建筑物所在的場地條件對地震動的放大作用。天津地區(qū)的大范圍軟土屬于抗震性能最差的一類，應(yīng)加強抗震設(shè)計。天津地區(qū)的地粉砂性土多為新近沉積，土質(zhì)較為松軟且含水量大，在動荷載和地震力的作用下易產(chǎn)生液化。1976年唐山地震時天津塘沽、新港和漢沽等地很多建筑物地基都發(fā)生了軟土液化、震陷。天津地區(qū)抗震設(shè)防烈度等于或大于Ⅶ度，且上部土層分布有厚層軟土。根據(jù)規(guī)范要求，應(yīng)判別軟土震陷的可能性和估算震陷量。

參考文獻

[1]周黎月.上海地區(qū)城市下立交的勘察設(shè)計[J].城市道橋與防洪，2004(1):131～134.

[2]季軍，張惠中.軟土地區(qū)地鐵、隧道工程勘察[J].上海地質(zhì)，2006(4):35～38.

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