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文档简介

报告编号220KV磨碟洲南线隧道工程岩土工程勘察报告工程名称220KV磨碟洲南线隧道工程委托单位勘察单位资质等级综合类甲级证书编号项目负责报告编写审核审定总工程师院长报告日期目录1概述611任务依据与工程概况612勘察目的及技术要求6121勘察目的6122勘探孔的布置8123勘探孔位置坐标系统及孔口高程系统8124勘探孔深度控制原则813勘察工作概况及完成工作量8131勘察工作概况8132完成工作量914报告执行标准及使用参考资料92自然地理环境及区域地质构造1021勘察场地地面环境条件与地貌特征1022区域气候特征1023区域构造和地震活动概况11231区域构造11232地震概况11233区域地层113岩土工程地质条件1131地形地貌1132地层结构及岩土特征11321第四系人工填土层(QML)12322第四系海陆交互相沉积层QMC12323白垩系泥质粉砂岩风化带(K1B)1333不良地质作用和特殊性岩土14331不良地质作用14332特殊性岩土144水文地质条件1541地表水1542地下水类型、赋存与补给1543地层的富水性及透水性15431人工填土层15432相对隔水层15433含水层16434基岩1644地下水及土的腐蚀性评价1645建筑材料腐蚀性防护165场地和地基的地震效应1751抗震设防烈度1752建筑场地类别1753土壤电阻率试验186场地工程地质条件评价1861场地稳定性评价与适宜性评价1862场地等级及地基等级1963场地岩土地层条件评价197地基基础方案2071土(岩)承载力特征值(FAK)等参数2072施工方案20721明挖法20722顶管法21723盾构法22724施工方案选择23725基底及围岩的稳定性238工作井支护方案2481三种支护方案对比选择24811钢筋砼排桩式或高压旋喷桩、深层搅拌桩挡墙24812高压旋喷桩、深层搅拌桩挡墙24813地下连续墙内支撑支护259结论与建议26附表附表1勘探点一览表1张附表2地层统计表1张附表3标准贯入试验统计表1张附表4土层物理力学性质指标统计汇总表1张附表5岩土主要物理力学参数建议值1张附表6电阻率测试报告1张附表7土工试验检测报告1张附表8岩石物理力学性质检测报告1张附表9工程水分析检测报告2张附表10工程土易溶盐分析检测报告2张附图附图1综合图例1张附图2勘探点平面布置图1张附图4工程地质剖面图8张附图5钻孔柱状图13张附岩芯照片2张220KV磨碟洲南线隧道工程岩土工程勘察报告1概述11任务依据与工程概况我院受广州电力设计院的委托,对拟建的220KV磨碟洲南线隧道进行岩土工程勘察工作,本次勘察为可行性研究设计阶段。拟建的220KV磨碟洲变电站位于广州华南快速干线新洲出口西侧,根据规划的220KV磨碟洲变电站站址位置、规划出线要求以及站址周边道路情况,由于磨碟洲站电缆出线回路数较多,需通过电力隧道才能解决多回同路径敷设问题,故拟在磨碟洲站南侧往南穿越规划路后往西规划路边绿化带(规划路为15M城市道路)下修建电力隧道;拟建的磨碟洲电力隧道起点连接拟建的220千伏磨碟洲变电站,由站址南侧出发,该段隧道沿着南面的规划路往西延伸约97M;而东线隧道出线往北规划路(规划路为15M城市道路)延伸长度约123M。根据设计意图,电力隧道(用于埋设出线电缆)优先考虑顶管施工,磨碟洲变电站工作井A、工作井C该二段10KV电缆沟采用明挖法施工,工作井A工作井B、工作井C工作井D采用顶管施工(磨碟洲站及各工作井位置参见钻孔平面布置图)。由于电力隧道属于城市建设中极为重要的结构物,若发生破坏,将对社会、经济产生重大影响。根据岩土工程勘察规范GB500212001(2009版)31条及相关规范的有关规定本工程的重要性等级为一级工程;场地等级为二级场地;地基等级为二级地基;岩土工程勘察等级为甲级。12勘察目的及技术要求121勘察目的根据广州电力设计院提供的项目委托申请书及国家现行有关规范,本次勘察的主要目的与要求如下(1)查明勘察范围的地形地貌特征、构造特征、地层分布、地层层序、地质年代、岩层产状、岩层接触关系。(2)查明岩土特征、岩土分布、岩土界面,划分和描述岩土层,提出隧道围岩分级和土石可挖性分级,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;查明基岩面的埋深与起伏。(3)查明勘察范围内及其附近不良地质现象的特征和分布;预测地质灾害的发生、发展趋势,以及对线路危害程度和影响。重点是查隧道基下地层岩性、风化层分带及风化程度或有无断层破碎带宽度,断层岩的胶结状态,可溶岩地段岩溶发育程度、深度规模及规律。(4)查明地下水的类型、埋藏情况、渗透性、腐蚀性、涌水量、补给来源、变化幅度;地表水(河流)与地下水的水力联系(必要时)。查明场地地表水(包括河流、河涌、暗沟等)的流向、历年最高水位、枯水位、勘察时的水位及水质等。查明附近地下管道、水中构筑物、附近新旧桥址情况。需要降水施工时,提出降水方法及有关计算参数。(5)查明软土的分布范围、厚度、固结状态、富水性和震陷特征,地下硬土层的埋深与起伏;查明砂层(包括软土中对固结排水和强度改善有作用的砂土层)的分布与厚度,透水性、液化特征等。(6)进行工程地质分区,划分构造复杂地段、不良地质和特殊岩土地段,并查明其成因、类型、性质、发生、发展、分布规律及对线路的危害程度,预测不同工法条件下可能出现的工程地质问题。(7)查明岩土物理力学性质,确定地基承载力,提出基础埋深建议,提出基础设计方案或治理意见。进行岩土体边坡的稳定性分析与评价,提出合理的工程治理措施建议。(8)判定场地和地基的地震效应,判定饱和砂土或饱和粉土的地震液化,并应计算液化指数。(9)分析评价沿线建筑物、地下构筑物及管线在施工过程中的稳定性。(10)了解、收集勘察范围是否存在有毒物质(含气体)的资料。(11)对于发育有断层等地质条件复杂的部位,结合地质钻探和工程物探,进行综合勘察。(12)详细查明基础的施工条件及其对周围环境的影响,并提出预防措施和监测方案。勘察报告需提供动力触探、标贯试验、岩土力学试验等结果,提出建筑物基础形式建议,按GB500072002规范要求为本站基础设计、施工组织设计提供作为计算依据的地质参数,如地基承载力特征值、桩端端阻力特征值和桩侧阻力特征值等。未注明处按现行有关规范执行。122勘探孔的布置本项目勘探孔由广州电力设计院布置(详见附图2)。共布置钻孔13个,其中技术孔7个,鉴别孔6个。钻孔编号为ZK,ZK代表钻孔,为钻孔序号,原则上钻孔编号顺序应从小至大排列。本项目钻孔编号为ZK1ZK13。123勘探孔位置坐标系统及孔口高程系统按设计提供的资料,本次勘察坐标系统为广州城建坐标系统、高程系统为广州城建高程系统。124勘探孔深度控制原则钻探深度严格按各项勘察技术要求执行。根据相关规范及设计要求,本工程钻进深度控制如下要求应超过结构底面进入中等风化和(或)微风化带2M,且无软弱夹层。当在土层中终孔时,钻孔深度应不小于2倍基坑开挖深度。13勘察工作概况及完成工作量131勘察工作概况按委托任务书技术要求,我院于2012年10月24日进场开展本项目的勘察工作,于2012年10月06日完成本项目的13个钻孔的野外勘察工作,具体见附表1。钻孔孔位按照广东省电力设计院提供的勘探孔平面布置图,由我院采用根据钻孔设计理论坐标及测量基准点(T38号控制点X30280494,Y45989038,H1827;T39号控制点X30306982,Y45744215,H19754)坐标系广州城建坐标系;高程系广州城建高程系,用中海达布测。本次勘察采用钻探取芯、采取土(岩、水)试样、标准贯入试验、室内土岩试验等方法进行。钻探工艺采用回转钻进,辅以泥浆护壁、全孔取芯的施工工艺。本次勘察投入的机械设备详见表131。投入本项目的主要机械设备仪器一览表表131序号设备名称型号规格产地单位数量备注一测量设备1卫星定位仪中海达台套1二钻探及取样设备1地质钻机XY1台12常规取样器套13标准贯入器套1132完成工作量本次勘察共完成钻孔13个,总进尺为3149M。勘察工作量详见表132及附表1(工程勘探点一览表)。本次勘察完成工作量统计表表132序号工作项目工作量备注1施工钻孔数量及进尺13个孔,3149M2标准贯入试验56次4原状土样19件5岩样2组6采取水试样2件7钻孔坐标及高程测量13点钻探孔距、孔深均已按广州电力设计院要求,各项工作质量符合有关规定,达到可行性设计阶段勘察要求,勘察成果可作为拟建建筑物地基基础方案可行性设计的工程地质依据。14报告执行标准及使用参考资料本次勘察执行下列标准及技术要求岩土工程勘察规范(GB500212001)(2009年版)原状土取样技术标准(JGJ891992)建筑工程地质钻探技术标准(JGJ871992)建筑地基基础设计规范(GB500072002)建筑地基基础设计规范(DBJ15312003)建筑基坑支护技术规程(JGJ12099)。建筑基坑支护工程技术规程(DBJ/T152097)。广州地区建筑基坑支护技术规定(GJB0298)。变电所岩土工程勘测技术规程(DL/T51702002)建筑抗震设计规范(GB500112010)建筑工程抗震设防分类标准(GB502232008)土工试验方法标准(GB/T501231999)岩土工程勘察工作规定广州电力设计院标准化协会标准岩土工程勘察报告编制标准CECS9998。房屋建筑和市政基础设施工程勘察文件编制深度规定(2010年版)土工试验方法标准(GB/T501231999主要参考资料1、工程地质手册(第四版,工程地质手册编写委员会2007);2、供水水文地质手册(第二册,供水水文地质手册编写组1990)。2自然地理环境及区域地质构造21勘察场地地面环境条件与地貌特征拟建的220KV变电站位于广州市海珠区琶洲岛西部,北侧位于华南快速干线,东侧位于新港东路,南侧及西侧位荒废场地。场地原属海陆交互相冲积平原,现场地经人工填土,地形较为平坦,地面标高8711245M。22区域气候特征站址位于广州市天河区,属于地处亚热带的海洋季风性气候。全年降水丰沛,雨季明显,日照充足,夏炎冬暖,但季节分界不明显。年内热带气旋、暴雨、寒潮经常出现。根据广州市地理信息中心提供的资料,澜石站历史最高水位为1994年6月的611米;广州市多年平均气温为219,最高气温为392,最低气温为19;年平均相对湿度为75;主要季风为西北风NW,最大平均风速29M/S,极大风速为403M/S。23区域构造和地震活动概况231区域构造拟建场址位于华南褶皱系、湘桂粤赣褶皱带之粤中凹陷,本区位于广州市内,广三断裂从场地南侧经过,但钻探揭露深度范围内,除岩面起伏较大外,未发现有断层迹象(断层泥、断层角砾等),说明广三断裂对场地影响不大,同时该断裂为非全新活动断裂,对拟建物影响不大,基底岩石构造稳定性是良好的,适宜建筑。232地震概况拟建场址位于华南地震区东南沿海的广州河源地震带,区域上历史1962年,距离广州200公里的河源发生61级地震。自有地震记录以来,广州市附近和佛山市曾发生345级地震30多次,震级小,多属微震弱震,地震受广从断裂、东江断裂控制较明显。233区域地层根据区域地质资料,本场地揭露的地层由新到老为第四系(Q)及基岩白垩系K。3岩土工程地质条件31地形地貌场地地貌单元属珠江三角洲海陆交互相冲积平原类型,地面有起伏,各钻孔孔口标高介于8711245M之间,最大高差374M。32地层结构及岩土特征根据钻孔揭露深度,场地岩土层按成因类型自上而下划分为第四系人工填土层、海陆交互相沉积层、白垩系泥质粉砂岩等三大层。现分述如下321第四系人工填土层(QML)人工填土层所有钻孔均有揭露。灰黄、杂色,干稍湿,结构松散,主要由粉质粘土组成,局部夹碎石、砖块等。本层所有钻孔均有揭露。厚度350750M不等,平均572M。标贯9次,经杆长修正后的击数N380750击,平均580击。依据广东省标准建筑地基基础设计规范(DBJ15312003)(以下简称省标)有关规定及经验值,建议该层承载力特征值FAK为100KPA。322第四系海陆交互相沉积层QMC1、淤泥、淤泥质土层,代号该层各孔均有揭露,土层分布连续。厚度2501220M,平均厚度657M,层顶埋深350750M标高211638M,层底埋深7701690M标高582112M。土性深灰色,灰色,流塑软塑状,有腐嗅味,局部含大量粉细砂薄层。本层共进行标准贯入试验21次,实测击数范围值N1030击,平均值20击;经杆长修正后击数范围值080270击,平均值180击,标准值140击(剔除异常值后,详见附表3,下同)。本层取土样16件,土层主要物理力学性质指标见附表4及表3231。按标准贯入试验指标、土工试验指标,查地基承载力特征值FAK为55KPA。淤泥、淤泥质土层物理力学性质指标统计表表3231密度固结指标直接快剪天然含水率比重天然干燥饱和度初始孔隙比液性指数压缩系数压缩模量凝聚力摩擦角。GSDSREOILAV12ES12C统计项目G/CM3MPA1MPAKPA统计个数16161616161616161688最大值36626098102784510271240372656233最小值597271311662100016622330955688344平均值47626113133993313391610673687538标准差742002009017447017271018086074036变异系数06100116013005013017027023010010标准值5131195116137462、淤泥质粉细砂层,代号有11个钻孔揭露到该层,土层分布基本连续。层厚为090820M,平均厚度365M,层顶埋深为7701530M(标高569112M),层底埋深为12201680M(标高799338M)。深灰色,灰色,饱和,松散稍密、局部中密。含淤泥或淤泥质土约10,局部有淤泥质土薄层。本层共进行标准贯入试验9次,实测击数范围值N4080击,平均值530击;经杆长修正后击数范围值30610击,平均值810击,标准值80击。本层取砂样3件,砂层主要物理力学性质指标见附表4。按标准贯入试验指标,查得地基承载力特征值FAK为120KPA。3、中粗砂层,代号所有钻孔揭露到该层,层厚为080570M,平均厚度248M,层顶埋深为12201690M(标高799275M),层底埋深为15102120M(标高961455M)。深灰色,灰色,饱和,稍密中密。含淤泥质土约5,局部夹砾砂、粉细砂等。本层共进行标准贯入试验8次,实测击数范围值N110190击,平均值154击;经杆长修正后击数范围值107176击,平均值133击,标准值126击。本层取砂样3件,砂层主要物理力学性质指标见附表4。按标准贯入试验指标,查得地基承载力特征值FAK为180KPA。323白垩系泥质粉砂岩风化带(K1B)本场地下伏基岩为白垩系泥质粉砂岩,按风化程度可分为强风化带、中微风化带,现分述如下1、强风化泥质粉砂岩所有钻孔均揭露到该层。层厚130430M,平均厚度为278M,层顶埋深15102120M(标高961455M),层底埋深19202280M(标高1259705M)。青灰色、棕红色,岩石风化强烈,芯呈半岩半土状,土夹岩块状,用手易折断,局部夹中风化岩块,岩芯浸水易软化。本层共进行标准贯入试验5次,实测击数范围值N50击,平均值50击;经杆长修正后击数范围值3503540击,平均值351击。2、中微风化泥质粉砂岩所有钻孔均揭露到该层。层顶埋深19202280M(标高1259740M)。青灰色、棕红色,粉粒结构,层状构造,岩石节理裂隙较发育,岩质软,岩体较完整,因机械破碎岩芯呈碎块短柱状,为泥铁质胶结,胶结程度一般,锤击哑声易碎,岩芯风干易裂。该层取岩样9组进行了天然抗压强度测定,测得其范围值为124124MPA,平均值为650MPA,标准值649MPA,详见表3242。该层属软岩,岩体完整程度为较完整,岩体基本质量等级为级。岩石天然抗压强度统计表表3242土岩名称中风化泥质粉砂岩统计个数9最小值124最大值1240平均值650标准差324变异系数050标准值64933不良地质作用和特殊性岩土331不良地质作用本次勘察未揭露到断裂构造痕迹和岩溶、滑坡、塌陷、危岩和崩塌、泥石流、采空区、地面沉降及活动断裂等不良地质作用和地质灾害,也未揭露到有毒物质及有毒气体,地基稳定性较好。本场地适宜本工程建设。332特殊性岩土本场地存在的特殊性岩土主要为填土层及软土。人工填土层平均层厚为572M,该土层场地普遍分布,主要由粘性土、砼碎块、砖头等组成;这些填土成分不一,结构较松散,固结程度低(欠压密),自稳能力差,遇水易湿陷,属不良地基土。淤泥、淤泥质粘土层平均层厚为657M,该层均呈软塑状,均属中高灵敏度土层,在施工中易产生流泥、触变、蠕变及震陷,同时其压缩性高、承载力低。基岩为泥质粉砂岩的强中微风化岩均为易软化岩石,有遇水易软化等不良地质特性。4水文地质条件41地表水拟建工程场地附近未见地表水。42地下水类型、赋存与补给本场地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淤泥质粉细砂层、及中粗砂层中,第四系砂土层中的孔隙水具微承压性;基岩赋存裂隙水,其富水性较差,裂隙水具微承压性。第四系砂土层中孔隙潜水的补给来源主要为大气降水,补给形式为垂直渗入和侧向径流补给;基岩裂隙水的补给源为第四系砂土层中孔隙水的垂直渗入、侧向补给及越流补给。场地基岩裂隙水主要沿风化裂隙带分布,一般分布在岩面附近和浅部裂隙发育带,由孔隙水渗入补给和径流的侧向补给为主,富水性较弱。上述二种类型的地下水联通性较差,水力联系不太密切。因此场地地下水砂土层赋存较丰富,基岩地下水较贫乏。勘察期间场地地下水位部分受钻探冲洗液的影响,从钻孔中测得地下水位埋深为210470M,地下水位年变化幅度约1520米。43地层的富水性及透水性431人工填土层呈松散状,渗透性稍好,但差异较大,赋存一定量表层滞水。432相对隔水层淤泥、淤泥质粘土层透水性差,为相对隔水层。433含水层淤泥质粉细砂、中粗砂,为场地主要含水层,富水性较强,透水性中等。434基岩本场地基岩属白垩系(K)泥质粉砂岩带,节理裂隙稍发育,连通性较差,强风化岩1及中微风化岩2带总体来讲富水性和透水性较差。各土层渗透系数(K)选用表表4331地层编号岩土名称室内试验渗透系数CM/S建议渗透系数M/D1淤泥、淤泥质粘土层、淤泥、淤泥质土层、淤泥质粉细砂层、中粗砂层其下部强风化岩1及中微风化岩2带。622依据区域地质资料该场地及其附近无全新世活动断裂通过。在本次勘察深度范围内亦未发现断裂构造、滑坡、土洞、溶洞等不良工程地质作用,场地稳定性好。623地形地貌简单,地质环境未受破坏。624岩土种类多,岩土层分布不均匀,岩体风化不均匀,不同风化带顶面埋深和厚度变化较大。625地下水位埋藏较浅。626经勘察场地范围内无古河道,暗滨,暗塘,人工洞穴和其他人工地下设施。627不存在的主要不良地质现象,特殊性岩土为较厚的填土和淤泥质土、砂土及泥质风化岩。本工程场地岩土勘察场工程重要性等级为二级,场地复杂程度等级为二级(中等复杂场地),地基复杂程度为二级地基(中等复杂地基),因此,结合本场地的工程地质、水文地质条件,综合判定本工程岩土工程勘察等级为乙级。63场地岩土地层条件评价本场地地层主要有人工填土层、海陆交互相冲积层及岩石风化带。各土岩层岩土工程条件评价如下631人工填土该层土质不均,承载力低,不宜作为本项目建筑物的基础持力层。本场地填土层未完成自重固结,浸水易湿陷、崩解,桩基础设计及施工中应充分考虑由此产生的负摩阻力,并要考虑填土自重固结及上部荷载引起的地面不均匀沉降。632海陆交互相冲积层()以淤泥、淤泥质粘土层流塑软塑状、淤泥质粉细砂层松散状、中粗砂层稍密状为主。633强风化岩带1全场地分布,厚度变化大,分布不均,但强度较高、压缩性中等,可做一般低多层建筑物地基持力层,亦可作摩擦桩基础持力层。但其埋深变化较大,设计施工时难以控制桩长。634中微风化花岗岩带2全场分布,岩质坚硬,具强度高、低压缩性,为拟建建筑物桩基础理想持力层。但其埋深变化较大,设计施工时难以控制桩长,7地基基础方案71土(岩)承载力特征值(FAK)等参数根据钻探、原位测试、土岩室内试验结果,综合建议各层土(岩)的地基承载力特征值FAK、FRK等参数见附表5。72施工方案根据场地岩土工程地质条件和施工条件,结合拟建筑物的荷载要求,可考虑以下施工方法721明挖法明挖法是浅埋隧道比较常用的施工方法,包括明挖现浇隧道和明挖预制隧道,预制隧道结构可以是分段整体预制结构,也可以是分段拼装结构。(1)明挖法具有如下的主要优点施工简单只涉及常规的技术问题,设计和施工都相对简单;施工技术和工序较简易、施工管理较简单,所需的设备较少、较简单,对施工队伍技术水平要求也相对较低。此外,还便于进行施工监理、安全监测和质量检验。施工效率高可以在多个作业面同时进行,容易实行“兵团式”作业,有较高的施工速度和效率,施工工期短。对地质条件的适应性较强采用机械或人工开挖,可适应各种地层条件,包括各种土质和岩质地层。施工安全容易保证可以露天作业,有良好的通风条件,同时容易觉察施工险情,适于人员和设备疏散,容易保证施工人员和设备的安全。施工成本相对较低由于施工较简单,施工效率较高;对于普通地层开挖支护要求较简单。因此,综合施工成本比较低。(2)明挖法的主要缺点对环境安全有较大的影响将产生较大的地层变形,对邻近既有管线、地下设施和建筑物的安全构成较大的危害;同时,施工引起的地面沉降较大,容易引起路面损坏。对交通干扰大占用道路,通常进行封路施工,造成交通堵塞或需要改道行驶,对交通的干扰很大。受施工环境的限制难于穿越建筑物和管线密集区,不能穿越建筑物,同时管线的覆盖阻碍了明挖施工,因此受到环境条件的严格限制。受埋深的限制随着隧道埋深的增大,开挖支护结构的要求提高,施工技术的复杂性和难度增加,对施工环境安全的影响也增大,通常需采取辅助技术方法。因此综合成本随隧道埋深的增大而增加,一般采用明挖施工的隧道埋深限制在70M以内。对环境的破坏需开挖路面、破坏绿化植被,影响城市的文明和景观。同时道路恢复后的路面状况劣化、耐久性降低,绿化恢复成本也较高。对环境干扰大施工噪音较大,容易造成施工扰民。此外,施工可能造成一定的环境污染。722顶管法顶管作为一种常规施工方法现已被业主所接受。尤其在现代城市中要求实行文明施工,减少施工对交通、环境的影响,明挖的管线施工受到很大的限制,从而推动了顶管法的广泛应用。随着技术的发展,顶管法施工管线的直径越来越大,施工距离越来越长,并随着城市建设的发展已越来越普及,应用的领域也越来越广泛。顶管法的工作原理是先在管道设计路线上,建造一定数量的小基坑用作顶管的工作井,并作为一段顶管的起点与终点。在工作井的一面或两面侧壁凿出圆孔作为预制管节的进口或出口,孔口对面侧墙为顶推预制管节的承压墙。通过孔口由安装在承压墙上的液压千斤顶和承压垫板把带有切口和支护开挖外壳的工具头水平地顶入土层中,然后以工具头为先导,将预制管节按设计轴线逐节顶入土层中,直至工具头后的第一段管节前端进入下一工作井的出口而完成两个工作井之间的管道铺设。(1)顶管法具有如下的主要优点施工自动化程度高集开挖、支护、推进、衬砌、出土等各种工序于一体,施工1过程一气呵成,自动化程度很高,具有较高的施工效率。受施工环境条件的影响小顶管法属于“机械暗挖”施工方法,隧道能穿越建筑2物和管线密集区,受地面的环境条件的限制和影响很小。施工环境的安全性高顶管施工过程,围岩的开挖和支护是同步的,施工引起的3周围土层的变形小,对地下管线、邻近设施和建筑物的安全影响小。对地质条件变化的适应性强只要合理地选用顶管工具头,隧道可穿越各种变化4的地层,因而顶管隧道施工方法对地层条件变化具有很强的适应性。对交通的影响小顶管施工除了每隔500M左右需建造工作井和接收井,在地面开5挖占用小块场地外,在施工沿线不作地面开挖,只要合理地选择工作井和接收井的位置,施工对交通的影响不大。无噪音、无污染顶管施工沿线无噪音、无污染;同时,地表的绿化植被可完好6地保护,因此,项管法是一种具有环保功能的施工技术。(2)顶管法的主要缺点受线路平滑度的限制采用顶管法施工时,由于受工具头摆动角度的限制,要求1管线比较平直,在水平面和垂直平面内的曲率半径一般要求大于100150M。施工设备较昂贵顶管工具头集机械、电子、测量、导向、自动控制于一体,设2备较复杂、价格较昂贵。综合成本较高由于顶管的施工设备较昂贵,设备分摊费用较高,在一般情况下,3综合成本较高。受管道口径变化的限制受工具头固定直径的影响,一种工具头只能用于一种口4径的管线施工,管线的口径变化时,必须相应更换工具头,由此将增加施工成本。适用地层的限制一般来说,顶管法在岩层中顶进施工存在较大的困难。5723盾构法盾构法是利用盾构在围岩中推进,一边防止土砂的崩塌,一边在其内部进行开挖、衬砌作业的修建隧道的方法。盾构法的发展先于顶管法,其施工技术更为成熟,同样是集开挖、支护、推进、衬砌、出土等各种工序于一体,自动化程度与施工效率都很高,是一种安全而有效的施工方法。盾构法施工是先在隧道某段的一端建造进发竖井也称进洞竖井,供盾构安装就位,盾构机从竖井的墙壁开孔处出发,在地层中沿着设计轴线,向到达竖井出洞竖井的设计孔洞推进。盾构推进中所受到的地层阻力,通过盾构千斤顶传至盾构尾部已拼装的预制隧道衬砌结构,再传到竖井的后靠壁上。竖井按其使用目的可分为进发竖井、到达竖井和中间竖井。进发竖井是始发盾构机的竖井,从地表把盾构机的分解件及附属设备搬入井内,然后在井内组装盾构,设置反力装置和盾构进发导口,并运输存放盾构在进发掘削中需要的各种器械及材料。到达竖井是该段隧道的终点,用于接收盾构机,也可设置进人孔、通风孔、阀箱、泵站等设施。中间竖井可用作路线中途改变掘进方向,随着近年来小曲率半径急弯施工技术的进步,需要中间竖井的情形正在减少。盾构法是地下施工,属于暗挖法,故明挖法的诸多缺点均不存在,而且适于大深度,大断面,大地下水压施工,适用地层范围极宽,软土、砂卵土、软岩直到岩层均可适用。盾构法施工的隧道断面除圆形以外,还可施工半圆形断面、椭圆形断面、马蹄形断面、双圆或三圆搭接断面以及矩形断面,一次推进距离可达1000M以上。目前盾构工法已在城市隧道施工技术中确立了稳固的统治地位。对于本电缆隧道工程,在与规划路非同步建设的情况下,为放置电缆预留更大的空间,可以考虑采用盾构法施工。(1)盾构法具有如下的主要优点除竖井外几乎无地面作业。噪音、振动引起的公害小,对交通影响也小;1隧道的施工费用不受覆土深度的影响,适宜于建造覆土较深的隧道;2开挖、拼装管片、推进等作业能反复进行,施工管理容易;3当隧道穿越河底或其他建筑物时,不影响施工;4适用地层范围宽,软土、砂卵土、软岩直到岩层均可适用。5盾构法非常适合建造城市隧道,目前它正朝着全部机械化、自动化、智能化、地下大深度、特殊断面、特殊形态的方向发展迈进。724施工方案选择大规模的采取明挖法对周围环境影响较大,且隧道在部分区段需要下穿道路和桥桩,明挖法无法实现,因此只在连接变电站及工作井A、C段采用明挖法施工,其余线路均可采用顶管(盾构)施工。顶管(盾构)施工对周围环境影响较小,且可避免隧道内存在瓦斯。由于本工程的隧道基本在冲积层或基岩中微风化泥质粉砂岩中穿行,顶管(盾构)在施工时较为可行。725基底及围岩的稳定性根据工程地质纵剖面图及隧道设计剖面可以看出,电力隧道基底板主要地层若放在510M隧道基础底板为淤泥质土层、部份为粉细砂层,若放在1015M隧道基础底板为粉细砂层、部份为中粗砂层,若放在22M以下隧道基础底板为中微风化岩,层位稳定、承载力高、适合盾构法施工,隧道通过的区段内区域构造不发育,局部有液化砂土,采取防治措施后地质灾害的危害和危险性可以消除或减弱,故该建设场地总体上较稳定。但淤泥、淤泥质土层及水下松散饱和粉细砂层较厚,应予以基础处理,可采用深层搅拌复合地基加固处理。8工作井支护方案根据设计提供的平面图和场地地质情况,基坑壁自上而下多为人工填土层、淤泥、淤泥质土1、淤泥质粉细砂2、中粗砂3。隧道、工作井上部主要为人工填土层、淤泥、淤泥质土层、粉细砂等松散、软弱土层,稳定性较差,开挖后极易引发产土体侧向挤出、剪切滑移等破坏变形。若在雨季,坑壁受水影响,土体重度增大、抗剪强度降低,则更容易诱发基坑变形失稳,基坑边坡的稳定性差;中部为强风化泥质粉砂岩,一旦开挖后遇水软化,易产生变形滑塌,基坑侧壁欠稳定;下部为中微风化泥质粉砂岩,一旦开挖后遇水易软化,基坑侧壁欠稳定。地下水埋藏较浅,对基坑施工影响较大。依建筑基坑支护技术规程(JGJ12099),其安全等级为一级。综合评价基坑的稳定性较差。根据基坑地质和环境条件,建议侧壁安全等级为二级。在大面积开挖前须认真做好坑壁支护和防渗工作。81三种支护方案对比选择811钢筋砼排桩式或高压旋喷桩、深层搅拌桩挡墙因场地在基坑开挖深度内存在杂填土、流塑状软土和砂土层,宜采用钻(冲)孔桩构成排桩,以中风化岩为桩端持力层,桩身下钢筋笼,旨在增加挡墙刚度和拉弯能力,减少变形。总土压力按水土分算,设计桩径和桩尖入土岩深度,应满足墙体抗倾覆和抗滑移要求。为达到防渗效果,在墙背后的桩间岩土处加做搅拌桩或旋喷桩,形成防渗阻水挡流泥帷幕。为确保排桩挡墙的安全与稳定,辅以钢支撑,按设计计算选用钢号、材料规格及支撑层数,以减少墙体变形对钢支撑施加预应力。812高压旋喷桩、深层搅拌桩挡墙搅拌深度应穿过淤泥、淤泥质土软土层及水下松散饱和砂层,进行止水及支护,墙体厚度和嵌固深度应满足抗倾覆和抗滑移要求,为减少变形,可设角撑或横撑。为保证基坑施工的顺利进行,在基坑内如水量较大,宜设降水井或采取疏排水措施,使基坑内的水位降至基坑底面以下。由于基坑底为淤泥、淤泥质土,应进行软基处理,为防止地下室无上覆建筑物部分,基坑底隆起或凹陷,必要时对基坑底板下地锚抗浮。关于基坑边坡支护结构,建议进行专项设计。有关计算参数建议如下表(结合经验值)。基坑支护的计算参数地层代号层号土性天然密度OG/CM3粘聚力C(KPA)内摩擦角(度)渗透系数(M/D)QML人工填土185141淤泥、淤泥质土146624600012淤泥质粉细砂186028082QMC3中粗砂195038241强风化泥质粉砂岩19850050K2中微风化

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