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文档简介

目 录221概述11.1设计依据11.2 工程概况与设计范围21.3主要设计原则及标准21.4上阶段审查意见及执行情况42 工程地质与水文地质42.1地形、地貌42.2地层岩性42.3地质构造及地震烈度72.4水文地质条件82.5岩土物理力学指标92.6工程地质条件评价及注意事项113 区间平、纵断面设计及区间隧道方案113.1隧道平纵断面113.2区间隧道施工工法比选113.3 盾构选型124 盾构隧道结构设计124.1管片结构设计125 区间附属结构设计135.1 联络通道设计135.2 洞门结构设计135.3 端头加固设计136 区间隧道防水及防蚀136.1盾构法区间隧道防水136.2 联络通道(泵房)防水设计146.3 洞门防水146.4 防蚀与防迷流147 工程材料及结构耐久性设计157.1工程材料157.2 耐久性设计要求158 监控量测158.1 地表沉降控制标准及措施159 施工组织设计169.1工程进度计划169.2施工组织措施1710 风险工程及处理措施1710.1本区间风险工程1710.2风险工程处置措施1810.3 周边建筑物的保护措施1811、未尽事宜请按照施工图纸、设计文件,国家施工及验收规范和有关规定18附件191、主要工程数量汇总表191概述1.1设计依据1.1.1设计依据的规范与标准1)城市轨道交通工程项目建设标准(建标104-2008)2)地铁设计规范(GB 50157-2013);3)铁路隧道设计规范(TB 10003-2005);4)建筑结构荷载规范(GB 50009-2012);5)混凝土结构设计规范(GB 50010-2010);6)地下工程防水技术规范(GB 50108-2008);7)钢结构设计规范(GB 50017-2003);8)建筑抗震设计规范(GB50011-2010);9)锚杆喷射混凝土支护技术规范(GB 50086-2015);10)建筑基坑支护技术规程(JGJ120-2012);11)建筑地基基础设计规范(GB 50007-2011);12)地铁杂散电流腐蚀防护技术规程(CJJ49-1992);13)地下铁道工程施工及验收规范(GB50299-1999)(2003年版);14)混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2015);15)铁路隧道喷锚构筑法技术规范(TB10108-2002);16)铁路工程抗震设计规范(GB 50111-2006)(2009年版);17)混凝土结构耐久性设计规范(GB/T 50476-2008);18)城市轨道交通技术规范(GB 50490-2009);19)混凝土外加剂应用技术规范(GB50119-2013);20)建筑基坑工程监测技术规范(GB50497-2009);21)建筑桩基技术规范(JGJ94-2008);22)构筑物抗震设计规范(GB50191-2012);23)建筑结构可靠度设计统一标准(GB50068-2001);24)人民防空工程设计规范(GB50225-2005);25)人民防空地下室设计规范(GB50038-2005);26)轨道交通工程人民防空设计规范(RFJ02-2009);27)铁路桥涵设计基本规范(TB10002.1-2005);28)铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范(TB10002.3-2005);29)地下防水工程质量验收规范(GB50208-2011);30)建筑与市政降水工程技术规范(JGJ/T111-1998);31)盾构法隧道施工与验收规范(GB50446-2008);32)城市轨道交通工程监测技术规范(GB50911-2013);33)城市轨道交通地下工程建设风险管理规范(GB50652-2011);34)以上未提及的其他现行国家、湖南省及长沙市的其它现行相关规范、规程。1.1.2有关会议纪要与公文、有关专题报告及其审查或批复意见1)长沙市城市总体规划(2003-2020);2)长沙市城市综合交通体系规划;3)长沙市轨道交通6号线工程可行性研究(中间稿)及市各职能部门意见;4)文昌阁至东屯渡地下配套工程可行性研究报告(2016年5月)及其批复;5)文昌阁至东屯渡地下配套工程环境影响评价报告书;6)文昌阁至东屯渡地下配套工程周边环境调查报告;7)长沙市轨道交通6号线客流预测报告(中间稿);8)长沙市轨道交通6号线工程技术要求(2016年5月);9)长沙市轨道交通6号线工程机电系统对土建的技术要求(2016年5月);10)长沙市轨道交通6号线工程招标设计文件组成与内容;11)长沙市轨道交通6号线工程招标设计文件编制统一规定;12)长沙市文昌阁至东屯渡地下配套工程初步勘察阶段岩土工程勘察报告(2016.7);13)长沙市轨道交通6号线工程初步设计修编版(2017.02)线路资料及车站建筑等资料;14)业主、总体组及其它相关部门提供的基础资料。1.2 工程概况与设计范围长沙市文昌阁至东屯渡地下配套工程为长沙市轨道交通6号线中段文昌阁站东郡站工程,包含七站六区间。其中,迎宾路口站窑岭站区间线路出迎宾路口站后下穿2号线已运营的迎宾路口站,紧接着下穿省政府机关二院、文艺新村、文艺路派出所、省人民医院宿舍、湘雅附二医院,拐入人民中路,进入位于韶山北路与人民路路口处的窑岭站。区间大部分位于政府机关大院、文艺新村社区等住宅区,上方建筑物十分密集。本次设计范围为迎宾路口窑岭站区间盾构隧道等土建工程,详见下表: 区间设计范围 表1.2-1线别区间隧道起讫里程 (m)长短链(m)隧道长度(m)联络通道(座)联络通道兼废水泵房(座)左线ZCK33+740.800ZCK34+962.338短链9.8741211.64410右线YCK33+740.800YCK35+018.154长链7.2621284.6161.3主要设计原则及标准1) 地下区间隧道结构设计,应根据沿线不同地段的工程地质和水文地质条件及城市总体规划要求,结合周围地面既有建筑物、管线及道路交通状况,通过技术、经济、环境和使用效果等综合评价,合理选择施工方法和结构型式。2) 区间结构设计应满足施工、运营、城市规划、防排水、人防(抗力等级按6级设计)等要求;结构使用寿命为100年,结构设计应保证具有足够的强度和耐久性。3) 区间结构设计应符合强度、刚度、稳定性、抗浮和裂缝开展宽度的要求,并满足施工工艺的要求。4) 区间结构设计,尽量减少施工中和建成后对环境造成不利的影响,并尽可能考虑城市规划引起周围环境的改变对地下铁道结构的影响。5) 结构的净空尺寸应满足建筑限界的要求,并考虑适当的富裕量,以满足测量误差、施工误差、结构变形和沉降的要求。6) 结构计算模式的确定,除符合结构的实际工作条件外,应能反映结构与周围地层的相互作用。7) 结构防水应满足国家现行的地下工程防水技术规范的有关规定。并充分考虑长沙地表潜水丰富和潮湿多雨气候条件对施工操作的影响,结构设计中应遵照防水优先于结构的原则。8) 采用信息化设计,根据现场地质条件,施工量测反馈信息,及时调整相关设计参数,确保工程安全。9)根据水质分析结果场地内地表水及地下水对砼结构及砼结构中的钢筋均具微腐蚀性。10)对于钢筋混凝土结构应就其施工和正常使用阶段进行结构强度计算以及进行刚度和稳定性计算。钢筋混凝土结构应进行裂缝宽度验算,最大计算裂缝宽度允许值按荷载效应标准组合并考虑长期荷载作用影响,按表1.3-1中的数值进行控制;对处于侵蚀环境的不利条件下的结构,其最大裂缝宽度允许值应根据具体情况从严控制。最大计算裂缝宽度允许值 表1.3-1 结构类型允许值(mm)钢筋砼管片0.2其他结构洞内结构0.3结构迎水面0.2注:当设计采用的最大裂缝宽度计算式中的保护层的实际厚度超过30mm时,可将保护层厚度的计算值取为30mm。11) 地下结构应进行横断面方向的受力计算,对下列情况时,尚应对其纵向强度和变形进行分析:(1) 覆土荷载沿其纵向有较大变化时;(2) 结构直接承受建、构筑物等较大局部荷载时;(3) 地基或基础有显著差异时(4) 地基沿纵向产生不均匀沉降时;(5) 当变形缝的间距较大时,应考虑温度变化和混凝土收缩对结构纵向的影响。12)区间隧道长度大于600m时,应该在区间隧道中部附近的左、右线之间设置联络通道。13)区间隧道在结构地基、基础或荷载发生显著变化的部位,或因抗震要求必须设置变形缝时,应采取可靠的工程技术措施,确保结构不产生影响正常行车的差异沉降和轨道曲率变化。14)对于盾构法施工隧道所选择的盾构机,必须对地层有较好的适应性,同时依据盾构推进速度、周围环境状况、工期、造价等各方面进行技术经济比较后确定。15)隧道施工引起的地面沉降和隆起均应控制在环境条件允许的范围以内。应根据周围环境、建筑物基础和地下管线对变形的敏感程度,采取稳妥可靠的措施。采用暗挖法施工时,一般地段地面沉降量宜控制在30mm以内,隆起量控制在10mm以内;当穿越建筑物、重要地下管线时,上述数值应按实际情况从严确定,对于空旷地区考虑适当放宽。16)相邻两隧道之间的净距,应根据工程地质及水文地质条件、线路条件、隧道断面尺寸、埋置深度、施工方法等因素确定,当净距不能满足有关规范的规定时,应在设计和施工中采取适当的措施。17)当隧道从建筑物(桥桩)基础中或附近穿越时,应采用可靠的技术方案和确保建筑物正常使用不影响的施工方法。对建筑物允许产生的沉降量和次应力,应依据不同建筑物类型、基础情况按有关规程、规范及要求予以验算。18)盾构法施工的单线隧道,采用圆形装配式钢筋混凝土管片单层衬砌,其砼强度等级C50,抗渗等级P12。其圆环内径应依据建筑限界和综合施工误差而定。管片厚度、宽度及分块数应综合考虑线路条件、结构受力情况、防水效果、拼装等因素进行设计。管片厚度不宜小于300mm,宽度1200mm,分块数宜为6块。在区间隧道的最低点处设置废水泵房(宜结合区间联络通道一并设置),其门洞处可采用钢管片或钢筋混凝土管片,并采用防腐蚀和防火措施。联络通道设置间距为不大于600m,废水泵房有效容积不小于20m。当盾构隧道穿越高抗压强度中、微风化层时,盾构掘进困难,宜采用喷锚构筑法隧道开挖、盾构空推拼装管片的方式施工。19)当隧道位于有侵蚀性地段时,应采取抗侵蚀性措施,混凝土抗侵蚀性满足相关规范的要求。20)结构防水设计应根据工程地质、水文地质、地震烈度、环境条件、结构形式、施工工艺及材料来源等因素进行,并应遵循“以防为主,刚柔结合、多道防线、因地制宜、综合治理”的原则。以结构自防水为主,附加柔性防水层。区间隧道防水等级为二级,即结构不得有漏水、表面允许有少量、偶见湿渍。21)喷锚构筑法施工的隧道,采用复合式衬砌结构形式。初期支护由喷混凝土、锚杆、钢筋网、格栅钢架等支护型式组合形成,二次衬砌宜采用模筑钢筋混凝土;内外层衬砌之间铺设防水层。22)喷锚构筑法隧道设计参数根据力学分析并结合工程类比确定,采用信息化设计,根据现场地质条件,施工量测回馈信息,及时调整修改相关设计参数。结构计算模式的确定,应符合结构的实际工作条件,并反映结构与周围地层的相互作用,对于二次衬砌采用荷载-结构模式计算。23)二次衬砌按使用阶段发生的最不利情况下的水土压力进行计算,根据计算结构确定其配筋。在不良地质条件下初期支护尚未基本稳定就施作的二次衬砌还应考虑承受一定的围岩后期形变压力。24)土建工程设计必须与各机电设备系统设计密切配合,做到土建设计与机电设备系统设计相协调,防止互相矛盾。25)地下结构应根据现行地铁杂散电流腐蚀防护技术规程采取防止杂散电流腐蚀的措施。钢结构及钢筋连接应进行防锈处理。1.4上阶段审查意见及执行情况1)区间隧道与2号线迎宾路口站围护桩净距为0.8m,建议结合2号线具体情况比较迎宾路站减小埋深方案。回复:执行专家意见。结合2号线车站及6号线车站情况对下穿方案进行比选研究。2)建议优化线路,增加隧道与光大银行桩基净距,合理选择保护措施。回复:根据目前线站位,窑岭站位于道路北侧电力隧道与道路南侧房屋之间,站位调整余地小,线路优化条件有限,考虑对光大银行桩基进行隔离保护。2 工程地质与水文地质2.1地形、地貌长沙处于湘中丘陵与洞庭湖冲积平原过渡地带和湘浏盆地,地势南高北低,丘涧交错、红岩白沙。地貌总的特征是:地势起伏较大,地貌类型多样,地表水系发育。长沙市东北是幕阜罗霄山系的北段,西北是雪峰山余脉的东缘,中部是长衡丘陵盆地向洞庭湖平原过渡地带。东北、西北两端山地环绕,地势相对高峻,中部递降趋于平缓,略似马鞍形,湘江由南而北斜贯中部,南部丘岗起伏,北部平坦开阔,地势由南向北倾斜,形如一个向北开口的漏斗。城内为多级阶地组成的坡度较缓的平岗地带。地貌基本上是山地、丘陵、岗地、平原各占四分之一。长沙市文昌阁至东屯渡地下配套工程区域属湘江级阶地,地面标高为3253m,地形开阔,阶地主要由第四系中更新统网纹状粘土、粉质粘土、砂砾石层组成,具明显的二元结构;地形地貌经人为改造变化极大,现状多为道路、商厦及民居,地势较平坦。2.2地层岩性据区域地质资料及野外地质调绘、地质钻探成果,该场地内多为第四系覆盖层,下伏基岩主要为白垩系泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、中元古界冷家溪群板岩,局部为白垩系砾岩及断层角砾岩。其中,第四系覆盖层包括人工填土,其下为第四系上更新统冲积层及第四系残积粉质粘土层。其中,第四系上更新统冲积层包含粉质粘土(可塑、硬塑)、砂土(粉、细砂、中、粗砂及砾砂)、碎石土(圆砾和卵石)。本区间主要地层描述如下: (1)混凝土,图表上代号该层在线路沿线广泛分布,主要位于沿线道路表层,主要由沥青、混凝土组成,揭露层厚0.201. 00m,平均0.40m,层底埋深0.201.00m。(2)素填土,图表上代号该层在线路沿线广泛分布,本次勘察共有36个钻孔(不包含水文地质钻孔及观测孔,下同)有揭露。褐黄、褐红色,稍湿湿,松散稍压实,主要成分为粘性土、砂土等,个别钻孔夹杂花岗岩岩块,未完成自重固结。揭露层厚0.506.50m,平均厚度2.35m,层底埋深0.506.50m(标高29.3052.88m)。(3)杂填土,图表上代号该层在线路沿线广泛分布,本次勘察共有52个钻孔有揭露。褐黄、褐红色,干稍湿,松散稍压实,主要由粘性土组成,含砖渣、碎石、建筑垃圾、生活垃圾等硬质杂物10-40%。揭露层厚0.805.50m,平均厚度2.81m,层底埋深0.805.50m(标高26.9848.26m)。(4)粉质粘土层,图表上代号该层在主要分布于文昌阁站、朝阳村站至东郡站区间及东郡站,本次勘察共有13个钻孔有揭露,呈中厚层状分布不连续,层位不稳定。灰褐色、褐黄夹灰白色,可塑,局部硬塑,局部含较多砂砾石,无摇震反应,干强度及韧性中等,稍有光泽。揭露层厚0.505.60m,平均3.06m,层顶埋深0.905.50m(标高26.9834.79m),层底埋深4.408.40m(标高26.0331.59m)(5)粉质粘土层,图表上代号该层在主要分布于文昌阁站、朝阳村站至东郡站区间及东郡站,本次勘察共有13个钻孔有揭露,呈中厚层状,分布不连续,层位不稳定。褐黄色,夹灰白色,硬塑,局部含较多砂卵石,无摇震反应,干强度中等,韧性中等,稍有光泽。揭露层厚2.104.80m,平均3.44m,层顶埋深2.207.40m(标高29.5031.59m),层底埋深5.0010.10m(标高25.6629.49m)。(6)粉、细砂层,图表上代号该层在主要分布于朝阳村站至东郡站区间及东郡站,本次勘察共有7个钻孔有揭露,呈薄层状或透镜体状分布,层位不稳定。土黄色,饱和,稍密中密,局部松散状态,主要成分为石英颗粒,含粘粒及砾石约5-30%,级配不良。揭露层厚0.502.90m,平均1.30m,层顶埋深6.007.40m(标高26.4027.38m),层底埋深6.509.80m(标高24.0626.88m)。(7)中、粗砂层,图表上代号该层主要在朝阳村站至东郡站区间和东郡站零星分布,本次勘察共有3个钻孔有揭露,呈薄层状或透镜体状分布,层位不稳定。土黄色,灰白色,饱和,稍密中密,局部松散状态,主要成分为石英颗粒,含粘粒及少量卵砾石约1030%,级配不良。揭露层厚3.905.60m,平均4.67m,层顶埋深4.407.20m(标高26.6128.38m),层底埋深8.9011.70m(标高22.1123.30m)。(8)砾砂层,图表上代号该层仅在朝阳村站至东郡站区间的M6BZ2-078号钻孔有揭露。层位及厚度不稳定,呈透镜体状分布。土黄色,灰白色,饱和,稍密中密,主要成分为石英颗粒,含约5-25%的粘粒及少量、卵砾石,级配良好。揭露层厚1.90m,层顶埋深7.00m(标高26.03m);层底埋深8.90m(标高24.13m)。(9)圆砾层,图表上代号该层主要在朝阳村站至东郡站区间和东郡站分布,本次勘察共有12个钻孔有揭露,呈中厚层状或透镜体状分布,层位不稳定。褐黄色,饱和,中密,局部密实,石英质,粒径一般10-20mm,最大粒径约60mm,局部含卵石,亚圆形,磨圆度较好,充填砂粒及少量粘粒约10-30%,级配良好,含少量粘粒,有一定的胶结。揭露层厚0.806.70m,平均4.00m,层顶埋深6.009.80m(标高24.0627.38m);层底埋深7.8014.00m(标高19.5225.50m)。(10)卵石层,图表上代号该层主要分布于在文昌阁站,本次勘察共有4个钻孔有揭露,呈薄层状或透镜体状分布,层位不稳定。褐黄色,饱和,中密密实,石英质,粒径一般20-40mm,最大粒径120mm,亚圆形,磨圆度较好,充填砂粒及少量粘粒约10-40%,级配良好。揭露层厚2.204.80m,平均3.47m,层顶埋深6.008.10m(标高28.4030.14m);层底埋深10.3011.30m(标高25.3426.20m)。(11)粉质黏土层,图表上代号该层主要分布在文昌阁站(不含)至朝阳村站段,本次勘察共有41个钻孔有揭露,呈中厚层状分布不连续,层位不稳定。灰褐色、褐黄夹灰白色,可塑,局部硬塑,局部含较多砂砾石,无摇震反应,干强度及韧性中等,稍有光泽。揭露层厚1.006.50m,平均3.05m,层顶埋深0.008.80m(标高31.6852.28m),层底埋深1.0010.80m(标高29.9848.80m)。(12)粉质黏土层,图表上代号该层主要分布在文昌阁站(不含)至朝阳村站段,本次勘察共有44个钻孔有揭露,呈中厚层状,分布不连续,层位不稳定。褐黄色,夹灰白色,硬塑,局部含较多砂卵石,无摇震反应,干强度中等,韧性中等,稍有光泽。揭露层厚0.9013.80m,平均4.81m,层顶埋深0.008.70m(标高36.6955.54m),层底埋深2.0014.90m(标高24.0248.49m)。(13)粉、细砂层,图表上代号该层仅在朝阳村站的M6BZ2-070号钻孔有揭露,呈薄层状或透镜体状分布,层位不稳定。土黄色,饱和,稍密中密,局部松散状态,主要成分为石英颗粒,含粘粒及砾石约5-30%,级配不良。揭露层厚1.40m,层顶埋深7.60m(标高32.81m),层底埋深9.00m(标高31.41m)。(14)中、粗砂层,图表上代号该层主要分布于在-1区芙蓉中路站、芙蓉中路站至烈士公园站区间和-2区朝阳村站至东郡站区间和东郡站零星分布,本次勘察共有6个钻孔有揭露,呈薄层状或透镜体状分布,层位不稳定。土黄色,灰白色,饱和,稍密中密,局部松散状态,主要成分为石英颗粒,含粘粒及少量卵砾石约1030%,级配不良。揭露层厚0.603.50m,平均2.33m,层顶埋深5.609.90m(标高32.2835.68m),层底埋深8.2013.10m(标高29.5032.28m)。(15)砾砂层,图表上代号该层在迎宾路口至朝阳村站区间后段、朝阳村站分布,在-1区仅在比较线路芙蓉中路站至烈士公园站区间中M6Z2-B022钻孔有揭露,本次勘察共有5个钻孔有揭露。层位及厚度不稳定,呈透镜体状分布。土黄色,灰白色,饱和,稍密中密,主要成分为石英颗粒,含约5-25%的粘粒及少量、卵砾石,级配良好。揭露层厚1.605.90m,平均2.68m,层顶埋深5.009.40m(标高32.9142.51m);层底埋深7.4013.60m(标高27.0140.11m)。(16)圆砾层,图表上代号该层在文昌阁站(不含)至朝阳村站区段广泛分布,本次勘察共有29个钻孔有揭露,呈中厚层状或透镜体状分布,层位不稳定。褐黄色,饱和,中密,局部密实,石英质,粒径一般10-20mm,最大粒径约60mm,局部含卵石,亚圆形,磨圆度较好,充填砂粒及少量粘粒约10-30%,级配良好,含少量粘粒,有一定的胶结。揭露层厚0.806.40m,平均2.30m,层顶埋深3.0010.50m(标高29.9848.80m);层底埋深4.9015.40m(标高25.1046.90m)。(17)卵石层,图表上代号该层主要分布于在芙蓉中路站至迎宾路口站区段及窑岭站,本次勘察共有14个钻孔有揭露,呈薄层状或透镜体状分布,层位不稳定。褐黄色,饱和,中密密实,石英质,粒径一般20-40mm,最大粒径120mm,亚圆形,磨圆度较好,充填砂粒及少量粘粒约10-40%,级配良好。揭露层厚0.503.80m,平均1.86m,层顶埋深2.5013.10m(标高29.5048.48m);层底埋深3.0014.70m(标高27.9047.38m)。(18)残积粉质粘土层,图表上代号。该层在区广泛分布,在-3区仅在钻孔文昌阁站至芙蓉中路站区间中M6Z2-B008钻孔有揭露,呈层状或透镜体状分布,层位不稳定,本次勘察共有48个钻孔有揭露。褐红色,硬塑,遇水易软化,摇震无反应,局部含少量砂卵石,稍有光泽,干强度及韧性中等,由下伏基岩风化残积而成。该层呈层状连续产出,垂向上分布在风化基岩面之上。揭露层厚0.507.60m,平均1.62m,层顶埋深3.0014.40m(标高20.5446.90m),层底埋深4.9015.00m(标高20.0443.60m)。(19)全风化泥质粉砂岩,图表上代号该层在本场地区零星分布,仅在比较线烈士公园至迎宾路口站区间M6Z22-B030钻孔和迎宾路口站M6Z22-B039钻孔有揭露,呈透镜体状分布。紫红色,风化剧烈,芯呈坚硬土状,原岩结构尚可辩认,手可捏碎,遇水易软化崩解。该层呈近似薄层状产出,局部呈扁豆状产出。层厚1.00m,层顶埋深8.00m(标高34.3142.49m)。(20)强风化粉砂质泥岩,图表上代号该层在-3区与区接触带位置分布,本次勘察仅在比较线区段芙蓉中路站至烈士公园站区间M6Z2-B024和M6Z2-B025钻孔有揭露。呈层状产出,层位不稳定,厚度变化较大。浅黄色、紫红色,风化强烈,芯呈半岩半土状及碎块状,局部扁柱短柱状,原岩结构易辩,芯手可掰开,岩质较软,浸水易软化,节理裂隙发育,裂面黑色铁锰质氧化物浸染,岩体基本质量等级为类。风化规律基本是从上至下由强至弱,局部风化程度不均匀,强风化带中夹中风化岩或中风化岩中夹强风化层。揭露层厚1.608.20m,平均4.43m,层顶埋深11.4015.10m(标高23.4727.17m),层底埋深13.0023.00m(标高15.8225.57m)。(21)强风化泥质粉砂岩,图表上代号该层在区广泛分布,呈层状产出,层位不稳定,厚度变化较大,局部有缺失,本次勘察共有,111个钻孔有揭露。强风化紫红色,夹灰绿色,风化强烈,芯呈半岩半土状、碎块及短柱状,原岩结构易辩,局部芯手可掰开,岩质极软,浸水易软化,节理裂隙发育,裂面黑色铁锰质氧化物浸染,局部夹杂较多砾石,岩体基本质量等级为类。风化规律基本是从上至下由强至弱,局部风化程度不均匀,强风化带中夹中风化岩或中风化岩中夹强风化薄层,出现“夹层风化” 现象。揭露层厚0.5011.60m,平均2.29m,层顶埋深4.6040.30m(标高2.4943.14m),层底埋深5.8044.55m(标高-2.2140.85m)。(22)中风化粉砂质泥岩,图表上代号该层仅在-3区芙蓉中路站至烈士公园站区间M6Z2-B024、M6Z2-B025钻孔有揭露。浅黄色,夹灰绿色,泥质结构,厚层状构造,岩质较软,锤击声哑,岩芯较完整,呈短柱-长柱状,局部碎块及扁柱状,节长一般为10-30cm,最长40cm,节理裂隙较发育,裂面黑色铁锰质氧化物浸染,RQD=4060%,岩体基本质量等级为类。揭露钻孔层顶埋深13.0023.00m(标高15.8225.57m)。(23)中风化泥质粉砂岩,图表上代号该层在区均有分布。紫红色,夹灰绿色,泥质粉砂结构,厚层状构造,岩质软,锤击声哑,岩芯较完整,呈短柱-长柱状,局部碎块状,节长一般为10-30cm,最长120cm,节理裂隙较发育,裂面黑色铁锰质氧化物浸染,RQD=7095%,遇水易软化,局部夹杂较多砾石,局部偶尔见溶孔。该层层位较稳定,但厚度变化大。局部岩面起伏较大,局部中风化岩层中夹强风化岩层。揭露钻孔层顶埋深5.8039.00m(标高2.2043.60m)。(24)中风化砾岩,图表上代号该层仅在区烈士公园站至迎宾路口站区间M6Z2-B036、M6Z2-B109钻孔有揭露。褐红色夹褐黄色,碎屑结构,岩芯较完整,呈短柱长柱状,局部碎块状,节长10-30cm,砾石成分主要为方解石,呈亚圆形到次棱角状,有一定的磨圆度,碎块、砾石粒径2-7cm,钙泥质胶结。节理裂隙较发育,多为铁锰质侵染, RQD=7090%,岩体基本质量等级为类。揭露钻孔层顶埋深15.9035.60m(标高9.2832.11m)。(25)全风化板岩,图表上代号该层在-3区分布,仅在钻孔文昌阁站中钻孔M6Z2-B003、芙蓉中路站至烈士公园站区间中钻孔M6Z2-B017 、M6Z2-B021和M6Z2-B022有揭露,呈薄层状或透镜体状分布,层位不稳定。青灰色,风化剧烈,除少量石英砾质外,其余成份已全部风化成黏土矿物,呈坚硬土状,原岩结构尚可辩认,手可捏碎,遇水易软化崩解。该层呈近似薄层状产出,局部呈扁豆状产出。层厚0.93.50m,平均2.25m,层顶埋深2.0014.70m(标高26.2044.21m),层底埋深5.5016.70m(标高25.3040.71m)。(26)强风化板岩,图表上代号该层-3区均有分布,共有44个钻孔有揭露,大部分钻孔未穿透该层。呈层状连续产出,层位稳定,厚度变化较大。青灰色,风化强烈,呈半岩半土状及碎块状,局部扁柱短柱状,原岩结构易辩,岩质极软,节理裂隙极发育,多为铁锰质侵染,合金钻进速度一般。风化规律基本是从上至下由强至弱,局部风化程度不均匀,强风化带中夹中风化岩或中风化岩中夹强风化层,岩体基本质量等级为类。揭露层厚0.5033.37m,平均10.84m,层顶埋深5.5037.20m(标高4.1444.88m),层底埋深12.9044.07m(标高-7.4837.18m)。(27)中风化板岩,图表上代号该层在-3区广泛分布。青灰色,隐晶质结构,板状构造,有少量风化裂隙,芯呈扁柱短柱状,局部碎块及长柱状,岩质较软,锤击声较脆,RQD=560%,岩体基本质量等级为类。揭露钻孔层顶埋深12.9040.60m(标高-3.9137.18m)。(28)微风化板岩,图表上代号该层仅在-3区烈士公园站至芙蓉中路站区间中M6Z22-B015、M6Z22-B021、M6Z22-B022和M6Z22-B024钻孔有揭露。青灰色,隐晶质结构,板状构造,岩芯完整,呈长柱状,局部短柱状,风化裂隙发育,岩芯钻进慢,锤击声脆RQD=70-90%,岩体基本质量等级为级。层顶埋深20.1036.70m(标高9.5122.51m)。(29)断层角砾岩,图表上代号该层仅在区烈士公园站至迎宾路口站区间M6Z2-B035、M6Z2-B036和M6Z2-B109钻进有揭露,由F101断层作用形成,呈厚层状产出,层位不稳定。紫红色,钙泥质胶结,成岩矿物显著风化,岩石组织结构已大部分破坏,但原岩结构清晰,岩石风化节理裂隙很发育,岩芯多呈土夹碎块状,岩块用手可折断,合金钻进速度一般,岩体基本质量等级为类。揭露层厚7.2011.20m,平均9.50m,层顶埋深16.8025.50m(标高19.3831.21m),层底埋深24.0035.60m(标高9.2824.01m)。2.3地质构造及地震烈度拟建区域地处雪峰地穹系与湘赣地洼系交接的幕阜地穹西南部的乌山洼隆与长沙洼陷交接部位,历经了多次构造运动。长沙市位于平江穹褶断裂和潭宁凹褶断裂两构造单元接触处,湘江正由此接合部流过。由于两构造单元的地质构造特征,该区在地形上表现为一个明显的盆地。湘江西岸属褶皱丘陵,多为古生代地层;东岸的广大地区的基岩中除泥盆系或元古界零星出露外,均为下第三系或白垩系,且以紫红、暗红色粉砂质泥岩为主,属陆相红色碎屑岩沉积。根据长沙地区区域地质资料,穿越本标段的断裂主要为葫芦坡-金盆岭-炮台子断裂(F101)。葫芦坡-金盆岭-炮台子断裂(F101):该断裂由湘江猴子石大桥西南门口松桂园沿北东向延伸穿越市区,走向NE30,全长约60km,北东段为长沙洼凹西缘的边界断裂,截切了冷家溪群、泥盆石炭纪及白垩纪地层,挤压破碎带沿线可见,在水渡河附近见冷家溪群逆掩于神皇山组之上。该断裂走向北东,约5060度,倾向北西,倾角为7080度,为逆断层。根据区域地质资料,该断层在线路烈士公园站至迎宾路口站区间经过,与6号线线路小角度相交,本次勘察在M6Z2-B035与M6Z2-B036揭露到F101断层。主要表现:在松桂园表现为泥盆系泥岩被构造运动形成断层角砾岩,且有泥化现象,岩芯呈破碎状、遇水易软化,水敏性强,局部呈断层泥。遥感图像显示及地貌景观分析,黑石渡-烈士公园一带,断裂严格控制了地下水富水性,断裂北西盘明显富于南东盘,两者分界沿断裂带线状分布,在烈士公园站至迎宾路口站区间表现为切割了白垩系泥质粉砂岩,形成断层角砾岩。在月湖公园站附近主要表现为,切割了泥盆系灰岩及白垩系砾岩,形成了断层角砾岩及风化深槽。根据区域地质资料,葫芦坡-金盆岭-炮台子断裂(F101)及施家冲-新开铺磊石塘断裂(F106)均为非全新世断裂,其工程地质特征及对线路的影响须进一步查明。根据中国地震动参数区划图(GB183062015)和建筑抗震设计规范(GB500112010)拟建工程场地的抗震设防烈度为6度,设计地震动峰值加速度为0.05g,设计地震分组为第一组。该工程项目为长沙市重点工程,根据建筑工程抗震设防分类标准(GB50223-2008)本工程为重点设防类,抗震设防标准应按7度的要求加强其抗震措施。2.4水文地质条件本标段线路主要由湘江级阶地组成,主要含水层为阶地冲洪积卵砾石层、砂层,地下水类型以孔隙潜水为主,水量较大,略具承压性,属中等强透水性地层;基岩裂隙水为辅,为承压水,含水量一般,局部水量较大,总体上基岩属弱透水层。长沙市溪河纵横,水系发育,长沙地区地表水均属湘江水系,历史上最高洪水位为39.18m,KC-2标段-3及区地面标高为32.2052.88m。场地范围内无常年性地表水系,地表水较不发育,但场地距离湘江、浏阳河及圭塘河较近,以上河流两岸筑有坝堤,排水系统完善畅通,不会发生内涝现象。1)地下水类型该场地地下水受基底构造、地层岩性和地形、地貌、气象及湘江等综合因素的影响,水文地质条件较复杂。场地内地下水分松散岩类孔隙水和基岩风化裂隙水,本场地地下水类型主要为上层滞水、第四系松散层孔隙水及基岩裂隙水。(1)上层滞水主要赋存于人工填土中,主要接受大气降水及地表水补给,同时也接收人工及周边地下水系补给,一般水量较小,且无稳定的自由水面。(2)孔隙水第四系含水地层主要以上更新统粉、细砂、中、粗砂层、砾砂、圆砾、卵石层和中更新统粉、细砂、中、粗砂层、砾砂、圆砾、卵石层为主,其含水性能与砂的形状、大小、颗粒级配及粘粒含量等有密切关系。根据本次勘察对第四系砂卵石层含水层进行的抽水试验结果,其渗透系数为4.45036.50m/d,属中等强透水性地层。场地内地下水类型以孔隙承压水为主,水量较大,承压水头约1.04.0m,部分为潜水。(3)基岩裂隙水基岩裂隙水主要赋存于白垩系泥质粉砂岩、元古界冷家溪群板岩、粉砂质泥岩中的风化裂隙之中,含水层无明确界限,埋深和厚度很不稳定,其透水性主要取决于裂隙发育程度、岩石风化程度和含泥量。经过本次勘察及抽水试验确定,强风化板岩透水性中等,基岩裂隙水较大;强风化泥质粉砂岩基岩裂隙水一般透水性弱、含水贫乏,局部裂隙、溶孔较发育,透水性中等,含水较丰富。中风化板岩、中风化粉砂质泥岩、中风化砾岩及中风化泥质粉砂岩基岩裂隙水一般透水性弱、含水贫乏。微风化板岩基岩裂隙水透水性弱、含水贫乏。2)地下水位根据本次勘察期间实际量测,勘察区砂卵石层中潜水水位约2.009.50m (标高26.9849.05m),砂卵石层上部有相对不透水层时,具有微承压性,承压水头约0.503.00m;场地基岩水属于微承压水,承压水头约36m,承压水位埋深约为4.6015.10m,局部不具承压性,具体承压水水头可按基岩面位置提高36m考虑。根据区域水文地质资料,该地区地下水水位随季节性变化,潜水水位的升降可引起岩土工程性能的变化。场地所处地貌为湘江级地地貌,潜水含水层颗粒较大,渗透性较强,排泄条件较好,潜水水位的升降因季节性影响大,阶地地貌对场地岩土层工程性能影响大。每年49月份为雨季,大气降水丰沛,是地下水的补给期,其水位会明显上升,而每年10月次年3月为地下水的消耗期,地下水位随之下降,年变化幅度2.004.00m。3)地下水的腐蚀性评价根据水质分析结果场地内地下水及地表水对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性。2.5岩土物理力学指标根据现场对土岩鉴定、原位测试和已有利用资料,结合相关的规程、规范,综合给出主要土岩设计参数建议值见下表。各岩土层物理力学参数建议值表 表2.5-1地层代号岩土名称时代与成因天然密度天然含水量孔隙比天然快剪固结快剪计算摩擦角压缩系数压缩模量变形模量土的侧压力系数基床系数渗透系数粘聚力内摩擦角粘聚力内摩擦角天然降水后垂直水平wcca1-2Es1-2E0KvKhKg/cm3%kPakPaMPa-1MPaMPaMPa/mMPa/mm/d沥青路面Q4ml1.86-2.0220-33/500-10000.1-0.24.0-4.53.5-4。01-3素填土Q4ml1.95-2.0320-280.6-0.812-1812-1613-2014-1816-20/0.20-0.355-107-120.5-0.64.0-4.53.5-4。01-3杂填土Q4ml1.95-2.0020-240.65-0.806-108-129-1212-1414-18/0.25-0.404-88-140.5-0.64.0-4.53.5-4。03-7粉质粘土Q3al1.90-2.0718-330.54-0.9025-358-1425-3512-1818-22/0.37-0.434.5-5.04-80.45-0.5515-2018-230.005-0.02粉质粘土Q3al1.86-2.0419-320.60-0.9530-4012-2032-3716-2220-30/0.1-0.356-1015-220.3-0.538-4238-450.005-0.02粉、细砂Q3al1.80-1.95/0-415-25/10-125-100.35-0.4023-2820-2510-16中、粗砂Q3al1.85-1.95/0-425-35/28-36/12-1815-220.35-0.4023-2820-2510-16砾砂Q3al2.02-2.07/28-36/30-40/10-1423-280.3-0.430-4025-3512-20圆砾Q3al2.02-2.10/0-434-42/38-45/10-1632-380.3-0.3540-5035-4525-35卵石Q3al2.05-2.15/0-435-50/45-55/12-1838-420.2-0.365-7272-7828-40残积粉质粘土Qel1.92-2.0319-300.5-0.8530-4015-2535-4320-2825-35/0.15-0.356-1522-280.3-0.438-4243-480.01-0.10全风化泥质粉砂岩K1.95-2.0715-250.6-0.835-4520-3035-4522-3035-42/0.15-0.326-1835-450.3-0.440-4535-420.01-0.10强风化粉砂质泥岩K2.0-2.2/50-9035-420/42-55/100-150200-3000.2-0.3100-180120-2200.3-0.8中风化粉砂质泥岩K2.68-2.73/170-27035-43/55-65/4500-52000.05-0.15180-280150-2500.2-0.5强风化泥质粉砂岩K2.32-2.52/45-5530-40/40-55/6-20250-3000.2-0.3120-140140-1600.2-0.6中风化泥质粉砂岩2.36-2.56/180-22035-45/45-55/3800-42000.1-0.2220-240180-2200.08-0.3全风化板岩Pt1.95-2.0715-250.6-0.835-4520-3035-4522-3035-42/0.15-0.326-1835-450.3-0.440-4535-420.05-0.1强风化板岩Pt2.2-2.4/60-10035-42/45-55/150-200250-3500.2-0.3100-200120-2500.5-0.8中风化板岩Pt2.59-2.72/200-30040-46/60-70/5500-65000.05-0.15200-300150-2500.1-0.3微风化板岩Pt2.75-2.83/250-40055-60/70-80/7000-90000.05-0.151500-18001500-20000.05-0.1强风化断层角砾岩2.2-2.3/45-5535-45/45-53/150-200250-3200.2-0.3130-150

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