地铁工程勘察
(2016-08-29 14:41:03)文章来源:中铁城际规划建设有限公司
(一)地铁工程勘察的重要性
工程勘察是对工程地质条件、周边环境勘察探明的过程,是地铁工程建设的基础性工作和十分重要的环节,其工作质量的优劣时地铁工程建设的质量、安全、工期和合理投资都起着重要的作用。由于城市环境和地质条件往往比较复杂,而地铁工程又是线性工程,不同地段的工程地质条件差异较大,因此,做好地铁工程勘察工作尤为重要。
(二) 地铁工程勘察的原则
地铁工程勘察应遵照国家有关法规标准规定的程序和要求进行。地铁工程勘察时,应广泛收集已有的勘察、设计和施工资料;应针对不同的施工方案和施工影响范围安排工作量和测试手段;应按地铁工程各勘察阶段的要求,正确反映工程地质条件,查明不良地质作用和地质灾害,精心勘察、精心分析;应重视环境保护,防止和减少对环境的破坏;勘察报告应资料完整、评价正确。
(三)地铁工程勘察与设计的关系
工程勘察和工程设计是地铁建设过程中两个关键阶段,相互独立,也相互关联。勘察单位需要根据设计单位提出的具体勘察要求进行勘察,勘察成果文件作为设计的重要依据资料。
(四)地铁工程勘察与质量安全的关系
地铁工程地质条件的好坏及其探明程度直接关系到工程建设的质量安全问题。地质条件对工程质量安全的影响主要体现在以下几个方面:
1.对建设场地稳定性和适宜性的影响
地质条件中的不良地质作用和地质灾害是直接影响建设场地的稳定性和工程建设适宜性的重要因素。
岩溶、活动断裂、采空区、砂土液化、地裂缝、地面沉降等不良地质作用发育和地质灾害危险性大的地区都是会直接威胁地铁工程的安全运营。
对于稳定性较差的场地,不经治理,一般不适宜地铁工程建设;对于不稳定场地,不适宜地铁工程建设。
2. 对地基稳定性的影晌
地基稳定性是指地基岩土体在承受建筑荷载条件下的沉降变形、深层滑动等对工程建设安全稳定的影响程度。地基的稳定性包括地基的承载能力、均匀性和变形特性,直接关系到建筑物的安全。
影响地基稳定性的因素较多,主要的是建筑物荷载的大小和性质、基础埋深,岩、土体的类型及其空间分布、物理力学性质,地下水条件。同样质量的地基,能承受较大的铅直荷载,但不一定能抵抗过大的倾斜荷载;相对易变形岩、土体的过量压缩及膨胀性岩、土体的胀缩等,均可使建筑物产生不容许的变形。黏土、有机土等在荷载作用下容易产生剪切破坏;松软地层中地下水位下降、地下洞室的开挖及邻近建筑物的施工,可能引起地面和地基不均匀沉降。地震时,粉土、砂土液化可以导致地基基础失效;隐伏开挖洞室、废旧矿坑、喀斯特洞穴等,可能导致地表和地基塌陷。
3.对围岩稳定性的影响
围岩稳定性是指在地下工程开挖过程中,围岩原有压力状态改变、重新分布后,仍能自然成拱依靠自然强度保持平衡、抵抗破坏性变形的能力。主要包括围岩的承载能力和变形特性。围岩的稳定性一般通过围岩的分级来表征。
例如,坚硬、完整的岩体围岩等级为I级,在一般的隧道开挖过程中,不用采取支护措施,可以利用围岩的自然拱进行的保护进行开挖施工。而松散的砂层或软土层在采取地层加固、超前支护等措施下才能进行开挖施工。
影响场地围岩的稳定性因素主要包括:地层岩性及对结构、岩土体强度、地层构造、地下水、地应力与地下结构的数量深度、施工方法等。
4.对工程施工的影响
复杂的地质条件往往导致施工质量难以控制,例如:在含水层与隔水层界面处、在黏质粉土弱透才层中的疏不干效应;饱和粉细砂塌孔造成的地下连续墙渗漏、钻孔灌注桩夹泥和断桩;卵石地葛造成的成桩困难,注浆小导管打设困难,注浆难以控制等。
地质条件对施丁质量、安全造成的不利影响还体现在松散破碎地层掌子面坍塌导致的地面塌陷、孤石和漂石等导致的盾构掘进困难、含水透镜体导致隧道突水、地下水或厚层填土导致基坑失稳等方面。
工程建设中,地下水对工程质量安全的影响非常大,之前的地铁工程建设中因地下水问题引起的工程事故所占比例很高。场地的水文地质条件直接关系到工程是否需要进行地下水控制,能否查明场地的水文地质条件、提供合理的水文地质参数,直接关系到地下水控制措施的选择及地下水控制的效果。
5.
地质体是工程建设的载体,同时也是工程周边环境的载体。地质体的强度和抗变形能力直榜影响到丁程周边环境的安全状态及其需要采取的环境保护措施。
除了上述几个方面的作用,勘探孔定位的方法及其准确性直接影响到地质条件分析的空间宅位精度,从而影响到工程设计施工的质量,而勘探孔的处理方法及钻孔遗留物的标识详细程度直接影响工程施工的质量和安全。例如,钻孔施工完毕后未按照要求封填,可能会导致上下含水层中地下水的连通,尤其是下部承压水沿钻孑L上升,造成突涌;还可能造成暗挖或盾构隧道施工注浆浆液溢流;钻孔中遗留的钻杆、取土器等硬质金属物件,可能会导致盾构施工机械损坏。