地道橋工程勘察的幾個問題及建議

摘 要:本文就天津地區地道橋工程勘察中的相關問題進行了初步探討。結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，提出了觀點和建議。

關鍵詞:地道橋 勘察 軟土 天津

中圖分類號:[U25] 文獻標識碼: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筑物。本文以天津地區為例，就地道橋工程勘察中的一些特殊問題進行探討。

1 關于勘察測試方法的選擇問題

地道工程的勘察應結合設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構方案有鉆孔灌注樁+止水帷幕、地下連續墻、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，應結合地道橋工程的特點和要求，選用相應的勘察方法。

2 關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。勘探孔位均應布置在地道結構邊線外3m～5m區域，勘探孔盡可能不進入地道結構范圍內，否則應做到有效封孔，這是為了不使勘探孔成為基坑周圍地下水匯聚的通道。勘探孔深度宜根據地道埋深、設計方案及施工工藝分別考慮，并滿足設計對地基穩定、變形、滲漏分析、結構安全等要求。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的敞口開挖區域，需要采用基坑圍護措施，孔深同時要滿足圍護結構入土深度要求;在需要考慮結構抗浮設計的區域，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 關于取樣和原位測試的問題

不同的土層應采取不同的取樣設備和取樣方法。原狀土取樣設備及取樣方法見表2。對于擾動土樣，其質量等級根據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容不同。在做試驗之前應先鑒定土樣的級別。《巖土工程勘察規范》規定，每個場地每一主要土層的原狀土試樣或原位測試數據不應少于6件(組)。這是因為當取樣個數或測試數據少于6件(組)時，就無法統計出巖土參數的標準值。應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據。

4 關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、試驗相結合的方法切實可行。同時，天津地區地層具有一定的規律性。天津地區埋深大致在75m以上的地基土層均屬于第四系全新統及上更新統沉積，其下為中更新統沉積。全新統地層底界埋深約20m，上更新統地層底界埋深約75m。第四系全新統地層由人工填土層(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(淺海～濱海相沉積Q3bm)和第Ⅴ陸相層(河床～河漫灘相沉積Q3aal)組成;中更新統地層由第Ⅳ海相層(濱海～三角洲相沉積Q23mc)組成。天津地區土層的定名和劃分應緊密結合天津地層的這一沉積韻律。

5 關于水文地質條件的勘探和評價

天津地區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，應分別提供各含水層的穩定水位。對于分層測定承壓水位，在水文地質勘探中，應該嚴格控制成孔、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，易產生流砂、潛蝕、管涌等現象，對施工不利。應加強水文地質條件的勘探和評價，確保地道工程的施工安全。

6 關于場地類別、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。天津地區的大范圍軟土屬于抗震性能最差的一類，應加強抗震設計。天津地區的地粉砂性土多為新近沉積，土質較為松軟且含水量大，在動荷載和地震力的作用下易產生液化。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生了軟土液化、震陷。天津地區抗震設防烈度等于或大于Ⅶ度，且上部土層分布有厚層軟土。根據規范要求，應判別軟土震陷的可能性和估算震陷量。

參考文獻

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

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

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