【摘 要】哈爾濱市軌道交通的遠景規劃內容和布局,充分反映了軌道交通在哈爾濱城市交通中的骨干作用。近期規劃實施的3號線項目,連接了哈爾濱主要的客流集散點、交通樞紐、文化商貿中心、工業區、居民小區和行政中心。本文簡述了哈爾濱市軌道交通3號線二期詳細勘察工作的目的、方法及發現的問題。
【關鍵詞】哈爾濱市軌道交通;目的;方法;問題
1.哈爾濱市軌道交通3號線二期工程概況
(1)哈爾濱市軌道交通3號線二期工程為哈爾濱軌道交通3號線環線的一部分,正線全長32km,共設29座車站,均為地下線和地下車站,設換乘站10座。在紅星村設安通街車輛段及綜合基地1處,設控制中心1處。該工程的建設單位為哈爾濱地鐵集團有限公司,總體設計單位為鐵道第三勘察設計院,勘察監理單位為黑龍江正信建設工程管理有限公司,勘察標段Ⅴ勘察單位為中鐵第五勘察設計院集團有限公司。
(2)勘察標段Ⅴ沿康安路、群力大道、麗江路地下敷設,包括河山街站-上江路站-靈江路站-群力第五大道站-群力第六大道站-工農大街站-終點共6站6區間、控制中心,線路全長約6.37公里。沿線地勢平緩,線路兩側建筑物密布,交通較為繁忙。本次勘察為該標段的詳細勘察階段。
2.本次勘察目的
(1)初步查明沿線的區域地質、水文地質及工程地質條件,查明沿線區域地貌、地層、巖性和地質構造等區域地質環境。
(2)初步查明沿線的地層分布情況、巖土類型、工程性質,對線路通過地區的工程地質條件進行評價。
(3)初步查明沿線的不良地質、特殊巖土的成因、特征、范圍、工程特性,預測其發展趨勢,分析其對工程的危害程,并初步提出對不良地質和特殊巖土的治理措施。
(4)初步查明沿線地表水的水位、流量、水質、河流淤積物的分布,以及地表水與地下水的補排關系。
(5)初步查明地下水水位、地下水類型、埋藏條件,補給、徑流、排泄條件,歷史最高水、位近3~5年最高水位,地下水動態和變化規律,并結合工程要求提出初步評價。
(6)對沿線的地表水、地下水及土的腐蝕性進行初步評價。
(7)分析已有地震資料,初步劃分場地土類型和場地類別,初步評價場地和地基的地震效應,初步評價線路所經是否存在活動性斷裂及兩側工程地質條件。
(8)評價場地穩定性和工程適宜性。
(9)初步確定沿線巖土的巖土施工工程分級、圍巖分級。
(10)根據車站、區間隧道的結構形式、埋置深度、施工方法,結合巖土工程條件,對可能采取的地基基礎類型、加固治理方案、基坑開挖與支護方案、地下水控制方案進行初步分析評價,初步提出巖土設計參數。
(11)對環境風險等級較高的工程周邊環境,分析可能出現的工程問題,提出預防措施的建議。
3.勘察方法
(1)工程地質調查:主要采用實地調查訪問和收集有關資料,初步查明場地及其附近有無不良地質作用及對工程不利的地下埋藏物。
(2)勘探孔位的管線探測及挖探探查:為保證勘探孔附近的管線和勘探施工人員的安全,每個勘探孔作業前均采用LF2200管線探測儀進行地下管線探測,然后再用螺紋鉆人工挖探探查,挖探探查深度不少于3.0m且應穿透人工填土層,以保證每個鉆孔均避開地下管線。
(3)鉆探:鉆探采用XY-100、SH-30型鉆機全孔取芯鉆進,采用沖擊和回轉鉆進方法。鉆孔井徑不小于110mm。地下水位以上干作業鉆進,套管護壁,水位以下采用泥漿或套管護壁,巖芯管鉆進。鉆探過程中嚴格控制鉆進的回次進尺不大于2m,遇到薄層透鏡體分布時適當縮小回次進尺,巖芯采取率保證黏性土≥95%,砂性土≥70%(水位以上≥80%)。
(4)取樣:原狀樣采用取土器取樣,擾動樣在巖芯或標貫器中采取,在局部地段用取砂器取代表性的原狀砂樣,從取水鉆探孔中采取地下水樣。取土樣的位置、間距,按照每層土的試驗項目及數量按單孔設計要求進行,原狀土樣樣高20cm,蠟封并放至保溫箱,并及時送試驗室。
(5)標準貫入試驗:標貫試驗主要在黏性土、粉土、砂土層中進行,貫入器為外徑51mm、內徑35mm、長700mm的兩個半合管組成,采用自動落錘裝置,錘重63.5kg,落距76cm。
(6)波速試驗:波速試驗采用單孔法,在鉆孔中進行,測試儀器為DS1井下波速探頭+SWS工程地震儀,孔內自激發,自下而上逐點測試,測試間距為1m。測試深度25m。
(7)電阻率測試:采用DZD-6型電法儀,先將測井電纜下到孔中,自下而上逐點測試,測試點距1.0m。
(8)地溫測試:采用SWA數字井溫儀,以注滿泥漿24小時后的泥漿溫度近似代替,地面下1m內測試間距0.5m;1~3m測試間距1m;3m以下測試間距2m。測試在鉆探結束24小時后進行,保證鉆孔內的泥漿水與地層的熱傳導盡可能交換以達到熱平衡。
(9)室內試驗:室內土工試驗按照國家標準《土工試驗方法標準》(GB/T50125-1999)實施,試驗內容除常規物理力學性試驗外,根據要求進行了一定數量的滲透、直剪、固結快剪、三軸剪切(UU和CU)、無側限抗壓強度、靜止側壓力系數(K0)、基床系數、水質分析等試驗。
4.勘察過程中遇到的問題
本次勘察的季節在秋冬季,經過路段車流量較大,車速較快,大多數孔位在道路中央及十字路口,因此勘察困難很大。勘察過程中遇到的問題,主要包括以下兩個方面。
(1)安全隱患:鉆機隊伍由牙克石林業設計院及黑龍江省林業設計研究院兩個單位組成,鉆機進場前準備好滿足機組需要的圍擋及爆閃燈。白天路過的車輛可以看到明顯的警示標識,各別鉆探機組的圍擋及爆閃燈在夜間被撞壞,但鉆探機組其他設備及肇事車主都沒有受傷,足以說明圍擋和爆閃燈的必要性,之后幾天還下起了大霧,爆閃燈的作用就更加明顯,多種安全設施保障了鉆探機組及路過車輛的安全。由于在秋冬季施工,因此群力新區的風力較大,圍擋被大風刮到道路中央,險些給路過鉆探機組的機動車輛造成不必要的事故,為此機組將所有的圍擋用鐵絲捆綁在一起,之后再也沒有此類危險的發生。
(2)地下管線避讓:此次詳細勘察經過的場區內地下市政管線密集,埋深約1~3m,主要有供排水、電信、電力、熱力、煤氣、軍用光纜等,縱橫交錯,非常復雜。根據物探專業提供的地下管線分布圖,將鉆孔布置圖附在管線分布圖上,這樣就可以準確的找到鉆孔周圍的地下管線,在現場各家管線單位確認以及對周圍井蓋、特殊標識等觀察之后,螺紋鉆再進行挖探工作,鉆機避開了密集的地下管線,保障了鉆探工作安全順利的進行。
5.結論
哈爾濱市軌道交通3號線二期工程是造福于民的工程,基于此次勘察工作吸取的經驗和教訓,給未來哈爾濱地鐵的勘察工作提供了很多的幫助和警示,期盼3號線通車會得到市民滿意的笑容和贊許。