我院承接的地鐵勘察項(xiàng)目被市規(guī)自委審圖期刊刊發(fā)!
案例簡介
我院承接的某地鐵工程場地位于北京市西部地區(qū),為1個(gè)地鐵區(qū)間,長度2864.90m,底板埋深12.60至38.50m,頂板覆土約6.60至32.50m,采用盾構(gòu)法施工工藝。
項(xiàng)目重難點(diǎn)
該區(qū)間隧道穿越主要地層為人工回填的厚層雜填土及第四紀(jì)沉積的卵礫石層,卵礫石層中隨機(jī)分布大粒徑漂石。同時(shí),線路穿越永定河園博湖,地下水及地表水豐富,工程地質(zhì)問題異常復(fù)雜,對(duì)盾構(gòu)設(shè)計(jì)施工影響很大。目前該段的盾構(gòu)穿越問題被稱作“世界難題”。具體特點(diǎn)如下:
1-大粒徑、高強(qiáng)度卵漂石分布復(fù)雜
本工程沿線長段落穿越第四紀(jì)沉積的卵礫石,卵礫石層中隨機(jī)分布大粒徑漂石,目前該區(qū)間北側(cè)車站施工開挖揭示最大粒徑超過1.2m,盾構(gòu)機(jī)工作過程中將面臨排石困難問題,同時(shí)大粒徑漂石強(qiáng)度大,飽和單軸抗壓強(qiáng)度測試為46.70~91.60MPa,局部強(qiáng)度可能更大,對(duì)盾構(gòu)刀盤等磨損很大。
在園博園錦繡谷區(qū)域長段落分布深厚人工填土層,其中局部分布粒徑較大的混凝土塊等建筑垃圾,可能造成盾構(gòu)機(jī)排渣困難,盾構(gòu)刀盤磨損很大等問題。
3-沿線地表水及地下水條件復(fù)雜
線路沿線卵礫石層中地下水豐富,線路穿越錦繡谷及永定河(園博湖)區(qū)段,地表水水位很高,且和地下水形成了相互補(bǔ)給關(guān)系,水力聯(lián)系復(fù)雜,豐富的地下水及高水壓環(huán)境對(duì)盾構(gòu)機(jī)刀盤檢修及開倉取石造成了巨大的安全風(fēng)險(xiǎn)。
解決方案
針對(duì)上述設(shè)計(jì)施工須面臨的復(fù)雜問題,我院采用創(chuàng)新的綜合勘察手段,查明了沿線重點(diǎn)工程地質(zhì)問題,具體如下:
1- 多種手段查明沿線卵、漂石分布特征
采用“工程地質(zhì)調(diào)繪”、“雙管單動(dòng)+植物膠護(hù)壁鉆探”、“孔內(nèi)電視”等專門研究手段,結(jié)合永定河古河道與沿線已有探井、深井及周邊基坑資料的搜集分析,綜合查明了沿線第四系卵礫石層大粒徑卵石、漂石的分布特征。

2-專項(xiàng)試驗(yàn)測定卵、漂石指標(biāo),給設(shè)計(jì)、施工提供可靠依據(jù)
為了進(jìn)一步掌握卵石、漂石的物理力學(xué)性質(zhì)、顆粒級(jí)配等特性,對(duì)卵石、漂石進(jìn)行點(diǎn)荷載試驗(yàn)、顆粒級(jí)配試驗(yàn)、CERCHAR磨蝕試驗(yàn)、物性分析試驗(yàn)等,給出了曲率系數(shù)、不均勻系數(shù)、抗壓強(qiáng)度、礦物含量及磨蝕指數(shù)等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及相關(guān)參數(shù),為設(shè)計(jì)、施工提供可靠依據(jù)。

3-多種手段查明地下水參數(shù),為精細(xì)化設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)支持
通過“搜集場區(qū)抽水試驗(yàn)等水文地質(zhì)資料、建立長期水位觀測孔、三點(diǎn)法測地下水流向、AML920儀器孔內(nèi)量測地下水流向及流速”等綜合手段,查明了場區(qū)地下水的動(dòng)態(tài)規(guī)律、流向及流速。
4-搜集歷史影像和專項(xiàng)調(diào)查,精準(zhǔn)查明填土坑性質(zhì)
通過搜集歷史影像和專項(xiàng)調(diào)查,查明了錦繡谷、園博園等填土坑的回填范圍、材料、方式和形成歷史,通過鉆探驗(yàn)證和原位測試精準(zhǔn)評(píng)價(jià)了其物理力學(xué)性質(zhì)。

5-針對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件可能造成的施工風(fēng)險(xiǎn)提示到位,建議充分
勘察成果中,針對(duì)大粒徑卵石、漂石可能造成對(duì)刀盤過度磨損開挖掘進(jìn)困難風(fēng)險(xiǎn)以及盾構(gòu)掘進(jìn)遭遇障礙物風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)因素分析并給出了詳細(xì)具體的風(fēng)險(xiǎn)控制措施建議。
成果評(píng)價(jià)
本項(xiàng)目成果得到了審查專家的高度評(píng)價(jià),被評(píng)定為優(yōu)秀案例。專家為此撰文并發(fā)表于北京市規(guī)自委刊物《審圖常見問題一月一答》第13期。
專家點(diǎn)評(píng)如下:本工程通過多種勘察手段(植物膠鉆探、井探、物探、井下電視、室內(nèi)試驗(yàn)等)查明對(duì)軌道交通實(shí)施影響范圍內(nèi)的卵石、漂石分布特征及物理特性,分析了卵石、漂石對(duì)軌道交通工程的危害和影響,提出了具有針對(duì)性的工程防治措施,給設(shè)計(jì)、施工提供了詳實(shí)的基礎(chǔ)資料,為軌道交通工程的順利建設(shè)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。值得學(xué)習(xí)借鑒。
