中鐵四院集團(tuán)西南勘察設(shè)計(jì)有限公司,云南 昆明 650206

1 工程概況及環(huán)境背景

1.1 工程概況

昆明市南二環(huán)綜合管廊路徑總長(zhǎng)度約為5.5km，采用盾構(gòu)法施工，圓形斷面內(nèi)凈空尺寸為直徑3.5m。線路范圍內(nèi)設(shè)盾構(gòu)始發(fā)井1座（凈尺寸為60m×7m），盾構(gòu)接收井2座（凈尺寸均為15m×7m），工作井6座（凈尺寸均為7m×7m）。盾構(gòu)始發(fā)、接收井采用明挖基坑結(jié)構(gòu)順做法施工，6個(gè)工作井采用沉井法進(jìn)行施工。

1.2 環(huán)境背景

沿線地勢(shì)東部略高于西部，地面標(biāo)高為1884.5～1893.5m，最大地形相對(duì)高差為9m。地形過(guò)渡由西至東緩慢抬高，整體地勢(shì)較平緩，屬于沖湖積平原地貌，地層巖性為第四系沖湖積層，主要由黏土、粉質(zhì)黏土、泥炭質(zhì)土、砂類土組成。該工程沿線上穿昆明地鐵、城市主干道的下穿隧道，下穿南二環(huán)高架、高層小區(qū)等重要建構(gòu)筑物，同時(shí)下穿大觀河、烏龍河、濕地公園等環(huán)境敏感區(qū)。南二環(huán)路為該市主干道，沿線城市主干管線眾多，主要有供排水、電力、通信、燃?xì)獾戎匾芫€。

2 勘察方法

（1）盾構(gòu)隧道段。以地質(zhì)調(diào)査和測(cè)繪為主，輔以代表性鉆探測(cè)試工作。工程地質(zhì)測(cè)繪比例尺洞身段宜為1∶2000～1∶100，隧洞口邊坡影響范圍宜為1∶500，斷面圖宜為1∶200～1∶100。勘探點(diǎn)的數(shù)量和位置應(yīng)根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料分析、地質(zhì)調(diào)査和測(cè)繪結(jié)果確定，隧道口布置勘探點(diǎn)。該工程的工程重要性等級(jí)為一級(jí)，場(chǎng)地復(fù)雜程度等級(jí)為一級(jí)，地基復(fù)雜程度等級(jí)為一級(jí)。勘探點(diǎn)在隧道紅線外側(cè)3～5m，交錯(cuò)布置，水域段勘探點(diǎn)應(yīng)在隧道紅線外側(cè)6～10m交錯(cuò)布置，勘探點(diǎn)間距為20m。一般性勘探孔宜進(jìn)入隧道底板以下不小于隧道高度的1.5倍，控制性勘探孔宜進(jìn)入隧道底板以下不小于隧道高度的2.5倍。

（2）明挖段。依據(jù)《市政工程勘察規(guī)范》（CJJ 56—2012），明挖施工段勘探工作量要求參考基坑工程。依據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》（GB 50021—2001），明挖施工段沿著基坑邊線，按15m間距對(duì)稱布置勘探點(diǎn)?？碧娇咨疃纫藶榛娱_挖深度的2～3倍，當(dāng)預(yù)定深度內(nèi)有軟弱夾層時(shí)，勘探孔深度應(yīng)適當(dāng)增加。

3 勘察重難點(diǎn)及措施建議

結(jié)合所掌握地質(zhì)條件，項(xiàng)目工程地質(zhì)勘察的重難點(diǎn)在于填土勘察、軟土勘察、液化土判別、基坑勘察、勘察協(xié)調(diào)工作等。

（1）填土勘察。該工程在整個(gè)場(chǎng)區(qū)范圍內(nèi)均分布有人工填土，主要由黏性土、碎石和建筑垃圾等組成。該層土均勻性差，厚度變化大，具強(qiáng)度較低、壓縮性高、受壓易變形的特點(diǎn)，明挖施工時(shí)要注意填土層的影響。填土勘察應(yīng)查明如下幾點(diǎn)：①地形、填土來(lái)源、物質(zhì)成分、堆填方式、堆填時(shí)間。②不同物質(zhì)成分填土的分布、厚度、埋深、均勻性。③填土的含水量、密度、顆粒級(jí)配、有機(jī)質(zhì)含量、密實(shí)度、腐蝕性、壓縮性等?？辈旖ㄗh：①勘探點(diǎn)的密度應(yīng)能查明不同種類與物質(zhì)成分填土的分布范圍、厚度、工程性質(zhì)及其變化，其深度應(yīng)穿透填土層，并應(yīng)滿足工程設(shè)計(jì)及地基加固施工的需要。②由黏性土組成的素填土，可采用鉆探取樣、輕型鉆具與原位測(cè)試相結(jié)合的方法。③對(duì)含較多粗顆粒成分的填土，宜采用動(dòng)力觸探。④在具備施工條件時(shí)，可適當(dāng)布置一定數(shù)量的探井。

（2）軟土勘察。該工程場(chǎng)區(qū)局部地段分布泥炭質(zhì)土，因其特有的巖土工程特性，工程性質(zhì)差，對(duì)工程的建設(shè)有一定的影響。詳細(xì)勘察階段，泥炭質(zhì)土和有機(jī)質(zhì)土勘察應(yīng)查明如下幾點(diǎn)：①泥炭質(zhì)土、有機(jī)質(zhì)土的成因類型、成層條件、分布規(guī)律、層理特征、水平向和垂直向的均勻性。②地表硬殼層的分布與厚度、下伏硬土層的埋深和起伏。③固結(jié)歷史、應(yīng)力水平和結(jié)構(gòu)破壞對(duì)強(qiáng)度和變形的影響。④開挖、回填、支護(hù)、工程降水、打樁等對(duì)軟土應(yīng)力狀態(tài)、強(qiáng)度和壓縮性的影響?？辈旖ㄗh：①采用搜集當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗(yàn)、鉆探取樣、原位測(cè)試和室內(nèi)試驗(yàn)相結(jié)合的勘察方法，查明泥炭質(zhì)土、有機(jī)質(zhì)土的巖土工程力學(xué)性質(zhì)。②鉆探深度應(yīng)滿足地基壓縮層的計(jì)算深度和維護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算的要求，控制性勘探孔應(yīng)穿透軟土層，現(xiàn)場(chǎng)鉆探組應(yīng)及時(shí)將現(xiàn)場(chǎng)情況反饋給勘察技術(shù)組和結(jié)構(gòu)專業(yè)。③對(duì)于重要工點(diǎn)，每個(gè)工程地質(zhì)單元中每層的試樣數(shù)量應(yīng)不少于10組。④考慮施工方法及程序、時(shí)空效應(yīng)（基坑開挖步序及開挖后暴露時(shí)間）對(duì)基坑變形的影響。⑤地基承載力的確定應(yīng)根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)、原位測(cè)試和當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗(yàn)，并綜合考慮地層的成層條件、應(yīng)力歷史、靈敏度等力學(xué)特性和排水條件，以及上部建筑物的類型、剛度、規(guī)模和基礎(chǔ)類型等因素。

（3）液化土判別。該場(chǎng)區(qū)內(nèi)分布有砂土層，場(chǎng)區(qū)范圍內(nèi)局部地段可能存在地震液化?？辈旖ㄗh：詳細(xì)勘察階段應(yīng)加強(qiáng)場(chǎng)地地震液化判別，進(jìn)一步分析場(chǎng)地地形地貌、地層、地下水等與液化有關(guān)的場(chǎng)地條件，液化層有臨空面時(shí)應(yīng)評(píng)價(jià)液化引起的土體滑移可能。重點(diǎn)查明砂土液化范圍，上下地層的含水及隔水性質(zhì)，粉細(xì)砂層的埋深和層厚情況，依據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50011—2010），并結(jié)合原位試驗(yàn)和土工數(shù)據(jù)，進(jìn)一步準(zhǔn)確判斷液化土及其等級(jí)。

（4）基坑勘察。應(yīng)針對(duì)基坑工程設(shè)計(jì)的要求，綜合考慮建筑類型、基礎(chǔ)形式和施工方法、工序等進(jìn)行勘察。詳勘應(yīng)符合下列要求：①勘察應(yīng)針對(duì)以下內(nèi)容進(jìn)行，并提供有關(guān)計(jì)算參數(shù)和建議，如邊坡和坑底抗隆起穩(wěn)定性，坑底和側(cè)壁的滲流穩(wěn)定性，擋土結(jié)構(gòu)和邊坡可能發(fā)生的變形，降水效果和降水對(duì)環(huán)境的影響，開挖和降水對(duì)鄰近建筑物和地下設(shè)施的影響。②在受基坑開挖影響和設(shè)置支護(hù)結(jié)構(gòu)的范圍內(nèi)，應(yīng)查明巖土分布，分層提供支護(hù)設(shè)計(jì)所需的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。③如果場(chǎng)地水文地質(zhì)條件復(fù)雜，在基坑開挖過(guò)程中需要降水或隔滲，且已有資料不能滿足要求時(shí)，應(yīng)進(jìn)行專門的水文地質(zhì)勘察。④當(dāng)基坑開挖可能產(chǎn)生流砂、流土、管涌等滲透性破壞時(shí)，應(yīng)通過(guò)滲流實(shí)驗(yàn)針對(duì)性勘察。⑤查明鄰近建筑和地下設(shè)施的現(xiàn)狀、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及對(duì)開挖變形的承受能力。⑥特殊性巖土的勘察應(yīng)符合《巖土工程勘察規(guī)范》（GB 50021—2001）的規(guī)定，評(píng)價(jià)特殊性巖土對(duì)基坑的影響。⑦根據(jù)基坑開挖深度、巖土和地下水條件以及環(huán)境要求，對(duì)基坑邊坡的處理方式提出建議?？辈旖ㄗh：①有針對(duì)性地進(jìn)行勘察布孔，勘探孔應(yīng)在擬建場(chǎng)地結(jié)構(gòu)線邊緣外側(cè)3～5m處布置，孔深應(yīng)滿足基坑深度的2～3倍且滿足基坑支護(hù)、坑底抗?jié)B流抗隆起、主體地下結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和格構(gòu)柱基礎(chǔ)檢算的需要。②設(shè)置長(zhǎng)期水文觀測(cè)孔，搜集周邊水文資料，在水文地質(zhì)情況相對(duì)典型的基坑范圍內(nèi)進(jìn)行水文地質(zhì)試驗(yàn)，計(jì)算地層滲透系數(shù)和基坑涌水量。③如果遇深厚軟土層，現(xiàn)場(chǎng)勘探組應(yīng)及時(shí)與勘察技術(shù)組、結(jié)構(gòu)專業(yè)協(xié)商，必要時(shí)適當(dāng)擴(kuò)大勘察深度和范圍。④設(shè)計(jì)參數(shù)的確定應(yīng)綜合當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗(yàn)、鉆探取樣、原位測(cè)試和室內(nèi)試驗(yàn)等的結(jié)果。

（5）現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)工作。該工程地處城區(qū)以及出入城干道，人口密集，車輛及行人交通流量大，工作面廣線長(zhǎng)，受工作環(huán)境限制以及來(lái)自不同方面的干擾和影響較多。場(chǎng)地建設(shè)涉及諸多行政管理部分，包括交管部門、城管部門、環(huán)保部門、市政審批局、各管線單位等。辦理協(xié)調(diào)手續(xù)時(shí)間和現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)順利程度涉及勘察進(jìn)度。因此，對(duì)外協(xié)調(diào)與溝通、施工現(xiàn)場(chǎng)的組織和管理既是此次勘察工作的難點(diǎn)，同時(shí)也是此次勘察工作的重點(diǎn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

在國(guó)家沒(méi)有對(duì)管廊工程勘察制定相應(yīng)規(guī)范之前，明挖工程建議采用明挖法施工的管廊工程勘察可參考《巖土工程勘察規(guī)范》（GB 50021—2001）中的基坑工程，采用盾構(gòu)法施工的管廊工程勘察可參照《市政工程勘察規(guī)范》（CJJ 56—2012）中的隧道工程。對(duì)綜合管廊工程的巖土工程分析應(yīng)針對(duì)不同工法，結(jié)合擬建場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件有針對(duì)性地分析其勘察重難點(diǎn)，從而采取有效的勘察措施，查明建設(shè)場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件，為設(shè)計(jì)提供可靠的巖土工程參數(shù)。