付饒
(中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,北京 102600)
該項(xiàng)目位于連云港市海州區(qū),規(guī)劃振華路西起于解放東路交叉口,向東下穿徐連高鐵連云港聯(lián)絡(luò)線、青鹽鐵路、隴海鐵路及鹽東鐵路,終點(diǎn)接現(xiàn)狀振華路,規(guī)劃道路全長約700m。新建結(jié)構(gòu)在徐連高鐵連云港聯(lián)絡(luò)線橋梁投影下,橋下凈空約6.0m,道路既有U 型槽距離橋梁承臺約7.0m。
根據(jù)此次現(xiàn)場調(diào)繪和勘探揭露,場區(qū)地層主要為第四系全新統(tǒng)人工堆積層(、沖積層(、海積層(、沖洪積層及上更新統(tǒng)沖洪積層,下伏基巖為元古界(Pt)片麻巖。根據(jù)各地層成因、結(jié)構(gòu)特征、土性的不同和物理力學(xué)性質(zhì)上的差異,可劃分為9 大層及分屬于各層的若干亞層,勘察深度范圍內(nèi),各地層自上往下分述如下:
主要為磚塊、黏性土等,成分比較復(fù)雜,密實(shí)度比較差,結(jié)構(gòu)松散,局部有建筑垃圾,堆積時(shí)間小于10年,場地范圍地表廣泛分布。該層層底高程為-0.43~1.20m,層厚為2.0~3.5m,平均厚度為2.53m。
①1素填土(
黃褐色、松散至稍密、稍濕,主要成分為黏性土及砂類土,局部含植物根系,系近期堆積形成。該層層底高程為-0.93~1.30m,層厚為2.30~4.40m,平均厚度為2.91m。
①2填筑土(
雜色、稍濕、中密,表層為既有道路混凝土硬化層,成分以黏性土及砂礫石為主,分布于場區(qū)既有道路表層。該層層底高程為-0.01~0.91m,層厚一般為2.50~3.40m,平均厚度為2.92m。
黃褐色,軟塑,局部可塑,切面稍光滑,干強(qiáng)度和韌性差,夾有少量砂粒,土質(zhì)不均勻,場區(qū)范圍內(nèi)廣泛分布,局部缺失。該層層底高程為-0.45~0.80m,層厚為0.50~0.90m,平均厚度為0.67m。
灰黑色,流塑,土質(zhì)較均勻,有機(jī)質(zhì)含量高,有機(jī)質(zhì)含量8.1~30.2%,平均值為16.54%,且具腥臭味,全場大范圍分布。該層層底高程為-11.80~-4.91m,層厚為5.3~12.0m,平均厚度為7.71m。
③1淤泥質(zhì)黏土(
灰黑色,流塑,局部軟塑,土質(zhì)較均勻,有機(jī)質(zhì)含量較高,全場大范圍分布。該層層底高程為-13.58~7.70m,層厚為1.0~5.3m,平均厚度為2.18m。
褐黃色,可塑,土質(zhì)不均勻,切面稍光滑,干強(qiáng)度中等,韌性中等,全場大范圍分布。該層層底高程為-14.47~-9.81m,層厚為0.7~5.90m,平均厚度為3.23m。
棕黃色,中密,飽和,成分以石英,長石為主,粒徑大于0.075mm 的顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量50%,亞圓形,級配一般,場區(qū)范圍內(nèi)局部分布。該層層底高程為-14.40~-12.29m,層厚為0.9~3.6m,平均厚度為2.07m。
灰黃色、褐黃色,可塑,局部硬塑,土質(zhì)不均勻,切面不光滑,干強(qiáng)度中等,韌性中等,含少量鈣質(zhì)結(jié)核、鐵錳質(zhì)結(jié)核,含量約10%~20%,夾灰色條帶,全場大范圍分布,個(gè)別勘探點(diǎn)在勘探深度內(nèi)未揭露或未揭穿。該層已揭露層底高程為-17.70~-13.42m,已揭露層厚為0.9~4.4m,已揭露平均厚度為2.34m。
灰黃色,硬塑,土質(zhì)不均勻,切面不光滑,干強(qiáng)度中等,韌性中等,鈣質(zhì)結(jié)核含量較高,含量在20%~30%,夾灰色條帶,全場大范圍分布,個(gè)別勘探點(diǎn)在勘探深度內(nèi)未揭露或未揭穿。另外,該層已揭露層底高程為-21.66~-18.14m,已揭露層厚為0.6~3.4m,已揭露平均厚度為1.88m。
⑦1中砂(
棕黃色,密實(shí),飽和,成分以石英,長石為主,粒徑大于0.25mm 的顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量50%,亞圓形,級配一般,局部夾粉砂,場區(qū)范圍內(nèi)呈透鏡體分布。該層已揭露層底高程為-19.6~-14.92m,層厚為0.6~3.2m,已揭露平均厚度為1.31m。
⑧全風(fēng)化片麻巖(Pt)
灰色、灰褐色,主要成分為石英、長石、云母,原巖結(jié)構(gòu)、構(gòu)造已完全破壞,呈砂土狀,場區(qū)均有分布。該層揭露最大層底高程為-22.021m,揭露最大層厚為5.20m。
⑨強(qiáng)風(fēng)化片麻巖(Pt)
灰青色、灰色、雜色,強(qiáng)風(fēng)化,鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu),片麻狀構(gòu)造,節(jié)理裂隙發(fā)育,巖體呈碎塊狀,主要礦物成分為石英、長石及云母等,場區(qū)均有分布。該層揭露最大層底高程為-26.351m,揭露最大層厚為6.80m。
⑩中風(fēng)化片麻巖(Pt)
灰青色、灰色,中風(fēng)化,鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu),片麻狀構(gòu)造,節(jié)理裂隙較發(fā)育,巖體較完整,呈塊狀,巖質(zhì)較硬,主要礦物成分為石英、長石及云母等,場區(qū)均有分布。此次勘察僅少部分勘探點(diǎn)在勘探深度內(nèi)揭露,該層揭露最大層底高程為-27.03m,揭露最大層厚為4.7m。
勘察深度范圍內(nèi)地下水類型主要為第四系孔隙潛水和承壓水。
第一層地下水類型為孔隙潛水(一),主要賦存滯留于淺部填土層中及以下各土層中,主要由大氣降水垂直滲透及場區(qū)外地下水側(cè)向徑流補(bǔ)給,以蒸發(fā)及地下徑流等方式排泄,動(dòng)態(tài)變化受氣候影響較大,在雨水豐富季節(jié)水量相對較大,向低洼地段排泄形成匯水。受地形影響,水位起伏較大,勘察期間,穩(wěn)定水位埋深為0.3~1.4m,標(biāo)高為1.90~2.78m。
第二層地下水類型為承壓水(二),賦存于④黏土(隔水層)以下的⑤粉砂中,具承壓性,底板為相對隔水的⑥含砂姜黏土,補(bǔ)給來源主要是同一含水層的側(cè)向補(bǔ)給,排泄方式主要為側(cè)向徑流??碧竭^程中測得該層承壓水水頭高程為0.93~1.0m(埋深2.5~2.8m)。
地下水位隨季節(jié)不同有升降變化,年變化幅度為0.5~1.0m。抗浮水位建議值:+3.5m(1985 國家高程基準(zhǔn))。
根據(jù)《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》(GB 18306—2015)及《 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50011—2010)(2016年版),場地范圍內(nèi)Ⅱ類場地基本地震動(dòng)峰值加速度為0.10g,Ⅱ類場地基本地震動(dòng)加速度反應(yīng)譜特征周期為0.45s;抗震設(shè)防烈度為7 度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.10g,設(shè)計(jì)地震分組為第三組。該場地建筑場地類別為Ⅲ類。場地土類型為軟弱土~中硬土。
擬建工程范圍內(nèi)20m 深度以內(nèi)⑤粉砂為液化土層,全孔液化指數(shù)0~1.44 之間,場地液化等級為輕微。
2.4.1 不良地質(zhì)
擬建場地范圍內(nèi)不良地質(zhì)主要為地震液化及軟土震陷。
場區(qū)內(nèi)20.0m 以淺分布⑤粉砂,根據(jù)《公路工程抗震規(guī)范》(JTG B02—2013)、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50011—2010)(2016年版),擬建工程范圍內(nèi)20m深度以內(nèi)⑤粉砂為液化土層,全孔液化指數(shù)0~1.44之間,場地液化等級為輕微。
場地內(nèi)②黏土、③淤泥、③1淤泥質(zhì)黏土,各地層累計(jì)總厚度約9.0~14.0m,承載力特征值小于80kPa。
2.4.2 特殊巖土
該場區(qū)內(nèi)的特殊巖土主要為填土及軟土。
(1)填土主要為①雜填土、①1素填土及①2填筑土
場區(qū)填土性質(zhì)復(fù)雜,分布不均,成因復(fù)雜,工程性質(zhì)差。①雜填土、①1 素填土段基坑開挖存在穩(wěn)定問題。
(2)軟土
擬建場區(qū)分布軟土厚度大,主要有③淤泥、③1淤泥質(zhì)黏土。軟土具有承載力低、高觸變性、高流變性、高壓縮性。
《建筑與市政工程抗震通用規(guī)范》(GB 55002—2021)表3.1.2 和《城鄉(xiāng)規(guī)劃工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(CJJ 57—2012)第8.1 節(jié)內(nèi)容,該場地屬抗震不利地段,判定為穩(wěn)定性差場地;場地巖土種類較多,分布較不均勻,綜合判定工程建設(shè)適宜性為適宜性差。
其一,引道所在的范圍內(nèi)為軟弱地基,需進(jìn)行地基加固。采用MJS 樁、樁間距1.7m,其余U 型槽基坑邊緣采用9 排樁密布、樁間距0.6m,基坑剩余部分采用行列式布置、樁間距1.2m。
其二,根據(jù)地形、地貌、地下水、地質(zhì)條件等情況,基坑支護(hù)采用樁徑1.0m 鉆孔灌注樁和止水帷幕組成的復(fù)合支護(hù)方法。止水帷幕采用直徑為2.0m 的MJS樁,半圓布置,其中MJS 樁距離高鐵承臺的最小距離為3.4m,橋下凈高約6.0m。
其三,為減小橋下開挖對既有徐連高鐵連云港聯(lián)絡(luò)線的影響,此次采用分段開挖的形式,先施工圖ZU10-2 部分基坑,基坑深8.4m、MJS 樁距離既有橋承臺約12.8m,詳見圖1、圖2;再施做ZU10-1 部分基坑、基坑深6.3m、MJS 樁距離既有橋承臺約3.48m,詳見圖3、圖4。
圖1 鐵路橋下相對位置關(guān)系布置圖(一)
圖2 鐵路橋下相對位置關(guān)系布置圖(二)
圖3 鐵路橋下相對位置關(guān)系布置圖(三)
圖4 鐵路橋下相對位置關(guān)系布置圖(四)
其一,該項(xiàng)目避免了橋下凈高的限制,MJS 樁滿足橋下凈空要求,同時(shí)MJS 樁側(cè)向壓力較普通的高壓旋噴樁小,對既有高鐵橋梁的影響較小。
其二,橋下分段落施工,減少了基坑開挖過深對既有橋梁的影響。
其三,根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)MJS 樁施工對電壓要求較高、機(jī)械占地較大、造價(jià)較高。目前MJS 樁設(shè)備往往國外進(jìn)口設(shè)備較多,國內(nèi)MJS 樁設(shè)備多為高壓旋噴樁改進(jìn)設(shè)備,不易控制側(cè)向壓力。為安全考慮,該項(xiàng)目采用國外進(jìn)口設(shè)備。