1.车站概况银星路站位于长沙市岳麓区与望城区交界,银星路与银杉路十字路口,沿银杉路布置.银星路站主要设计特征,见表1,地理位置,如图1所示.
表1工点设计特征图1交通位置示意图根据城市轨道交通岩土工程勘察规范(GB50307-2012 更多精彩就在： 51免费论文网|www.jxszl.com
),车站主体工程重要性等级为一级,附属建筑工程重要性等级为二级；场地复杂程度等级为二级；工程周边环境风险等级属于一级环境风险.2.自然地理环境和区域地质特征2.1.地面条件和地貌特征2.1.1.地面条件本车站拟建场地位于位于长沙市岳麓区与望城区交界,银星路与银杉路十字路口,沿银杉路南北方向布置.地势起伏变化较小,钻探时钻孔孔口标高介于42.78～49.56m.2.1.2.地貌特征场地原始地貌单元主要为湘江Ⅱ级侵蚀堆积阶地,地形开阔,略有起伏,第四系地层以人工填土.冲积粉质粘土和砂卵石层及残积粘性土为主,基岩主要为元古界板溪群(Pt)板岩.2.2.区域气候和河流水文特征2.2.1.区域气候概况长沙地区属中亚热带湿润季风气候区,具有四季分明.温暖潮湿.雨量充沛.严寒期短等特点.据1960~2003年长沙市气象站资料统计：多年平均气温17.4℃,日平均最高气温38.1℃,日平均最低气温0.4℃,7月份平均气温28.5℃,极端最高气温40.6℃,(1963年8月31日),1月份平均气温6.1℃,极端最低气温-10.1℃(1977年1月30日)；年平均相对湿度79.5％,年最小相对湿度14.2％,常年主导风向为东南风,多年平均降雨量1394.6mm,最大年降雨量1751.2mm,最小年降雨量708.8mm,最大月降雨量515.3mm,最小月降雨量1.2mm,最大日降雨量192.5mm,每年5～9月为雨季,其降雨量约占全年的80％.2.2.2.河流水文特征长沙市区水系较为发育,湘江纵贯城区南北.境内河流水系多属湘江流域,少数外流河属南洞庭湖水系,支流河长在5km以上者302条,其中,湘江流域289条,南洞庭湖水系13条,较大的一级支流有浏阳河.捞刀河.沩水,为长沙市境内三大河流,总流域面积为8922.13km2,占全市总面积的75.6%,其他一级支流有靳江.龙王港.八曲河.沙河等.2.3.区域构造特征勘察路线在大地构造位置位于华南断块区,长江中下游断块凹陷西南部的幕阜山隆地区内.构造体系上,长沙市位于平(江)_衡(阳)新华夏凹陷带的长_潭凹陷区,平江穹褶断裂和潭宁凹褶断裂两个次级构造单元的接触处,湘江由接合部位流过.以湘江为界,西岸属褶皱丘陵岭,东侧为内陆湖相沉积的白垩纪地层.根据长沙地区区域地质资料,本车站场地主要位于岳麓山向斜西北翼；场地及附近无区域性断层通过.2.4.地层与岩性本场地地层有新生界的第四系地层及元古界板溪群(Pt)板岩.从区域地质角度出发,现由新至老简述如下：2.4.1.第四系(Q)地层第四系包括全新统(Q4).中更新统(Q2)及残积土层(Qel).全新统包括人工填土(Q4ml),中更新统包括冲积层(Q2al).按广州地铁设计探究院有限公司提出的长沙市轨道交通4号线地质分层系统表”的要求,本报告对晚更新世及以前的老沉积土不再鉴别其地质成因.2.4.2.元古界板溪群(Pt)地层主要为板岩,岩性为褐黄色板岩,岩性较单一,区域地质资料显示岩层东西走向,倾向南,倾角20°～30°.3.不良地质作用.地质灾害及特殊性岩土3.1.不良地质作用根据本次勘察结果,按照初勘报告对地铁4号线KC-1标工程地质分区,场地属于工程地质II-2区.场地内及邻近地段无活动性断裂,长沙市区域范围内没有发生过破坏性的历史地震,因此近场区内不存在发震构造.未来一百年内存在发生5～6级地震的可能性.场地及邻近地段亦无高山,不存在泥石流.危岩.崩塌和滑坡的可能.3.2.地质灾害根据湖南省勘测设计院于2011年9月提交的长沙市轨道交通4号线一期工程建设场地地质灾害危险性评估报告,本车站工程建设可能引发地质灾害危险性小.本次勘察工程地质调查表明,本车站内未发现滑坡.地面塌陷及地面变形等地质灾害,但是按设计提供的纵断面图,本车站基坑底部的主要地层为粉细砂<4-3>.圆砾<4-5>.粘土<5-3>和强风化板岩<7B>,施工工法为明挖法,地下水主要为潜水,具微承压性.由于本车站砂卵石层较厚,地下水丰富,车站基坑施工时,有可能形成滑塌.流土及管涌等现象,设计施工时应予以高度重视.3.3.特殊性岩土本标段分布的特殊岩土主要有填土.残积土及风化岩.4.地下水类型.赋存与补给条件根据勘察揭露各岩土层特征,主要含水层的岩土条件,场地内地下水按照地下水的赋存方式可分为第四系松散层上层滞水.孔隙潜水和基岩裂隙水三种类型.勘察期间,场地大部分钻孔均遇见地下水,勘察时测得各钻孔中潜水稳定水位埋深8.10～13.60m,相当标高为32.96～39.59m；基岩裂隙水稳定水位埋深为20.60～25.50m,相当标高21.51～27.81m.地下水对黄土腐蚀性,见表2.表2土腐蚀性剖析表5.岩土工程条件评价和工程举措建议5.1.岩土工程条件评价5.1.1.工程场地稳定性与适宜性评价①根据湖南省防震防灾工程中心长沙市轨道交通1号线一期工程地震安全性评价报告,对长沙市区域范围的地震地质调查与资料探究结果表明,近场区内没有发生过破坏性的历史地震,因此,近场区内不存在发震构造,场地是稳定的.②地基均匀性评价.拟建场地是稳定的,适宜建设拟建工程项目.5.1.2.工程地质条件评价拟建场地原始地貌为湘江Ⅱ级侵蚀冲积阶地,通过多次的后期改造,地形趋于平缓.根据勘察结果,拟建场地主要地层为人工填土.第四系中更新统冲积粉质粘土.砂砾层,第四系残积层；下伏基岩为元古界板溪群(Pt)板岩.各地层岩土工程性能评价如下：①杂填土<1-1>：场地内广泛分布,堆积年限不等,一般3年以上,松散-稍密状,但密实度极为不均匀,由粘性土混砖渣.砼块等建构筑物垃圾等,硬质物含量25%～35%,但不均匀,位于基坑底以上,自稳性差.②粉质粘土<3-1-1>：场地局部分布,软塑状,具较低的强度.较高的压缩性,属微弱透水层,位于基坑底以上,车站基坑开挖,需进行支护处理.③粉质粘土<4-1-3>：场地内广泛分布,呈硬塑状态,局部可塑状态,具中等偏高强度.中等偏低压缩性的工程特征,属弱透水层,可视为潜水含水层中的局部隔水层.位于基坑底以上,自稳性差.④粉细砂<4-3>：场地内分布广泛,稍密状态,具中等透水性,地下水稍丰富,位于基坑底以上,自稳性差.⑤圆砾<4-5>：场地大部分地段分布,中密状态,具强透水性,地下水丰富,车站基坑明挖部分,需进行支护处理.⑥粘土<5-3>：场地多有分布,呈可_硬塑状态,具中等偏低强度及中等偏高压缩性,具泡水易软化甚至崩解的工程特点,属弱透水性地层.位于基坑底以上,自稳性差.⑦强风化板岩<7B>：场地内分布广泛,层厚不均匀,呈碎块夹土状,具较高强度及较低压缩性,具遇水浸泡易软化甚至崩解的特点,属弱透水性地层,局部裂隙较发育,地下水可能富集,请设计与施工单位对此引起足够重视.位于基坑底以上,自稳性差.⑧中风化板岩<8B>：场地分布较广泛,多位于基坑底以下,为场地稳定基岩,属易软化岩石,具遇水浸泡易软化的工程特征.为良好的地基或桩基础持力层.5.1.3.水文地质条件评价①地表水拟建车站基本沿湘江布设,距离湘江大堤约0.82km,地表水对隧道施工影响不大.②地下水水文地质条件较为复杂,分布有粉细砂<4-3>和圆砾<4-5>,透水性及富水性稍好；地下水较丰富,与湘江地表水有一定水力联系.施工中可能会发生涌水.涌砂.甚至造成局部坍塌等工程危害.场地内有赋存于基岩裂隙中的基岩裂隙水,水量一般较小,但局部基岩裂隙极发育且裂隙连通性较好地段仍存在突涌的可能,设计时应予以重视,防止局部地段施工中发生涌水.甚至造成局部坍塌等工程危害.5.2.环境工程地质评价5.2.1.修建地铁对环境的影响①车站基坑开挖导致周边地表及建筑物的变形车站基坑的开挖及地下水位变化,将引起地层变形.地面沉降甚至周边建筑物的变形.为确保周边地表及建筑物的安全,设计应充分考虑到周边建筑物荷载.施工时临时荷载.水位变化等条件,按变形控制进行设计.施工时,应加强施工单位自检及第三方监测工作.②施工期间对城市交通的影响修建地铁施工期间,对城市交通会造成交通阻隔等影响.需通过优化施工组织设计和制定合适的交通疏解方案解决,以尽量减少对城市交通的影响.③施工期生态环境影响工程施工将破坏一些既有植被,改变地表和地下既有状态；隧道及地下车站修筑,将产生大量的弃土(石),若处置不当或未做好防护举措,不仅会占用宝贵的土地资源,同时,弃碴受雨水或水流冲刷,还易对周围环境产生水土流失影响和城市景观影响,进而破坏局部地区生态平衡.施工噪声.施工振动.施工期电磁辐射.施工废水.废气等不利环境影响,但这种污染影响是有限的,而且是暂时性的,将随着工程施工的完成而消除.同时,科学合理的施工组织方案,如应尽量减少夜间施工等,可将这些不利影响减至最小.④对既有建(构)筑物的影响线路从现有道路银杉路下穿过,周边建筑物林立,基坑施工对土体的扰动及水土压力的施加与再平衡,有可能导致路面沉降及邻近房屋的正常使用或其结构的安全,设计时,应进行专门的论证.5.2.2.周边环境对修建地铁工程的影响①道路及管线本车站沿城市次干道布设,道路交通繁忙,路下管线较为密集,东侧为安置房,周边环境较为复杂,通讯光缆等地下管网较多,车辆运行及地下管网安全要求将对拟建工程地面沉降控制有较高的要求,给工程建设尤其是地下车站的施工带来较大难度.②房屋建筑根据勘察结果,拟建车站部分地段周边15～20m为多层建筑物,基础型式多样.未发现地下室,无支护锚杆等.对盾构施工的直接影响较小.③氡气的放射性危害根据国内外大量实测资料,土壤中的氡,除了由所在地点土壤本身所含的放射性物质释放外,往往与地质断层密切相关,断层带附近的土壤氡浓度明显比非断层带高数倍.几十倍甚至更高.根据民用建筑工程室内环境污染控制规范(GB50325-2001)规定新建.扩建的民用建筑工程设计前,必须进行建筑场地土壤中氡浓度的测定,并提供相应的检测报告.5.3.工程举措建议5.3.1.地基基础①基础类型及持力层建议按车站设计室外地坪标高47.70m.中心里程结构底板底标高32.00m考虑,拟建车站设计基坑深度约为15.70m,结合本次勘察成果,车站开挖后的基底地层多为圆砾<4-5>.粘土<5-3>和强风化板岩<7B>,局部地段基坑底以下有2.5m左右厚的粉细砂<4-3>.车站基础选型,见表3.表3车站基础方案比较表根据场地工程地质条件,并结合拟建建筑物结构特征.满足抗浮稳定的要求及重要性,建议采用桩筏联合基础,以<4-5>.<5-3>.<7B>作为持力层,但须考虑基础置于不同持力层引起的不均匀沉降问题.在基础施工开挖至设计基底标高时,应尽快浇灌砼垫层,以免基底受水浸泡时间过长而使岩质软化,强度降低.②抗浮举措根据场地地形.排水系统及车站埋深情况,综合场地地表水.地下水水位及补排情况,抗浮水位建议标高43.00m考虑,抗浮举措建议采用抗浮锚杆.5.3.2.车站施工方法地铁车站施工方法的选择与城市地面交通及周边环境状况.地质条件.车站埋置深度.工程造价及进度要求等因素有关.常用施工方法一般有明挖顺筑法.盖挖法.暗挖法等.车站采用不同施工方法优缺点比较,见表4.表4施工方法比较表综合考虑,建议采用明挖法施工.5.3.3.车站基坑工程①基坑等级与周边环境根据建筑基坑支护技术规程(JGJ120-2012)中有关规定,拟建银星路站基坑侧壁安全等级及重要性系数判别,见表5.表5车站基坑侧壁安全等级及重要性系数判别表拟建银星路站位于银星路与银杉路相交处北侧,平铺于银杉路下,西侧外15m为多层安置房,层高6层,东侧外20m有1栋2层民房.附属结构施工过程中应加强监测,必要时,采用一定的保护举措,确保临近建筑物安全.建议在设计施工前,搜集更为详细的周边建筑物资料,以便为设计及施工中对周边建筑物的保护方案提供准确的依据.车站主体及附属构筑物范围内管网管线较多,车站施工前需核实地下既有管线情况,对需迁移的管线进行迁移,加强对不需迁移管线的监测及保护.②基坑工程地质.水文地质条件基坑开挖深度范围内组成地层自上而下依次为人工填土<1-1>.粉质粘土<3-1-1>.粉质粘土<4-1-3>.粉细砂<4-3>.圆砾<4-5>.粘土<5-3>及强风化板岩<7B>层,其中粉细砂<4-3>和圆砾<4-5>为场地内的主要含水层,层厚1.10～8.10m,具中等-强透水性,潜水水量较丰富,对基坑支护与隔排水设计极为不利,且场地周边建筑物对沉降要求极为严格,故本基坑支护及基坑止隔水须进行严格的专业设计.③对基坑设计方案的建议基坑支护：拟建银星路站位于城市城乡结合部,采用支护开挖基坑,考虑周边建筑物及各种管线,建设场地北侧和东侧部分地段可放坡,设计应根据基坑用途.开挖深度要求,结合场地工程地质及水文地质条件来确定适宜的围护方案,建议采用排桩+内支撑支护,各种支护方案比较,见表6.表6围护结构方案比较表基坑止排水：根据场地水文地质条件.建构筑物结构特征及其重要性及周边环境条件等,建议基坑开挖止水方案,采用旋喷桩作止水帷幕.坑内基岩裂隙水富集处,采用集水井明排即可.对砂卵石层中止水施工方案,应进行专门设计,必要时,采取袖阀管进行加固.拟建地铁工程为永久性重要工程,施工时间长,建议结构设计时,特别注意车站与隧道接口的防渗漏问题,按有关规范要求对钢结构采取相应有效的防腐蚀举措,提高砼抗渗举措.5.3.4.附属建筑物本站共设置4个出入口.2个物业出入口.2个风亭.2个紧急疏散通道.1个下沉式冷却塔等附属构筑物,均可采用天然地基,以粉质粘土<4-1-3>或以下地层作为天然地基基础持力层,当局部为粉细砂<4-3>或圆砾<4-5>层时,因地下水丰富,基础难于施工时,可对基底采用高压旋喷预处理举措.5.3.5.施工注意事项根据本次勘察结果,并结合拟建车站及附属设施结构特征及周边环境条件,拟建车站进行岩土工程施工时,应重点探究及注意如下事项：①环境保护拟建场地紧邻多幢多层安置房,施工时,应合理安排建筑材料及建筑垃圾的运输工作,废弃的泥浆.碴应按环境保护的有关规定处理,并尽量降低对周边环境的噪音污染.应采用信息化施工法,进行基坑侧壁.相邻路面.建筑物.管线等的沉降及变形监测,以便发现问题及时处理.应采取保护的地下管线和建筑物周边地下水回灌.注浆等工程举措,保证建筑物和地下管线的正常使用.②基础施工当主体及附属构筑物采用天然地基时,持力层为不同的岩土时,宜采取结构举措或调整垫层厚度以消除不均匀沉降的不利影响.强风化板岩<7B>具遇水易软化.易崩解的特性,该地层自身稳固性差,当作为天然地基基础持力层时,建议在浇灌砼垫层考虑保留一定厚度的保护层,同时应尽快浇灌砼垫层,以免基底受水浸泡时间过长而使岩质软化,强度降低.若建(构)筑物采用桩基础,考虑到中风化板岩内存在强风化软弱夹层,桩基施工前宜进行超前钻探,以确保桩端置于稳定的持力层之上.在下部存在厚度较大的粉细砂<4-3>和圆砾<4-5>层时,桩孔施工时,容易出现孔壁崩塌.清渣困难等问题,造成基桩缩径.断桩或桩底沉渣过厚,影响基桩质量.因此,如采用钻孔灌注桩在施工时应严格控制泥浆浓度.场地内分布有富含地下水的粉细砂<4-3>和圆砾<4-5>层,基坑开挖在高水头作用下,有可能产生流砂”现象,危及桩孔施工人员安全且影响桩基质量.建议加强场地基础施工验槽验桩工作,以充分保证桩端置于稳定的设计选定持力层中,及时解决施工中出现的各类工程地质问题.桩基施工完成后,应按国家有关规范要求进行桩身质量检验和桩基承载力检测.③基坑开挖基坑开挖前,应进一步查清基坑周边的地下管线分布情况,基坑土方开挖应分段.分级开挖,严禁无序大开挖作业,在基坑外侧严禁堆放弃土.防止因施工工序和防范举措不当而造成邻近路面.房屋开裂.沉降.基坑开挖时,确认达到设计基坑底面标高后,应及时浇灌混凝土垫层封底,坑底土层应避免被水浸泡及扰动.施工时,应控制好基坑侧壁外墙和基坑坑壁之间填土的回填质量,建议采用粘性土回填并分层压实,压实系数应满足规范要求,严禁回填建筑垃圾,并作好地面硬化封闭和排水设施,防止地表水渗入到地下室外墙和坑壁间,形成积水,产生浮力,对地下室底板及侧壁产生不良后果.当采用高压旋喷形成止水帷幕时,应对粉细砂<4-3>和圆砾<4-5>层的可灌性及施工质量进行检测校核.当受场地周边环境制约,需采取井点降水时,必须在基坑外围因降水而形成的降水漏斗内,设置一定数量的回灌井,并加强对地面及周边建(构)筑物的沉降及变形位移监测.参考文献：[1]GB50111-2006,铁路工程抗震设计规范[S].[2]JGJ/T87-2012,建筑工程地质勘探与取样技术规程[S].[3]TB10003-2005J449-2005,铁路隧道设计规范[S].[4]傅鹤林.地铁安全施工名技术手册[M].北京：人民交通出版社,2012.[5]GB/T50379-2006,工程建设勘察企业质量管理规范[S].[6]GB50585-2010,岩土工程勘察安全规范[S].[7]建质[2010]215号,房屋建筑和市政基础设施工程勘察文件编制深度规定[S].[8]湘建设[2008]156号,湖南省建设工程勘察现场见证管理暂行办法的通知[S].
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