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摘要: 建成区多存在周边环境复杂、人工活动频繁等问题,钻探和施工期间亦存在遭遇不明障碍物的情形。本文以某勘察应上跨地铁车站的超高层项目为例,认为建成区勘察应坚持“先调查后钻探、多手段、综合应用、全面查清”的指导思想,重视周边工程资料的收集,注重对周边环境的保护,做到钻探孔少而精。希望为同类项目提供一些有益的经验。
关键词:建成区;勘察;人工活动频繁;先调查后钻探;障碍物
0 引言
随着城市发展,地下管线(尤其是顶管)、地下轨道交通、地下商场等地下空间开发日渐密集。地下空间的开发在助力城市发展的同时,也为城市勘察带来了一些新的转变和思考。本文以某上跨地铁车站的超高层项目为例,结合勘察期间遇到的实际问题,总结了建成区勘察的几点经验。
1项目概况
项目上部结构高248.9m,下设4层地下室,位于南山科技园,周边地形地物环境复杂,地下空间已开发,下有1号线深大站(位于拟建基坑以下且形状不规则)、给水、污水、电力、电信、燃气等多条管线。
2与勘察相关的问题
2.1周边环境复杂
场地紧邻深南大道辅道边坡、上跨地铁1号线、管线密集,深基坑开挖过程中极有可能引起周边道路、地铁、管线的正常使用。
2.2人工活动频繁
场地先后历经深南大道及辅道施工、地铁深大站基坑开挖、站点A1、A2出入口施工、水管迁改等多次挖填施工。
2.3遇不明障碍物
施工期间,基坑围护结构北侧CD段第一道锚索,有17条孔位遇障碍物、未能穿透,仅钻至10米位置处,原因未明。
3勘察
3.1针对周边环境复杂采取的措施
考虑到周边环境条件复杂,针对项目所处场地特点,勘察作业首先考虑的是收集周边工程资料,精简钻探点的布设,做到钻探孔少而精。将钻探作为周边工程资料、物探数据的验证手段,以钻探相关的用原位测试、室内试验量化岩土层物理力学性质性状。
建成区勘察主要的风险之一是钻探破坏管线、造成人身或财产损失。针对这一问题,在外业过程中做好事“前沟通、事中监督、事后收尾”工作。钻探作业开始前,与管线、地铁、道路等相关权属单位对接并按城市管理流程进行报备;钻探过程中做好安全交底,钻探期间先挖后钻(开挖深度不小于3m,其后用套管跟进至不少于6m后方可开展钻探),监督落实到位可规避大部分的管线安全风险;钻探完成后须做好封孔,规避安全风险。
3.2针对人工活动频繁采取的措施
因人工活动频繁,场地上部人工填筑物情况复杂,查明人工填土(石)的性状及分布对基坑支护、基坑开挖乃至基础形式选择至关重要。勘察期间,采用钻探和物探相结合的手段,查明了填筑物的主要类型及分布,根据其成分和性状对人工填土进行了细分。此外,根据现场原位测试(标准贯入试验、动力触探试验)和室内试验成果,提供了岩土工程参数建议值,经后期施工验证,塔楼主体结构本期最大沉降值为-0.50mm(C4),最大累计沉降量为-9.90mm,与设计预估的沉降量相符,验证了参数建议值的合理性。
3.3针对不明障碍物采取的措施
通过收集既有地铁竣工图,相应地段未见结构物,考虑到钻探风险大、易破坏建构筑物,为准确探明该处障碍物,拟采用物探探测。物探方法选择方面,经过对场区现场踏勘,考虑到周边城市主干道各种干扰众多,依据岩土体特征及不良地质发育的规律,充分研究了本区地球物理勘探的物性条件,提出了高密度电法+地震反射波法相结合的物探方案。
高密度电法优点对浅部探测分辨较高,对目标体的位置和特征探测准确;其不足之处在于,随着探测深度加深,探测精度会降低。而地震反射波法探测岩土层由浅到深介质变化,恰恰补充高密度电法不足之处,所以两者方法优劣点互补,可以提高本次物探勘察精度。
从本次高密度电法成像图及地震时间剖面图分析,高密度电法视电阻值总体为低阻,部分为高阻,高阻呈不规则形状,且所测三个断面的高阻形状都不相同,结合锚索遇到障碍物的深度范围正好为此次探测的高阻部分,因此可以推断锚索前方的障碍物应是填石层,而不是箱涵或地下管道。具体位置为:在D1~D1‘测线上,7.8~14.6m及19.0~37.0m深度(以地面为0m计算,下同)在3.8~8.0m及3.8~13.6m段主要为填石段,多由块石充填(见图1、图2);在D2~D2‘测线上,9.5~16.0m、及19.0~48.0m深度在7.6~14.0m及2.2~14.8m段主要为填石段,多由块石充填;在D3~D3‘测线上,14.0~35.0m、及45.0~54.0m深度在8.0~15.0m及4.5~13.5m段主要为填石段,多由块石充填。
图1 D1-D1’高密度点法解释剖面图
图2 D1-D1’剖面高密度点法电阻率成像图
经分析判断,施工所遇障碍实为填石层。此后锚索施工正常推进,切实解决了工程问题。
4总结
①建成区勘察应应以“先调查后钻探、多手段、综合应用、全面查清”为指导思想;
②建成区勘察应注重对周边环境的保护,在确保安全的前提下,综合各种手段的特点,解决岩土工程问题。
③对于障碍物的探查,应在充分收集资料的基础上,发挥各种勘察手段的特点,大胆假设、小心求证。
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