轨道交通工程岩土工程勘察的组织实施
【摘 要】针对轨道交通线路长,跨越不同的周围环境,岩土工程勘察外业条件复杂的特点,以上海轨道交通11号线南段详勘Ⅰ标段的实施为例,对轨道交通岩土工程勘察组织实施中的几个问题进行分析探讨,以期为类似工程实施提供指导。
【关键词】轨道交通,岩土工程勘察,组织实施
0 引言
“工程建设,勘察先行”,详细、全面、准确、可靠的地质勘察资料对工程的建设极其重要。
轨道交通工程线路长,跨越不同的周围环境,比如:交通枢纽、居民区、农田大棚和水系等等。而作为前期勘察工作实施时往往还没有完成征地工作,野外施工要受到社会各界的监督和管理,涉及交管、市政、城管等多个管理部门,涉及对电力、电信、煤气、自来水、污水、雨水、交通信号等地下管线的保护,涉及青苗、鱼塘、绿地、交通设施的赔偿。
轨道交通工程线路长,地层变化大,整个线路一般由几家勘察单位共同完成,各家单位勘察技术人员经验存在差异,势必会遇到如何充分协调各工点和各单位地层划分及所提供设计参数问题,既使得线路上统一,又能体现本工点的地层特点,便于设计人员使用。
因此,建立健全前期协调、外业施工和资料整理各个环节的工作体系显得十分必要。
1、工程概况
轨道交通11号线南段工程起点为浦东新区的龙阳路站,途经浦东新区、原南汇区及临港新城,终点为滴水湖边的临港新城站。线路走向为:浦东新区龙阳路站—沿罗山路、罗南大道—规划航三公路—人民西路—拱极路—穿川南奉公路、远东大道—折向平行浦东铁路东侧南行—跨越大治河—临港大道—本线设计终点临港新城站。
线路长约58.962 km,其中地下线路长约为12.549 km,高架线路长约46.413 km,设站11座。其中地下站2座,高架站9座。最大站间距10.601 km,最小站间距2.699 km。
轨道交通11号线南段勘察共分为6个标段,详勘第1标段,范围为龙阳路站(含)—航头站(不含),长约18.3 km,包含3个车站(龙阳路站、华夏西路站、周浦东站)、4个区间和罗山主变电站。
2、前期协调工作
1)野外踏勘。在岩土工程勘察施工前,对全线进行详细的现场踏勘走访,调查各区域管理单位。随后对不同的周边环境进行分类,寻找工作特殊节点和工作难点,编制工作方案。轨道交通11号线南段详勘第Ⅰ标段,现场施工条件可分为以下几大类:交通换乘枢纽(龙阳路站区域)、城市主干道(罗山路沿线)、住宅及农田大棚(外环线以外区域)、大水塘和大片淤泥地(特殊场地)等。
2)现场施工条件分类编制协调方案。轨道交通线路长,沿线工作条件复杂,通过分类编制协调方案予以解决。
龙阳路车站,交通换乘枢纽类,这类区域人流多,对区域正常生产生活影响较大,涉及交通组织和安全问题,应尽量减少野外勘探施工对社会生产生活正常运营的影响;根据龙阳路车站设计方案,岩土工程勘察布设了两排勘探孔,一排涉及到车行道路,一排位于运营的车辆停车场内,通过与相关单位沟通,采取排排施工,明确车行道改道路线及停车场施工期间安全运营保障方案。
罗山路,城市主干道类,这类区域交通繁忙,车流较大且车速快,主要涉及掘路和安全问题。与相关管理部门充分协调,办理掘路申请手续,施工区域做好施工围栏、车辆引导标志,工作人员穿戴安全服装并进行安全交底。
住宅及农田大棚,本项目大部分区域属于此类情况,现场农田大棚有的是本地人耕种,有些则已承包给外地人,耕种的农作物也各种各样,个人无法对赔偿进行定价,因此解决办法首先是与当地村委会进行协商沟通,由其出面进行处理。这样有利于比较客观的定价赔偿,避免“漫天要价”,同时减少谈判所需的时间。
水塘和大片淤泥地等特殊区段,上海属江南区域,水网密布,淤泥地则是工程建设所留泥浆所致,通过对现场条件(如范围,水深、淤泥软硬程度和厚度等等)准确把握,制定施工方案(准备特殊施工装备,搭油桶、铺竹筏等),完善勘察技术方案及成本预算。
3)多方统一协调。整个勘察标段涉及到掘路申请、绿化申请,及上节所述各相关管理单位的协调和手续办理,进行多方统一协调,能减少工作疏漏,提高工作效率,从而保证勘察工作顺利进行,确保工程和人员安全。
技术方面,轨道交通工程线路长,涉及到不同的专业,不同设计单位,协调原则:做到“专业不同,单位不同,工程连续”。
3、外业质量控制
1)建立勘探点“身份证”制度。轨道交通线路长,沿线站点、区间众多,地质资料是城市建设宝贵的财富,进行统一编号,建立“身份证”制度,避免编号重复,便于勘察数据的检索。本次轨道交通11号线对勘探点的编号进行了严格规定,勘探点第一个字母区分工点是车站还是区间(Q:区间,S:车站);第二个为数字,为从起点到终点对工点的顺序号;第三个为字母X,标注本次工作勘察阶段为详勘;第四个为字母,区别勘探孔性质(Z:钻探,J:静探,D:电阻率孔);最后一位为勘探点序号。达到定位准确、美观实用。2)建立施工“监理”制度。本次岩土工程勘察设置“监理”制度,由现场负责人担当,进行开孔、终孔验收,“监理”现场勘探施工技术操作,现场填写质量验收单。3)建立施工“检查”制度。现场勘探施工质量首先由勘探机长自行控制检查;现场负责人对现场施工质量予以“监理”;项目负责人对各工序实施质量监督,检查原始资料的质量;院内总工程师进行必要的现场中间检查;引进勘察总体,总体单位进行“飞行”检查。
4、内业资料整理
1)参考初勘成果,以第四纪地质理论为基础进行层位划分。上海市位于长江三角洲前缘,全区主要是在全新世海侵旋回和构造沉降背景基础上,通过由长江携带的泥沙为主的水流与潮流的共同作用下,逐渐堆积形成的广袤坦荡的滨海平原。约在20 kaB.P.~23 kaB.P.期间,进入了末次冰期间冰阶后期,由于海面开始下降导致海水逐渐向东海陆架退去,上海浦东地区演化为呈网状穿插的陆上三角洲平原分流河道和分流间滩地或边滩环境,沉积的褐黄色细砂、粉细砂和粉砂、砂质粉土夹粘性土,即⑦层。根据区域第四纪研究,该层埋藏分布遵循一定的规律②,全线⑦层层位的划分以上述为依据协调统一全线。
上海地区河道间滩地沉积的⑦层往往是粘性土层,由于土性差别大,岩土工程勘察时一般划为⑦t层以示区分,由于该层处于桩端压缩层范围,所以应予以仔细划分。本次勘察罗山路站—周浦东站区间,⑦层大层中就沉积了较为连续的粉质粘土层,本次即划分为⑦t层。
2)基于各单位、各工点勘察报告(送审稿),进一步做分层和设计参数的协调统一。
依据上述第1)条原则,对大层的划分往往较容易达成一致,但由于有些层位厚度较大,竖向上土层岩土工程性质存在较大差异,进一步亚层的划分则各单位观点各有不同。本次线路沿线主要桩基持力层⑦层,厚度较大,岩土工程性质差异较大,竖向上静力触探比贯入阻力Ps值在3.0 MPa~20.0 MPa,且往往没有明显的力学分层界面。各勘察项目负责人,各勘察单位均有自己的经验和划分原则,最后结果全线分层不连续、参数差异较大,设计拿到这样的成果将会很难统一使用。这时可以通过勘察总体,协商研究确定,结合具体的工程特点考虑岩土工程性质进行分层,各勘察单位依据确定的原则进行统一协调分层。比如本次⑦层,确定静力触探比贯入阻力Ps值小于4 MPa~5 MPa的划分为⑦1-1层,这个层位基本不影响预制桩沉桩,同时也基本否定其作为桩基持力层的可能性。
上海地区积累了多年的静力触探比贯入阻力Ps值与桩基设计参数对应关系的经验,上海地方规范依据土层土性、埋深和静探Ps值给出了桩基承载力计算的参数范围值[3],由于范围值区间较大,需要项目负责人依据经验把握,因此如没有协调统一,各单位所提供相邻工点设计参数很可能会有较大差别,给设计取用造成困惑。需要勘察总体单位在对勘察报告审核时对各工点进行协调,提出桩基设计参数取值建议,各项目负责人依据建议和经验对参数进行调整。依据上述原则对各工点进一步做分层和设计参数的协调统一,使得最终勘察成果设计用起来得心应手。
5、结语
1)轨道交通线路长,现场条件复杂;线路长,车站、区间多,往往同时由几个单位来同时实施。工作量大,组织协调难度大,建立健全前期协调、外业施工和资料整理各个环节的工作体系显得十分必要。轨道交通11号线南段工程岩土工程勘察对此做了尝试,取得了显著的效果。本文只是对项目过程中几个主要问题进行了总结、探讨。2)目前全国各地纷纷开展轨道交通建设,轨道交通对改善城市交通、发展社会经济有着不可估量的作用。全国各地情况不同,轨道交通岩土工程勘察还有大量的工作中存在的问题值得研究和探讨,使勘察工作成果能够为设计和施工提供优质服务。
参考文献:
[1] 张 定.软土地基道路桥梁桩基础沉降性状的分析[J].工程力学,1999(30):11-13.
[2] 邱金波.上海市第四纪地层与沉积环境[M].上海:上海科学技术出版社,2006.
[3] DGJ 08-37-2002,岩土工程勘察规范[S].
[4] 邹 锋.覆盖型岩溶地区桥梁地质勘察要点浅析[J].山西建筑,2008,34(30):323-324.