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,7.3? 地下工程—
—。。
7.《3.2 》本条:根据地下工》。程的特点规定了【在详细勘《察阶段需要重点【勘察的内容》对其中的第1—、2、7、9—款分别作以下—几点说明
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《 1 地下工程勘!察主要包括基坑【工程和暗挖隧道工程!除常规岩《土物:。理力学参数外基床】系数、静《止侧:压力:系数:、,热,物理指标《和电阻率等是城【市轨道交通地下工】程设计?、施工所需》。要的重?要岩土参数
【
同!时由于各设计单位】的,设,计习惯和采》用的计算《软件不同《勘察时应考虑设计】单位的?设,。计习惯?提供基床系数或【地基:土的抗力《系数比?例系:数
《
在城!市轨:道交通运营期间行车!和乘:客会散发出大量的热!量若:不及时通风排出将】逐日积蓄热量—。在围岩中形成热套在!冻结法施工中—也涉:。及热的置换为—此尚需测定》围岩的热物理指【标以作为通风设计和!冻结法设计的依据】
】 :2 饱和砂层【、卵石层、漂—石层、?人工空洞、污—染土、有害气体等对!地,下工:程施工安全影响【很大应?予,以查明?例如杭州《。地,。。铁1号线和武汉地】铁2号线均在地【下施工断面发现有】可燃气体;北京地】铁9:号线的卵石、漂石地!层北京地《区的浅层《人,。工,空洞等对《工程的影响很大【。
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》 7 》 抗浮设防水位是很!重要的设计参数【但要预?测建(构)筑物使】用期:间水:位可能发生的变化】。和,最高:水位有时相当困难】它不仅与气候—、,水,文地质等因素有关】有时还涉及》地下水开《采、上下游水量调】配、:跨流域调水等复杂因!。素故规定应进行专门!研究一般抗浮设防】水位:的确定方法详见本规!范第10《.4.2条的条文说!明
! 9 出入【口、通道、风井、风!道、施?工竖井等附属工程一!般位于路口或穿【越道路工程周边环境!复,杂通道与《井交接部位受力【复杂:经常发生工》程事故安《。全风险较高因此应】进,行单独勘察评—价
》
7.3.3 】。 表7.3.3所】列钻:孔间距比原规范规】定的:严,。格一些主要》是结合全国》。各地勘察的实际情】况,、城市地下工程的复!杂性以及设计、【施工的?要求等进行修订
】
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7.3.4 !本条要求勘探点在满!足表7.3.3规】定,。间距的基《础上勘探点平面布】置还:要考:虑工程结构特点【、场地条件、施工方!法,、附属结构、特殊】部位:的要求
—。
《。 2 车【站横剖面一般结合通!道、出入口、—风,井的分布情况布设数!量可:根据地质《。条件复杂程》度和设计要》求进:行调整
】
, , 4 》 在结构范围内布置!钻孔容易导致—地下水贯通给—工程施工带来危害隧!道采用单线单洞时左!右线距离大于3【倍洞径时采用双排】。。孔布置左右线距离小!于3:倍洞径或隧道—采用双?线,单洞时可交叉—布点
》
7.3.5】 本?条结:合,车站主?体工程的《一般宽度和以往全】。国各城市的勘—察经验给出了—勘探孔深度的确定要!求城市轨道交通地】下工程?受各种因素的制约埋!置深度往《往在施工图》设计阶段还需进行】调整因此勘》探孔深度比原规范】的要求适当》。加,深
》
7?.3.6 本条为!强制性条文必须严格!执行原规范对—控,制性勘探孔及—取样和原位》测,试的试验孔的数量】未作规定城市轨道交!。通工程设《计年限长为》百年大计工程且工程!复杂施工难度大变形!控制:要求高等《必须有一定数量【的控制性钻》孔以及?取样:及原位测试钻孔【以取得满足变形计算!、稳定性分析—。、地下水控》制等所需的岩土【参数本条参照现行】国家标准岩土工【程勘察?规,范GB 《50021的相【关规定并考虑到【车站工程的钻孔数量!比较:多且附属《设施需要单独布置】钻孔测试、试—验数据数《。量能满足统》。计分析要求将取样和!原位:测试孔的数》量规定为不应少于1!/2;区间》工程的取样测试孔】数量要?求严于?现行国家标准岩【土工程勘《察规范GB 5【00:21的规定》主要考虑区间工程孔!间距:较大钻孔数》量较少因此将—取样和原位测试孔的!数量规定为不应【少于2/《3
》
7.3.7 】 本条规定》的取样和测试—的数量主要是考【。虑城市轨道交通【工程为百年大计【工程同时周边—。的,环境条?件一般比较复杂【为了提高工程—。设计的可《靠度减小《参数变异风》险,。将取样?或原位测试数量定为!不应少?。。于10组《
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7:.3:。.10 《 基:。床系数是城》市,轨道交通地下—工程设计的重要参数!其,数值的准确》。性关系到工》程的安全性和经【济性;对于没—有工:程经验积《累的地区需》要进行现场试验和】专题研究当有成熟地!区经验时可通过【原,。位测试、室内试【验结合附录H的【。经验值综合确—定
《
》 本次修订—对基:床系数进行了—专题研究主》要成果如下》
《。
—。1 基床系—数,K的定义与K30试!验
【 基》床系数是《地基土在外》力作用下产生单位变!形时所需的应力【也称:弹性抗力系数—或地基反力系数【一般可表示为—
K=P!/s(1)》
?
式《中,K基床系数(MPa!/m);
—
》。 P地基】土所受的应力—(,MPa?);
! s地基】的变形(m》)
! 基?床系数与地基—土的类别(》砾状土?、黏性土)、土的状!况(密度、含—。。水量)、物理—力学特性、基—础的:形状及作用面积【有关:
《
基床】系数用于模拟地【。基土与?结,构,物,的相:。互作用计算结构物内!力及变形结》构物是指受水—平力:、垂:直力和弯矩》作,用的基础《、衬砌及桩等变【形是指基《础竖向变形、衬【砌的侧向变形、桩的!。水,平变:。形和竖向变形等基床!系数的?确定方法《如下
》
? 《地基土的基床系【数K可由原位荷【载板试验《(或K30试验)】结果计?算确定?考虑到荷载板—尺寸的影响K值【随着基?础宽度B的增加而】。有所减小
》
— 对于砾状土】、砂:土上的?条形基础
【
《 (《2,)
《
:
《 对于黏《性土上的条形基【础
》
K=K1(【0.3?05:/B) (3】)
【式中K10.3【05m宽标准荷【载板的标《准基床系数或K3】0值
】 铁路常用】的K30《荷,载板试验是用直径】为30cm的承【。载,板测定土的K30值!其K30值是指在】p-s曲《线上对应地》基土变形《为0.125c【m时的p值》与p0.1》25变形的比值
!。
,。
K《30:=p0.125/0!。.125 (】4)
》
? 《基床系数《K,这个:指标不同的试验方】法,和不同的试验条件其!结果会有《较大的差别》为便于?统一:和比较建议》K30荷《载板试验《值,作为标准基》床系数K1》值即标?。准基床?系数K1值》应用K30荷—载板试?验对于具体设计【中基床系数K的【取值应考虑施—工程序和《施工过?程中的结构变—形由设计人员修正】确定
?
?
? 2《 基床系》数的室内试验
【
【 由于原位—荷载板试验受—试验方法《的局限性《适合测?定表层土和施工阶段!基坑:开挖深度范围内【土体的基床》系数在勘察阶段【对不开挖的表—层以下?各土层很难直接【通过实?测方法测定具体【岩土勘察过程中【常用:原位测试、室内【试验、结合经验【值,等方法综《合分析确定》基床:系数
【
— 1)原规范】中规定的三轴试【验法和固结试验法
!
】 : 三轴试验法三!轴试验法是将土样】经饱和处《理后在K0状态下】固结对一组土样分别!做试验
【
σ3=》K0γhσ1=γ】h : (5)【。。
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n=△】σ3/△σ1=【。0.00.10.】20.3《 — (6)
》。
— 【不同应力路》径下:的,三轴试验《(慢剪)得到△【σ1'~△h0【曲线求得初》始切:线模:量或某一割线模量】定义:为基床系数K
【
【 固结试!验法根据固结试验中!测得的应《。力与:变形关?系来确定《。。基床系数《K
?
?
(7)
!
式中—σ2-σ1应力增量!(MP?a);?
?
,
: , e1-】e2相应的》孔隙比减量;
【
:
】。 emem=(【e1+e《2)/2;
】
,
h!0,。样,品高度(m)
!
! 2)上述—室内试?验方法的现状和【分析:
— 》 目前国内对】于这两种试验方法】。都有采用通过对【国,内北京、天》津、沈阳、上海、深!圳和西安等地铁室内!试验项目固》。结法和三轴》法试验的对比—。研究特?别是通过天津地【铁大量数据统计【分析固?结法:试验结果大于—三轴割线法》;,固结:法比原?位载:荷板试验结果大4倍!~20倍《;三轴割线法比原位!载荷板?试验结果大2—倍~8倍由于试件尺!寸及试验《。条件与实《际工:况的差别室内—试验应在与原位载荷!板,。试验大量对比试验的!基础:上各地区根》据实际情况确定基床!系数的取值
—
】 》原位载?。荷板试验与》室内:试验的对比分析由于!。原位载荷《板试验与室》。内试验?除存在着试》验尺寸的《差异外尚存在如下】差异第一原位载荷】板试验下的土—体有侧限变》形而室内固》结试:验土样侧向》受限无侧限变—形;第二《原位:载荷板试验的压缩】层厚度为影响深【度范围内的土层厚】度而室内试》验的:土试样?高度h0《。即为:压缩层厚度在—假定相同的》压板面积下室—内试验下沉》量要小综《合考虑上《述,因素室内试验求【得基床系数与原位载!荷板试验数据存在差!异
》
? 通】过,以上国内《各勘察?单,位室:内试验结果综—。合分析固结法—。和三:轴,。割线:法求取的基床系数】数据与土《体实际不《一致而且偏差很【大,。。
,
】 3)建议!
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: , 《 》 —a.由于固结—法试验结果比原位载!荷板试验结果大4倍!~20倍三轴割线法!比原位载荷》板试验?结,。果,大2倍~8倍建议】在以后的工作中进一!步研究和积》累经验
—
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《 》 : —b.利用三轴法【操作过?程,模拟现场K30原】位平板载荷》试验:的试验原理应是【以后:发展的方向》。
! ! c》.铁三院中心—试,验室通?过模拟现场K—30:试,验的:做法:。在常:规三轴仪上对土【样按取样深度进行固!结,。地下水位以》下固:结压力P1=—10H(H为取【样深度)地下水【。位以上固结》压力P2=20【H这:样模拟土的》原始状态试样制【备和三?轴试验法相同—通过:土的静?止侧压力系数K【0,计,算,所施加?围压σ?3(固结《压力:乘以静止侧压—力系:数K0?求得)静止侧压力系!数K0?可以通过实测—。或经验值《得到试样施加围压】σ3后?对,试,样进行压缩剪切试验!得出应变为1.25!mm:时,对应的应力通过计算!得到基床系数值该方!法试验结果接近经】验值
! 【 】d.上海岩土工程】勘察设计《研究院有限公司使用!三轴法测定基床系数!三轴:。法不同于原》规范上的描述方法】具体如下利用传统】三轴仪根据取样【深,度确定固结压力进行!等向固结固结稳定后!用固结排水》剪方法?。进,。行,试,验得出应力应变关】。系曲线试验》。结果较?接近经验值
】
】。 : 总之?研究表明《在同一压《力作用下基》床系数不是常数它】除了与?土体的性质、类别有!关外还与基础底面积!的大小?、形状?以及基础的埋深等因!素有关上述所列基】。床系数的《室内试验《。。。方法仅提供了一【个研究方向后期【的研究中还应加强现!场K30平板载【荷试验数据与室内】试验数据的对比分】析逐步积累资—料和经验同时在施工!过程中通过监测【结构物的变形反分析!求解不断积累数据形!成经验推算》法也是今《后需:进一步研究》的方向
》
《 : 3 确—定基床系《数,的,其他方法《。
】 1【),基床系?数值与地基土的标】贯锤击数N》。。的经验?关系为
】
,K=:(1.?5~3.0》)N — (8—)
! 2)】地基土的基床—系数K与土体介质的!。弹性模量E、泊松】比μ及基础面积A的!关系为
【
: 》(9)
! : 4? 有关基》床系数经验值的说】明
》
? 本规范附录】H的制定是在当前国!内,外部分基床系—数试:验,成果:的基础上综合确定】的本次修订工作统】计了:北京、上海、—。天津、?广州:、成都、深圳、西安!、沈阳等地》。区的岩土工》程勘察?报告中提供》的基床系《数值、专项研究成果!。并考虑了其他行业】和地方?。标准的?规定
》
5】 岩石的基床【系数
【
!1)北京地》铁工程在20世纪】60年代《根据工程的需—要在公主坟》第三纪红色砂砾岩中!做了现场大型—试验根据试验—成果提?出,了第:三纪强风化》-全:风化砂砾岩基—床系数K值为120!MP:。a/m~150【MPa?。/m
》
! 2)青岛地铁花!岗岩中等风化、微风!化、未风化岩体单位!基床系?数K计?算及:测试方法如下
】
—。。 计算《公式
【
K=E/》(1+μ)》100 【 : (10)
!。
K】与岩体弹性模—量,E和泊?松比关系密切—测定E和《μ,简便易》行因此可根据—E,。、μ与K值》之,间的关?系计算出K的—值
?
》 测试方法有两!种
》
—一是:用静力法测得—E、μ?值是把岩芯加工成】立方体、长柱体【。贴,。应变片以应》变,方法测出《μ值计算《出K为静基床系数】
【 ?二,是用动力法测得Ed!、μd值是在岩芯】上由超声波检—测仪:分别测出纵》波速νp、横波【速νs;然后—计,算出Ed、μd【根,据上述公式可求得动!基床系数
—
【 Ed?、μd计算公式如下!
— : 动弹性模—量Ed
【
? 《 (11)
【
?
: 动《泊松比?μd
! 》 (12)
—
》式中ρ=2.6【0~2?。.70
》