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武汉市轨道交通11号线二期工程可行性研究阶段岩土工程勘察报告1前言1.1工程概况根据《武汉市城市总体规划》,武汉市编制了新•轮轨道交通线网规划,提出了由12条线路组成、全长540公里的轨道交通线网。武汉市轨道交通建设的目标任务:2012年前建成1号线、2号线和4号线一期,总长72公里,形成沟通长江两岸的“工”字型线网;2009〜2020年前在延伸在建轨道交通1、2、4号线基础上,新建轨道交通3、5、6、7、8号线,2020年前轨道交通建设规模达到231.7公里,形成覆盖三镇中心城区并与主要交通枢纽衔接的轨道交通网络;2040年前建成12条线,总长540公里,形成完善的轨道交通网络体系。同时为适应城市新的发展要求,市委、市政府围绕创新驱动、跨越发展,增强中心城市功能,提出统筹城乡,由主城向外沿阳逻、豹林纸坊、常福、吴家山、盘龙等六大方向构筑城市空间发展轴,构建“1+6”城市新格局,启动实施“工业倍增”计划,基本建成全国综合交通枢纽城市。新城区轨道交通建设规划方案由8条线路构成,线路总长157km,至2017年主城轨道交通线网为215km,全市轨道线网规模(含机场线)达到约390km«根据武汉市线网规划,11号线为市域快线,西起于柏林东至左岭,连接了蔡甸、四新城市副中心、武昌火车站、鲁巷城市副中心,实现汉阳中心区与武昌中心区的快速直达联系,并沟通了西部和东南两大城市组群,是引导城市东西新城组群发展、支撑城市副中心建设的都市发展区轨道交通主题线路。根据建设规划,11号线东段为武昌站〜左岭段,其中一期工程光谷火车站〜左岭新城已先期开工建设。二期工程为江安路站〜光谷火车站。本次工可勘察范围为武昌火车站至光谷火车站。
111号线二期工程线路起于武昌白沙洲江安路,后线路向北前行,穿多处地块后,在复兴路西侧地块设复兴路站与5号线换乘,出站后线路向东偏转,穿紫阳湖,再沿张之洞路东行,过中山路后线路下穿武昌火车站站场,在武昌火车站东侧,线路沿北安街东行,在北安街与静安路路口设武昌火车站与12号线换乘:出站后线路向南偏转,穿晒湖,再下穿莲溪寺社区地块后线路沿瑞景路东行,在瑞景路与宝通寺路路口设宝通寺路站。出站后线路向南偏转,穿洪山菜苔基地,线路再往东穿武汉科技大学、武汉理工大学校区,在洪兴巷与珞狮路交叉口处设珞狮路站与8号线换乘。线路再沿珞桂路继续东行,在卓刀泉南路与虎泉路相夹的地块内设虎泉站与2号线换乘,之后,线路向北偏转,穿地块后转向东沿珞喻路东行,在体育学院处设体育学院、在光谷广场处设光谷广场站。出光谷广场站后线路沿光谷街东行,再转向南,穿光谷智慧城等地块后转向东,沿新南路东行,在关山大道与新南路交叉口处设关山大道站,线路再沿规划路东行,到达线路终点及•期工程起点站光谷火车站。后提供一条比选方案,穿光谷智慧城沿雄楚大道过关山大道口、光谷大道口在佳园路口向南转向光谷火车站。二期工程线路设计实施起点AK31+200,终点AK48+254.087(一期工程设计起点),线路长17.0km,均为地下线,设站9座,其中换乘站5座。二期工程新设一座武金堤停车场,与11号线一期工程共用长岭山车辆
2段。图1拟建轨道交通11号线二期工程线路图等级分类一览表*1.1项目类(级)别规范依据工程重要性等级一级工程(岩土工程勘察规范》(GB5OO21-2001)(2009年版)场地史杂程度二级(中等复杂场地)地基发杂程度二级(中等笈杂地基)岩土工程勘察等级甲级工程重要性等级一级工程《城市轨道交通岩上「程勘察规疮》(GB50307-2012)场地史杂程度二级(中等史杂场地)工程周边环境风险等级.级岩土工程勘察等级甲破工程jg要性等级一级工程《市政工程勘察规避》(CJJ56-2012)场地里杂程度二级(中等品杂场地)岩土条件豆杂程度中等豆杂市政工程勘察等级甲级抗震设防分类重点设防类(乙类)《建筑抗震设防分类标准》(GB5O223-2OO8)地基设计等级甲级《建筑地基基础设计规范》(GB5OOO7-2O11)本次勘察为武汉市轨道交通11号线二期可行性研究阶段勘察。本项目
3建设单位为武汉地铁集团有限公司,设计单位为中铁第四勘察设计院集团有限公司。按勘察技术要求,拟建工程勘察同时执行国家、行业或地方多项技术标准。按不同技术标准判定本工程勘察等级和拟建建(构)筑物及地基设计等级、抗震设防分类、场地等级见上表1.1。1.1勘察目的及技术要求1、调查沿线区域地质条件、地貌、地层、岩性、地质构造、水文地质条件,地下有害气体。2、调查沿线建筑物范围内各层岩土的类别、结构、厚度、坡度,岩土的物理力学性质,并对地基的稳定性及承载力作出评价。3、对构造复杂地段、不良地质和特殊地质地段,调查研究其成因、类型、工程性质、分布范围、埋藏规律及其对本工程的危害程度,并提出治理建议。4、调查沿线河湖淤积物的发育、分布,古建筑遗址,并结合工程要求提出评价。5、定性预测由于地铁修建对沿线重要建筑物、地下构筑物及管线可能引起的变化及预防措施。6、在分析己有地震资料的基础上,进行隧址区地震效应分析预测:如粉土、砂土地震液化(应计算液化指数)等。7、调查研究沿线土、石可挖性分级、围岩分类(级)。8、调杳隧道、地铁范围的地表水水位、流量、水质。9、调查地下水类型、埋藏条件、补给来源,提出水质评价。10、提供可行性研究阶段桩基、基坑设计所需的岩土等技术参数。1.3勘察依据及执行标准
41.3.1勘察依据本次勘察主要依据为业主提供的《武汉轨道交通11号线二期总平面图》(电子版)、《武汉轨道交通11号线二期纵断面图》》(电子版)及总体设计单位提出的武汉市轨道交通11号线(可行性研究阶段)工程地质勘察技术要求。1.3.2执行标准勘察主要执行下列国家和行业标准及湖北省标准。•《城市轨道交通岩土工程勘察规范》(GB50307-2012);•《岩土工程勘察规范》(GB5OO21-2001)(2009年版);•《软土地区工程勘察规范》(JGJ83-2011);•《膨胀土地区建筑技术规范》(GB50112-2013);•《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011):•湖北省标准《岩土工程勘察工作规程》(DB42/169-2003);•《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010);•《铁路工程抗震设计规范》(GB50111-2006)(2009年版);•《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008):•《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999);•《建筑地基处理技术规程》(JGJ79-2012);•《铁路工程地质勘察规范》(TB10012-2007/J124-2007);•《铁路工程不良地质勘察规程》(TB10027-2012);•《铁路工程特殊岩土勘察规程》(TB10038-2012);•《铁路隧道设计规范》(TB10003-2005/J449-2005):•《铁路工程地质原位测试规程》(TB10018-2003);•《铁路桥涵地基和基础设计规范》(TB10002.5-2005/J464-2005);•《建筑工程地质勘探与取样技术规程》(JGJ/T87-2012);
5•湖北省标准《基坑工程技术规程》(DB42/T159-2012));•《工程岩体分级标准》(GB/T50218-2014);•《铁路工程物理勘探规范》(TB10013-2010);•《地铁设计规范》(GB50157-2013);•《关于进一步加强建设工程抗震设防要求管理的通知》(武汉市武震办(2007)4号文件):本次勘察除执行上述标准,还参考了下列手册、资料等:1、《工程地质手册》(第四版,中国建筑工业出版社2007);2、《岩土工程手册》(第一版,中国建筑工业出版社1994):3、《岩土工程治理手册》(第一版,辽宁科学技术出版社1993);4、《武汉市工程地质图》及说明书(湖北省地质矿产局,1990):5,《武汉市水文地质图》及说明书(湖北省地质矿产局,1990);6、《武汉市基岩地质图》及说明书(湖北省地质矿产局,1990);7、《武汉市推断构造地质图》及说明书(湖北省地质矿产局,1990):8、11号线二期沿线周边的既有部分地质勘察资料。1.4勘察工作实施概况1.4.1勘察工作量布置及完成情况本次勘察方案和工作量布置系根据设计单位提供的线路方案图和勘察技术要求,结合岩土工程勘察等级、场地地质条件,并结合线路周边勘察成果资料综合确定的。本次勘察共分为三个阶段,第一阶段:2016年3月〜2016年5月,按原正线线路方案勘察,完成了武昌火车站至虎泉站、光谷广场站至光谷火车站段以及武金堤停车场和出入线的勘察,其中穿光谷智慧城沿雄楚大道至佳园路段为比选方案;第二阶段:暂未启动,虎泉站至体育学院站由于城中村房屋建筑太密集,未能进入进行外'业勘察,体育学院站至光谷广场站由于长江大道修建完后未交于城管,导致城管手续办理困难,计划于2016年5月中旬开始此段外业工作。
6本次勘察计划布置钻孔123个,因线路变更、地下管网、施工场地限制等因素,现阶段实际完成钻孔94个,总进尺4636米:其中武昌火车站位于4号线梅苑小区〜武昌火车站区间,故直接利用区间钻孔一个(50m/l孔),光谷广场站正位于2号线光谷广场站,利用钻孔2个(100.8m/2孔)。鉴于11号线二期(武昌火车站〜光谷火车站)主要穿过的是IH级阶地,以老年性黏土为主,基岩埋深较浅,静力触探贯入深度有限,故未布置静力触探孔,主要在武金堤停车场布置了10个静力触探孔(对比孔),实际完成3个(7孔因上部硬质、杂质含量较大难以贯入),总进尺82.0米,本勘察成果中实际完成钻孔94个,场地波速测试孔7个,工程地质测绘0.98Km2。具体完成的工作量见表1.4.1«勘察完成工作量一览表表1.4-1序号勘察项H勘察内容单位工作量箱注1工程地质测绘与调任1:2000km20.98伏虎山附近2钻探共7217m/138孔钻孔m/孔6884.1/131个均按要求回填封孔单孔深度30.5〜73.7m完成未利用W孔332.9/7个
7枳螃区间利用钻孔m//L406.7/8个3取样原状土样件530扰动土样件277岩样组286水样组54原位测试典2273.5m/96孔静力触探m/孔2171.6/89个单孔深度2.773.0m完成未利用m/孔101.9/7个标准贯入试验次579垂型动力触探W次1.0/10次5物探波速测试及地脉动测试m/dl17个测压缩速、剪切波速直流电阻率测井点26点泅试上填的腐蚀性6室内试验土常规物理性质(含压缩)组456颗粒分析组235部分测黏粒含量直接快剪组140直接固结快剪组48:•轴剪切试验(UU)组18静止侧乐力系数组23标准固结组94提供垂直、水平固结系数无的限抗压强度组29软上测量灵敏度有机质含量组35基床系数组20测定垂直水平必床系依土体膨胀性试验组39土的腐蚀性试监组12士对建筑材料的腐蚀性岩单轴抗压强度组242包括饱和、天然烘1状态抗压强度岩石物理性质试验组72岩矿鉴定组44水水质分析组5水质简分析7泅量测放勘探点个1638技术工作包括踏勘、调杳与测绘、技术及质量监督、资料情理、审核、审定等。
81.4.1勘察实施经过2016年3月接业主委托后,立即组织相关生产、技术人员做前期准备工作,成立地铁11号线二期勘察项目组,并积极准备开始搜集资料,现场勘察点测量定位,委派专人负责进场前办理占道施工手续和与本项目勘察有影响的相关单位协调,经过前期准备工作,勘察于2016年3月5日开始进行外业施工,因本标段线路较长,周边环境各异,既有人流、车流量较大的主城区,也有空旷的乡间田野,尤其在马路上施工对城市交通影响较大,经过和交管局多次商讨研究施工方案,采取分段作业,拉大施工工点距离等方法,使施工对交通的影响降低到最小程度。除体育学院站〜光谷广场站外,其他外业工作于2016年5月2日结束。1.4.2勘察测试手段木次勘察的内容为搜集沿线的区域地质、水文地质、工程地质、气象、水文,并对线路通过地区的工程环境进行预测、评价,调查研究控制线路方案的不良地质作用、特殊岩土的性质、特征、范围,并提出对不良地质作用的治理措施。根据拟建轨道11号线二期工程的特点、需要解决的上要岩土工程问题和场地岩土工程条件及现行有关规程、规范的要求,本次勘察按以下几个步骤实施:工程地质测绘与调查、勘探、测试及试验、资料整理。1、工程地质调查①调查之前,收集工程区域已有的地形、地质、水文、气象、航运、水利、交通等资料。②调查按规划的线路、附属建(构)筑物及其邻近地段开展工作。调查范围按线路方案中线向两侧扩展宽度:一般区间直线段向两侧为100m;车站、区间弯道及车辆段基地向外侧200m。③调杳、测绘地形与地貌的形态,划分地貌单元,确定成因类型,分析其与基底岩性和新构造运动的关系。
9④调查地层的岩性、结构、构造、产状,岩体的结构特征和风化程度,了解岩石的坚硬程度和岩体的完整程度。⑤调查构造类型、形态、产状、分布,对断裂、节理等构造进行分类,确定主要结构面与线路的关系。⑥调查地表水体及河床演变历史,搜集主要河流的最高洪水位、流速、流量、河床标高、淹没范围等。⑦调查地下水各含水层类型、水位、变化幅度、水力幅度、水力联系、补给来源和排泄条件,地下水动态变化与地表水系的联系、腐蚀性情况,以及历年地F水位的长期观测资料。⑧调查填土的堆积年代、坑塘淤积层的厚度,以及软土、膨胀性岩土、风化岩和残积土等特殊性岩土的分布范围和工程地质特征。⑨调查岩溶、人工空洞、地面沉降、地下古河道、有害气体地层等不良地质的形成、规模、分布、发展趋势及对工程建设的影响。2、勘探(1)勘探孔数量勘探工作严格按现行规范有关规定执行,本次共完成钻孔113个,静力触探孔3个(含对■比孔)。(2)勘探孔间距勘探点位置由我院根据工可研阶段设计单位提供的勘察要求确定(详见“勘探点平面布置图”,图表号011-1〜011-15),一级阶地勘探点的间距为150〜250m,三级阶地勘探点的间距为100〜250m。(3)勘探孔深度根据《城市轨道交通岩土工程勘察规范》(GB50307-2012)及设计单位
10提出的工可研勘察技术要求,控制性勘探孔进入结构底板以下不应小于30m;在结构埋深范围内如遇强风化、全风化岩石地层进入结构底板以下不应小于15m;在结构埋深范围内如遇中等风化、微风化岩石地层宜进入结构底板以下5〜8m;一般性勘探孔不应小于2m;在结构埋深范围内如遇强风化、全风化岩石地层进入结构底板以下不应小于10m,在结构埋深范围内如遇中等风化、微风化岩石地层宜进入结构底板以下5m。遇岩岩溶和破碎带时钻孔深度适当加深。依据各段不同的工程地质条件,本次勘察I级阶地上钻孔孔深控制在55〜80m间,剥蚀垄岗及III级阶地孔深控制在40-55m间。(4)勘察点测放定位本工程勘察点测放及高程引测系根据业主提供的GPS点和水准点进行,采用TOPCONGTS-602型全站仪测放,该项工作由我院测量测量部门完成,测量成果平面坐标系统为1954年北京坐标系,高程系统为1985国家高程基准。(5)钻探取样在城市道路上钻探,采用1.8X1.88m硬质围挡打围,全封闭施工。钻机类型为XY-1型钻机;孔径开孔孔径130mm,终孔孔径110mm;钻进方式采用泥浆护壁回转钻进;岩芯采取率第四系黏性土采取率95%以上;砾卵石层及基岩大于75%,采取原状试样质量等级不低于II级,采取水样采用套管及黄泥球止水分层采取地下水,水位观测亦采用上述方法分层观测静止水位。每孔岩芯按顺序每50m为•箱从上至下摆放,所有岩芯均拍照,便于检查和资料核对。岩石试样的采取均利用钻探岩芯制作;原状土样均采用厚壁取土器;对流〜软塑状的黏性土土样使用薄壁取土器采取;对于扰动样一般取自标准
11贯入器。所有钻孔完工后按要求封孔回填,回填方法以砂还砂、以土还土,每0.5m回填捣实一次,每孔上部3.0〜5.0m范围内用水泥砂浆封堵。钻孔完工后现场泥浆弃土清理完毕,场地冲洗干净再转至下一孔位施工。(6)原位测试原位测试采用静力触探试验、标准贯入试验、动力触探试验等多种测试手段。①静力触探试验试验目的:对第四系松散地层进行土层划分,确定土层的力学性质;试验仪器:LMC-C210数据采集系统,探头采用单桥探头;贯入速率:连续贯入,贯入速率0.9米/分钟;提供成果:Ps、H的变化曲线。②标准贯入试验试验目的:确定地基土的承载力特征值,判定黏性土状态及饱和砂土的密实度及地震液化的可能性、液化等级;试验方法:钻至预定深度,先预打15cm,再连续贯入30cm,记录每10cm的锤击数;提供成果:统计N值分层平均值及标准值。③重型动力触探试验试验目的:判定杂填土、砾、卵石及全风化、强风化破碎岩体密实度,确定其地基承载力;试验方法:钻至预定深度,采用63.5kg自由落锤,落距76cm连续贯入,记录每贯入10cm锤击数;提供成果:每孔N63.5击数分层平均值,单孔N63.5修正击数单层平
12均值,各孔分层统计平均值、标准值.(7)波速及地脉动测试测试方法:单孔检层法;测试仪器:CJ-2000A型自动弹跳贴壁式三分量井下地震检波器、RS-1616K基桩动测仪;测试成果:各测点的切波速Vs、压缩波速Vp,动弹性模量Ed、动剪切模量Gd、动泊松比U'。(8)直流电阻率测井直流电阻率测井成果可以为地铁工程的设计(包括岩土工程的设计以及电气接地装置的设计等)与施工提供准确的岩土层深度、厚度、电阻率(或电导率)参数等基础资料。3、室内岩土、水试验室内土工试验除进行常规物理性质试验外,还进行了土的固结快剪试验、三轴不固结不排水剪切试验、静止侧压力系数试验、基床系数试验、无侧限抗压强度试验、颗粒分析试验、胀缩性试验、有机质测试等。对岩石进行了各项物理性质试验和单轴抗压强度及抗剪强度试验,所取水样进行水质分析试验。上述试验除岩石委托中国地质大学岩土工程试验室完成外,其余室内试验均由我公司岩土工程试验室完成。1.4.1勘察实施过程的质量控制措施在实施该工程过程中,始终按相关规范、技术要求和IS09001质量认证体系中要求进行。
13勘察工作实施前做好勘察大纲,报设计及建设单位审批后开展实施。在外业施工过程中,每钻孔开工前按大纲要求下发单孔钻探任务书,进行技术和安全交底,包括对钻孔终孔原则规定、回次进尺要求,岩芯采取率要求,取样及原位测试的数量、部位,钻孔施工点周边地下管线、环境条件及空中电线、电缆等均作详细交待。在外业施工过程中,每钻孔和每个原位测试点均经过现场技术负责人旁站、抽查、完工后验收等工作。每个钻孔终孔深度均由技术负责人现场验收,不合格现场返工。所有实验、测试计量仪器均经过校核,鉴定或标定,且均在有效使用期内。在上述各种质量保证措施控制下,我公司按合同要求完成了轨道交通11号线二期可行性研究阶段勘察工作.1.4.1外业勘察质量评述外业勘察过程始终贯彻“质量第一”的方针,严把质量关,所有勘探手段及方法严格执行相关技术要求及操作规程、规范的要求,外业勘探质量优良。1、钻孔定位:所有勘探点位在勘探前采用GPS测量定位,勘探点完成后立即采用GPS测量复测校核确定。2、孔口高程测量:勘探点孔口高程全部采用GPS测量。3,钻孔深度及分层精度测量:本次勘探对钻具均采用钢尺检验复核长度或入土深度,保证了所有钻孔孔深误差均在0.2%以内、地层分层误差小
144、钻探取样、原位测试:严格遵循技术要求及相关规范、规程的规定,取样间距符合技术要求的规定,取样质量均良好;原位测试试验操作规范,除个别数据异常外,绝大部分数据真实可靠,能真实反映土体的性质。5、室内试验:试验操作严格遵循《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999),试验项目及数量均达到技术要求的规定,试验数据均客观真实地反映了土体性质。6、波速测试、电测井等仪器自行校准合格。7、纵横波测井、电测井等资料原始记录清晰,使用仪器配套软件具有后续处理功能,资料质量真实可靠。1.4有关情况说明1、勘察期间,部分勘探孔位由于受现场条件限制孔位有所偏移,孔位偏移具体情况详见“工程地质平面图”和“勘探点数据一览表”中各孔实际坐标。2、轨道11号线二期工程线路较长,跨越不同地貌单元,沿线岩土层地质分层层数较多,各大层对应排序仍沿用原2号线、3号线、4号线、7号线及8号线地层统一编号。3、本报告工程地质纵断面中所有勘探孔里程为将勘探孔投影到道路里程中心线的里程,勘探孔间距为两点之间投影里程差,并非勘探孔的实际距离,剖面图中标贯击数为实测击数,而动探曲线按标尺表示的击数是经杆长修正的击数。4、因可行性研究阶段勘探点间距较大,勘察报告中工程分区及岩性描述、评价均根据两孔之间地层变化趋势推测判定。5、本项目地震安全性评价工作业主已单独委托具相关资质单位进行,
15有关场地地震效应相关内容详见其评价报告。6、本报告所采用的坐标系统为1954北京坐标系统,高程系统为1985年国家高程基准。7,所有勘探点均按《湖北省河道管理范围内钻探及钻孔封堵管理规定》(鄂水利堤函[2013]206号)要求进行了回填。
162自然地理概况2.1气象、水文武汉地处我国东部沿海向内陆过渡地带,地处中纬度,属亚热带湿润性东南季风气候区。具有冬寒夏暖、春湿秋旱、夏季多雨、冬季少雪、四季分明的特征。年平均气温为16.7℃,7月平均气温高达28.9C,1月仅3.5-C。夏季气温高,35C以上气温天数为40天左右,极端最高气温41.3C,极端最低气温-18.1C,武汉日均温》10℃持续期达235天,年平均无霜期240天。一年四季分配也以夏季最长,达135天,冬季次之,为110天,具有冬夏漫长而春秋短促的显著特点。武汉地区降水充沛,多年平均降水量1284.0mm,降雨集中在4〜9月,年平均蒸发量为1391.7mm,绝对湿度年平均16.4毫巴,年平均相对湿度75.7%,湿度系数4\=0.903,本地区大气影响深度da=3.0米,大气影响急剧深度为1.35米。武汉市区内水系发育,长江、汉水横贯市区,将武汉“切割”成武汉三镇,两大水系支流有府河、浸水、长河、倒水等。以长江和汉水对区内地下水动态、水质影响最为突出。市区内分布有众多大小不一的湖泊,对位于湖泊四周的建筑工程应高度重视地面水体的影响。拟建武金堤停车场及出入线西临长江,其直线距离约0.6~0.8Km左右,据汉口(武汉关)水文站实测资料,长江武汉段最高洪水位为29.73m(吴淞高程),最低枯水位8.87m,水位升降幅度20.86m。长江、汉江与其两岸地下承压水有较密切的水力联系,愈靠近长江、汉江江边地段,水位互补关系愈明显。汉口武汉关水位:历年最高水位29.73m(1954.8.18,吴淞高程,本节内下同),历年最低水位8.87m(1965.2.4),多年平均水位18.97m。最大流量76100m%(1954.8.14),最小流量为4830m%(1963.2.7),汉口站95〜98年水文特征见表2.1。汉口站95〜98年水文特征值(最大值)统计表表2.1
17年份水位日期流量日期流速含沙量输沙率(m)(m3/s)(m/s)(kg/m5)(t/s)199527.797月9日561007月8日2.902.3979.3199628.667月22日703007月22日3.161.5367.5199726.157月23日556007月23日2.941.9485.9199829.438月20日711008月19日3.350.9856.995~98年平均值28.01632753.091.7172.4注:武汉市防洪水位为:设防水位25.00m,警戒水位27.30m和保证水位29.73m。(吴淞高程)武汉地区长江、汉江两岸I级阶地第四系砂(卵石)土层孔隙承压水储量丰富,含水层顶板为上部黏性土,底板为基岩,含水层厚度14〜45m,一般为30m左右,承压水测压水头标高一•般为17.0~20.0m(黄海高程)。愈靠近河流河床地段,地下水年变幅愈大。2.2地形地貌武汉地处江汉平原东部,地势为东高西低,南高北低,中间被长江、汉江呈Y字型切割成三块,谓之武汉三镇。武汉城区南部分布有近东西走向的条带状丘陵,四周分布有比较密集的树枝状冲沟,武汉素有“水乡泽国”之称,境内大小近百个湖泊星罗棋布,形成了水系发育、山水交融的复杂地形。最高点高程150m左右,最低陆地高程约18m。武汉地区地貌形态主要有以下三种类型:1)剥蚀丘陵区:主要分布在武昌、汉阳地区,丘陵呈线状或残丘状分布,如武昌的磨山、珞珈山、汉阳的扁担山等,丘顶高为80〜150m,组成残丘的地层为志留系与泥盆系的砂页岩。2)剥蚀堆积城岗区(III级阶地):主要分布在武昌、汉阳的平原湖区与残丘之间。地形波状起伏,城岗与坳沟相间分布,高程为28〜35m。组成城岗的地层主要为中、上更新统黏性土(老黏土)。3)堆积平原区:分布于整个汉口市区及武昌、汉阳沿江一带,主要为
18由长江、汉江冲积物构成的I、II级阶地。I级阶地:广泛分布于长江、汉江两岸地区,地面标高19m〜21m。地层由全新统黏性土、砂性土及砂卵石层构成。区内有众多湖泊、堰塘、残存的沼泽地及暗沟、暗浜等。II级阶地:主要分布于青山镇及汉口张公堤附近及以北东西湖与武湖一带,地面标高为22m〜24m,地层由上更新统的黏性土与砂性土组成。武汉市轨道交通11号线地形总体平缓,局部地段变化大(华中师范大学内),高程在22.3277.55m。沿线地貌形态有剥蚀低山残丘、隐伏长江冲洪积III阶地、长江冲积I级阶地、长江冲洪积III级阶地及剥蚀堆积垄岗区五种类型。
19武汉市地貌略图2.2地理位置及周边环境概况武汉市位于长江中游江汉平原东部的汉水与长江交汇处,为南北公路交通和京广铁路的交通枢纽,也是东西航运之黄金水道,是长江中游特大城市,享有“九省通衢”之称。本线路起至武昌火车站静安路,穿晒湖,沿瑞景路,经武汉科技大学、武汉理工大学至洪兴巷,沿珞桂路穿华中师范大学至虎泉,穿伏虎山至珞喻路,进入东湖高新开发区,至终点光谷火车站。沿途经由洪山区、武昌区、东湖高新区等武汉经济、文化重点发展区,拟建沿线大多地段管线密集、建筑林立,地下建(构)筑物分布复杂,工程周边环境复杂。
203地质构造、新构造运动及区域稳定性3.1区域地质概况武汉地区位于淮阳山字型弧顶西侧与新华夏构造复合部位,也处于山字型构造上的新华夏系第二沉降带。燕山运动在木区遗留的构造形迹表明本区内主压应力为近南北向,因此形成•系列近东西向的压性结构面和相伴而生的近东西向压性断层、北北西及北北东的压扭性、张扭性断层。挽近期以来,区域构造转为新华夏系为主体。以北东向长江为界,西侧汉口段属江汉——洞庭断陷东北边缘部,东侧武昌段属下扬子陷降带边缘部分。地貌上,西侧汉口处于江汉——洞庭沉降区东北缘,东侧武昌段处于黄石——咸宁波状升降区。中更新世末以来,武目、汉阳广泛发育n〜in级河湖阶地;汉口东西湖地区则沦为埋藏阶地。3.1.1地质构造武汉市区位于淮阳山字型前弧西翼与新华夏构造体系的复合部位,属淮阳山字型前弧西翼葛店-汉阳褶皱带。区内大地构造跨及扬子准地台和秦岭褶皱系两个一级构造单元。以襄(樊)一广(济)深大断层为界,中南部隶属扬子准地台的四级构造单元武汉台褶束,北部为秦岭褶皱系之四级构造单元新洲凹陷之南缘。由于区内经历了大别、扬子、加里东、华力西一印支、燕山一喜马拉雅等多次构造运动,使区内构造更趋复杂。新洲凹陷是在古老结晶基底上发展起来的中生代沉积盆地;武汉台褶束由古生界及早三叠系组成的一系列北西西向或近东西向复式褶皱组成,并伴有与轴线平行或近于平行走向的断层及北西向、北东向、北北东或近南北向的断层。
213.1.1褶皱区内地壳由于受燕山运动南北向水平挤压应力作用,致使古生代及中生代早中三迭世地层形成•系列近东西向紧密线状褶皱。褶皱形态总的来讲呈两条带状,即市区南部的构造剥蚀丘陵区及东北部的青山镇一带,两组褶皱带在市区东部有渐趋重合之势。褶皱形态以紧密线状为主,背斜较宽阔,一般隐伏于地下,构成谷地,向斜狭窄,构成丘陵主要骨架,轴面大多向南倒转。背斜核部由志留系地层组成,向斜轴部由二迭系或三迭系地层组成。其特点为轴线呈北西西或近东西向,并略向南凸出的弧形,西端有向北偏转之势。
22主要褶曲及特征一览表表3.1“名称位置规模轴向特征氏(Km)宽(Km)岱家山一青山复向斜盘龙城岱家山青山353T300核部为三:狂系成.两翼为泥盆系一二狂系组成次一级背向斜。主十构造为浜家矶一青山向斜。北观被青山断层(F3)所切。发育不完整:南翼次级褂曲仃盘龙湖背斜②、代家湖背斜④、楠姆而向斜⑤.该更向斜被北北东向断层切为数段.汉口一左岭身背斜汉口城林湖严西湖左岭504-12290核部为志昭系坟头组。两翼由泥盆系一用系组成次级背、向斜.在武门张家铺以西,复背斜变被东湖群用盖:向东分为两支,北支为何董村背斜领、南支为驼子店扇形背斜a九两背斜之间为花山倒转向斜<1讥至左岭一带品背斜变窄,分支褶曲合二为一.在上述构造格架基础上,发育一系列短轴衲曲。走向断层发育,并被晚期北北东向新修错断。大桥倒转向斜舵落口龟ill珞珈illA蝶山4005-1.5北北西1近东西核部为三叠系大冶组,两翼为泥盆一二叠系,产状均向北倾斜、倾角50—70度。北鬓受王家山逆断层(F34)影响,泥盆系五通砂岩逆冲于二卷系柄用灰岩、孤峰时质岩之上:南奥发育梅家山逆断乂(F64).向斜多处被北西、北北东向断层错断.龙阳湖一王家店倒转背斜龙阳湖广埠屯王家店402-4北北西近东西核部由志密系组成,两翼为泥盆一二叠系,西段第水湖•带被东湖群留盖。两里产状均向北倾斜,倾角40一70度•三家店以东分为两支,北支沿黄柏峰线展布.于九峰水库倾伏:西支向东延出图区,中间为蚂蚁峰向斜(21).该倒转背斜多处被北西、北北东向断层错断.汤家山一新安村扇形向斜汤家山武泰闸关山250.5-3290核部为三叠系大冶组,两翼山泥盆系一二叠系组成,西段墨水湖•带被东湖群海羌。北翼倾向北,倾角40—70度:南翼倾向南,倾角35—60度。向斜于,汤家山一带扬起,被北北东向龙阳湖断层(F3I)、长江断层(F9)、五通口断层(F2)等错断,使之不连续申湾倒转背斜快活岭申湾朱湖新港61.5-3300核部为志留系坟头组.两翼为泥盆系一;整系,两翼产状均向北倾.倾角26-45度,背斜被舵落口断层(F4)、龙阳湖断层(F31)切断。背斜西段延出图外.3.1.1断裂区内断层较为发育,但由于地表覆盖严重,出露不甚完整。主要见有
23四组不同方向(北西西或近东西、北西、北北东、北东向)及不同性质(主要为逆断、正断层、平推断层)和不同规模的断层。其中北西西向或近东西向、北西向断层较为发育,为区内主干断层,次为北北东、北东向断层。断层主要特征一览表表3.1-2断层组断层走向主要特征北西西1近东西向断层2700-300,该组断层规模较大,为区内主干断乂,共计26条。发育于褶皱翼部,多倾向-It.倾角大于40度,主要表现为逆掩、逆冲断层,断层下盘柔性岩石经挤压,多形成小型褥曲,并发生耕皱倒转,新老地乂倒置,且常造成地乂缺失。规模较大的逆冲、逆掩断层,如:王家山断层(F34),走向270-290度,延伸30余千米,断层位于大桥倒转向斜北翼,上盘泥盆系找通石英砂岩逆冲F二分系孤峰硅质岩之匕断面倾北,倾角质,下盘地层多处扭曲变形。再如梅家山逆断层(F64)走向270—285度,延伸长约15千米,沿断层走向泥盆系通石英砂岩逆冲于,登系柄强灰岩之上.于武昌梅家山,见五通的石英砂岩强烈挤压破碎,破碎带宽约10米,劈理发育,被北西及北东向断层错断顺层滑脱正断足仅见行汉钢断足(F33)、鸡笼山断层(F56)、八螺山断层(F98)等.北西向断层3000-350,该组断层一般斜切稠皱,多为平推断乂,呈顺时针方向扭动,错距100—1000米,倾北东,倾用大广60度,少数除具水平错移外,尚有上下滑动,如:阳逻断层(FI0).昔山武丰闸断层(F15)、小刘村断层(84)、山冈村断层(F95)为平推正断层。其它则以平移逆断档为主,如:曹家花玩1断层<F66)沿东湖风光村■线展布,走向340度,倾南东,倾角较眦,延长4f米,斜切大桥倒转向斜、王家店倒转背斜,两盘作顺时针扭动,错距1000米.该方向断层共计27条.北北东向断层10°〜25。该组断层多被粒盖,据遥感、物探资料分析,为•组规模较大的区域性降伏断层.沿走向我逆时针方向扭动,断面近r宜立,断层形成较晚、切割了北西、北北西向断层,如:长江断层(F9).走向25—30度,帧南东,倾角80度,延伸长15r米,广汉阳晴jii阁处地表所见为垂([地乂走向发行的•组劈理,劈理间石英砂岩脐压破碎,形成典型的断乂角砾岩。本组断层共计18条,其中半边山断U(F5)和山口铺断层(F87)为平推正断层。北东向斯层30°Y0°该组断层多出露于地发,规模较小,股为平推断层,作逆时针扭动,错距小「100米,断面近于吏立.图内共计19条,主要有严西湖断层(FI1)、阳逻水泥厂逆断层(F22)、大苏村平推断层(F99),龟山头平推断层<F72),青龙嘴平推断乂(F36)、白浒山逆断层(F61),龙II平推断层(F23)等.3.1.1断陷盆地由前述构造运动产生的断陷盆地主要有:1、施岗K-E断陷盆地,位于市区东北部的F3断裂以北。2、解放公园-徐家棚K-E断陷盆地,位于F12、F14所夹地块内。
243、十里铺K-E断陷盆地,位于大桥倒转向斜与龙阳湖-王家店倒转背斜之间的断块内。4、蔡家岭-白沙洲K-E断陷盆地,位于F62断裂以南。M32IH€Mm.nVMfBMUI".戈南竹*4•叫HL!”•n.WMKMIKU14.liP*:trn«U14.l«>.4l;.W.MHHMM*.*常力H,川.3.1.5拟建场区地质构造拟建轨道交通11号线二期线路大体走向为近东西向,东出武昌火车站后,沿东西向穿越武昌区至光谷广场,经珞雄路至新南路,最后转至光谷火车站。沿线主要与关山扇形向斜、王家店倒转背斜、大桥倒转向斜、花山倒转向斜、汉口-葛店复背斜、茅店集〜青山复向斜等褶皱带轴向呈平行或小角度斜交,另整个场区内被多组近南北向断裂所切割。上述构造及断裂均为古老地质运动形式,无新构造运动迹象。3.2新构造运动及稳定性评价3.2.1、新构造运动
25挽近期本区主要表现为和缓振荡式的升降和以掀斜为主的构造运动,它是在深部构造和先期构造的基础上发育起来的,因而具有较明显的分异性和继承性。1、区域升降运动区内升降运动主要表现在地貌形态,岩溶成层发育两个方面。区内地貌形态表现为明显的阶梯状特点,分别可见一、二、三级阶地,低垄岗平原。阶梯状地貌的形成,虽然受多种因素控制,但它和新构造关系最为密切。新构造运动在本区的另一表现为微弱的掀斜式运动,呈北东强、南西弱的特点。这一特点可从长江、汉水北岸阶地分布形状、发育程度、河流和湖泊的发育及长江河道变迁等得到证明。长江、汉水北岸一、二级阶地发育完整,南岸一级阶地狭窄,二级阶地仅青山可见,明显地表现不对称性;同时,长江北岸河流发育,源远流长,南岸河流不甚发育,而湖泊星罗棋布。总之,外力剥蚀作用与内力振荡运动决定了区内地貌特征,由于倒置地形的出现与冲沟发育成坳地,表明区内长期处于相对稳定和经受剥蚀作用的结果,而多级地貌高差不很明显,又说明了振荡运动升降幅度不大,且各处不一.2、活动性断层挽近期运动产生的新断层,在第三系、第四系中(除全新统外)均可见及,主要分布于青山、阳逻一带,它们在不同时代的地层中所表现的形式亦不尽相同,主要表现为裂隙、小型断层及地震楔等。较为典型的有青山红钢闸断层和阳逻水泥厂断层,其断面均切穿白垩系一下第三系含砾砂岩和第四系中更新统砂砾石层,其断面内充填物为含砾黏土,经对比及测试分析,系后期充填物。除上述外,挽近期构造形迹在其它地方亦可见及,如青山凤凰山断层、
26龙口断层、武钢技校断层、阳逻半边山断层等。总之,区内第四纪断层较为发育,其表现为晚更新世断层活动微弱,错距不明显,多为一种剪切节理或规模较小的正断层:中更新世发生的断层与之比较相对强烈,且规模亦较大,形迹也清楚,最大错距可达60厘米(青山红钢闸断层)。目前尚未在全新统内发现新构造运动形迹。3、地震武汉地区挽近构造活动与近代地壳形变表现规模不大,但区域性断裂具多期活动的特点,其端部和交错相接的部位易形成应力集中,从而导致地震发生的可能。武汉市地震活动较频繁,多为远震波及,多属弱震,且具震级小、烈度偏高的特点。在当前的地震区划上为震级4.7〜5级、基本烈度6度区。据资料记载,自公元294〜1954年间,武汉毗邻地区发生5级地震26次,6级以上地震5次。这些地震均发生在北北东向、北西西向和近东西向断裂带上,震中距离武汉市120-256公里,其中1640年黄岗5级地震震中离武汉市最近,为50公里。1954-1984年间,监测记录到武汉毗邻地区弱震186次,其中3级以上地震6次,4级地震1次。对武汉市影响最大的地震,是1917年1月24日霍山地震,震级为6.25级,震中烈度为8度,波及到武汉市为6度强。武汉市迄今尚未发生5级以上地震,以1954年6月17日岱山3级地震最大,近年来市区内小震不断,震级一般为2级左右,其中1972年3月20日汉口江岸北部发生2级地震,同年1月3日至3月3日,小洪山小震群共记录大于0.3级地震173次,其中有感地震3次,最大2.2级,烈度4度。根据武汉市人民政府地震工作办公室资料,提供武汉及毗邻地区历史破坏性地震情况如下表:(1)震中在武汉市主城区的地震目录列表3.2-1。表3.2-1可见,自公元1300
27年以来,武汉市主城区历史上发生3级地震16次,没有4级及4级以上地震的纪录。我3.2-1序号时间宸级(Ms)震G地点武汉市区实际烈度11345.1.II330.6114.1汉阳区421468.12.2630.6114.2武汉31498.741509.5.2651509.761516.9.1571517.9.381520.1.1291532.4.9101542.4.5
28续去3.2“II1551.12121614.10.20131632.2.2141831151905.9.13武昌区161911.530.6114.0汉阳区(2)震中在武汉市郊区及其边缘地带的地震目录列表3.2-2。表3.2-2序号时间表级(Ms)震中地点武汉市区实际烈度11522.4.253.530.7114.7黄冈黄陂间4(黄陂区)215453.530.5114.7武昌鄂城间4315764.530.0114.2武昌蒲所间541605.34.530.2114.5江夏区551614.5.104.2530.5114.5江夏区北461652.5330.5114.0蔡甸4(蔡甸区)71867.3.153.2530.6114.0汉口汉川间481885.11.33.530.5114.4武昌鄂城间491906.1.26330.9114.3新洲4(新洲区)1019103.2531.0115.0新洲麻城间4(新洲区)II19144.2530.9114.9武汉麻城间4注:表5中有郊区国度的,市区无有感记录。
293、武汉毗邻地区历史破坏性地震目录列表3.2・3。序号日期地点震级震中烈度1294.7安徽寿县5七2319.1.8湖北就春5六31336春湖北黄梅4.75六41407.11湖北钟祥5六51425.3.7安做六安5七61469.11.4湖北钟祥5.25七71556.1湖南岳阳5七81584.3.6湖北英山5.5七91603.5.30湖北钟祥5六10I630S湖北天门5•111630.10.4湖北沔阳5121631.8.14湖南常德6.5八131634.3湖北黄岗5.5七141640.9湖北黄岗5六151652.2.10安徽很山5六161652.3.23安做蠹山6八171831安徵凤台6.25A181863.6.30湖北崇阳5六19J897.1.5湖北阳新5六
30201911.2.6江西九江5六211913.2.7湖北麻城5六221913.2河南信阳5六231917.1.24安徽霍山6.25八241925河南商城5251954.2.8湖北蒲圻4.75六261954.6.17安徽六安5.25六271954.7.3河南潢川5六281954.12.14河南光山4.9292005.11.26江西九江5.2六302011.1.20安做安庆4.8六3.2.2、稳定性评价木区地震活动在时间上表现了平静与活跃的相互更替,地震平静期内主要是应变能量的聚集,也可能伴随一些微震和弱震的发生。武汉地区史载的地震活动情况,其活动周期与之一致,但在震级上则以微震、弱震居多,偶有伴生中强震出现。本区地震活动的时间涨落特征基本上与长江区、华北区一致,存在一个约300余年的周期。自1400年以来,大致可分为两个地震活动周期,每一个活动周期约为320年。约在1400〜1720年为第一活动期,1720年至今为第二活动期,这两个地震活动周期的总体特征相似。前一个地震活动周期的能量糕放较高,后者稍低,且具有分散释放的特点。一个完整的地震活动周期可概括为由应变能量积累阶段、应变前兆能量释放阶段、应变能量大释放阶段以及剩余应变能量释放阶段所组成。笫一活动期在1400
31年左右为平静期,平静期中仍有个别中强震单发,到1500年后进入应变前兆能量释放阶段,1603年到1652年为地震应变能量释放高潮,到1700年前后转入平静期。1800年前后地震活动再次逐渐增强,1900年左右再次形成另一能量称放高潮。以320年左右的地震周期估计,本区与长江带和华北带同样处在当前地震活动周期的尾声。在未来百年内,本区的地震活动处在剩余应变能量释放阶段和应变能量积累阶段,发生大于6级地震的可能性不大。武汉市历史上遭遇外围地震波及烈度总体上属于有感烈度区,频次低,强度小,无破坏性高烈度出现。最大衰减波及烈度仅5.2度。最大实际烈度为5度强,此时的震情记载主要是人的感觉为“惊慌”,建筑物破坏为“掉瓦”,“玻璃窗震碎”,个别“破旧房屋倒塌”等等。据前述判断,武汉地区无全新活动断裂,地震烈度IW6度,属于地壳稳定区。由上述可知,拟建轨道交通11号线二期工程沿线场地新构造运动活动弱,无全新活动断裂分布,地壳稳定性好。
324场地工程地质条件1.11地形特征及地貌单元拟建工程线路起至武昌火车站静安路,穿晒湖,沿瑞景路,经武汉科技大学、武汉理工大学至洪兴巷,沿珞桂路穿华中师范大学至虎泉,穿伏虎山至珞喻路,进入东湖高新开发区,至终点光谷火车站。武昌火车站〜静安路附近属长江冲洪积HI级阶地(长江古河道)、静安路〜珞狮南路附近属剥蚀堆积珑岗区(相当于长江冲洪积III级阶地),珞狮南路〜珞喻路附近属剥蚀低丘区,珞喻路〜光谷火车站段则属剥蚀堆积城岗区(相当于长江冲洪积HI级阶地),武金堤停车场、出入线属长江冲积I级阶地,线路自西向东呈抬高趋势,地面高程范围25.6〜35.90米,桂子山最高达45.9m。具体地貌单元分区详见工程地质分区图(图表号09-1-09-10).1.2工程地质分区说明根据勘察范围内各岩土层的工程地质特征和所处的地貌单元结合对拟建地铁工程有重点影响范围岩土层变化,将沿线分为五个工程地质单元区,各分区工程地质评价见表4.2。工程地质分区说明表表4.2分区段号里程形貌地地主要地层岩性工程地质评价不良地质作用与特殊性岩±I右AK35+656-右AK36+000武昌火车站〜静安路附近地形较平坦,属长江冲洪积川级阶地(长江古河道段).表层一般为填土及一般黏性土,J9度不大,上部为硬塑状老黏性土.下部为原古河道沉枳的砂土层,近古河岸段局部揭露志留系的泥岩.上部填土及淤泥质土强度低.软〜可早状•般粘性土强度较差,老黏件上强度高,工程性能较好,下部含粘性土细砂及含黏性土中砂强度中等.F伏基岩工程性质优良.局部分布的淤泥对基坑及陵道均产生不利影响,特别是软土与硬E界面易产生滑动,老粘性上具裂隙.有弱~中等膨胀潜势,遇水易软化崩解。覆盖层底部分布的砂夹砾卵石中赋存的孔瞅承压水可能对基坑及隧道有一定的影响:11右AK36+000-右AK39+400静安路〜珞狮南路右AK42+000-右AK48+254珞喻路〜光谷火车站附近长江冲洪枳III级阶地剥蚀堆枳垄岗区,地形平坦.表层•般为填土及一般黏性土,厚度不大,上部为第四系上更新统硬塑状老黏性土,下伏志留系石英砂岩、泥部系石英砂岩、二.胜系灰岩.部培土强度低,软〜可聚状般黏性土强度较差,老黏性土强度高,工程性能较好,下伏基岩工程性质优良。老黏性土具胀缩性,局部有弱〜中等膨胀潜势,遇水易软化,石英砂岩夹泥岩软弱不均,局部岩溶较发行,对盾构穿越定向有较大影响.
33III右AK39+4(G右AK42+OOO珞狮南路〜珞喻路附近剥蚀低丘区,地形起伏较大,地面标高在23.08-45.90m表层般为填土及一般活性土,厚度不大,上部为硬阳状名黏性琲质岩、灰岩、石炭系勺英眇岩、泥盆系石英砂岩、志留系泥岩。上部填上强度低,软一可塑伏般粘性上强度较左,老黏性上强度高,1程性能较好,下伏星岩1:程性质优良。老黏性土具胀缩性,局部仃时〜中等膨胀情势,遇水易软化,局部段岩溶发育,可能会对隧道及车站产生不利影响.IV武金堤停车场及出入线长江冲枳1级阶地,地形平坦发层•般为填土,下部为第四系全更新统股黏性土及淤泥质土,卜部为冲枳砂土层,下伏基岩主要为:怏系灰心、白里-卜第三系泥质粉砂岩.上部填土及淤泥质土强度低,软〜可塑状一般黏性土强度较差,下部砂层强度中等,下伏基岩工程性质良好。局部分布的淤泥对基坑及黄道均产生不利影响,局部段岩溶发育,可能会对隧道及车站产生不利影响。1.1地层岩性根据本次勘察结果,各岩土层地层岩性按工程地质分区分述如下:1.1.1I区(长江古河道)一、填土(Qm,)层①杂填土(地层代号(1-1))杂色~褐灰~褐黄色,湿~饱和,高压缩性,由黏性土与砖块、碎石、块石、片石、炉渣等建筑及生活垃圾混合而成。该层土结构不均、土质松散,层厚5.0〜5.6m,场地表层普遍分布,堆积年限一般大于5年。二、第四系全新统冲积(Q/)层①淤泥质黏土(Q/)(地层代号(3-4))灰〜褐灰色,饱和,流~软塑状态,高压缩性,含有机质、腐植物及少量云母片,无摇振反应,稍有光滑,干强度中等,韧性高。主要分布于该区沿线大部分地段,有一定厚度,其一般厚度3.9〜6.4m,埋深5。〜5.6m。三、第四系上更新统冲洪积(<23“*吟层①粉质黏土(Q3”+m)(地层代号(7-2))褐黄~黄色,呈稍湿、硬塑状态,中偏低压缩性。含氧化铁,铁镒质结
34核及条带状高岭土,无摇振反应,光滑,干强度高,韧性高。不均匀分布于该区沿线,其厚度3.2〜5.1m,埋深9.3〜11.4m。②粉砂(Q3akp,)(地层代号(8-1))褐黄〜灰黄,呈稍密状态,中压缩性,含云母、长石、石英等矿物,其厚度12.6m,埋深14.4m。③中砂(Q”中)(地层代号(8-2))褐黄〜灰绿色,饱和,中密〜密实状态,压缩性中,含石英、长石等矿物,其厚度18.0m,埋深27.0m。④细中砂混粉质黏土(QJ心)(地层代号(9-1))该层属古河道堆积物,颗粒组成均匀性较差,褐黄色,以细中砂为主,粘粒含量较高,含云母,呈饱和、中密状态,局部为粉质粘土,可塑状态。其厚度5.4m,埋深14.6m。⑤砾卵石混粗砾砂、黏土(Q尸+M)(地层代号9-2):该层属古河道堆积物,颗粒组成均匀性较差,黄〜褐黄色,主要成分为石英岩、燧石组成,磨圆度一般,呈亚圆形,一般粒径为5~100mm,最大粒径150mln,含量约55%,充填粗砾砂、粘性土,呈饱和、稍密〜中密状态。其厚度35.2m,埋深20.0m。四、下伏基岩⑥强风化泥岩(S)(地层代号(20a-D)灰〜草黄色,泥质结构,中厚层状构造,裂隙发育,主要由泥质转化的绢云因、碎屑石英及泥质组成,岩石风化呈土状,和碎块状,遇水软化,岩芯采取率70〜75%。属极软岩,破碎岩体,基本质量等级为V级。其厚度3.9m,层顶埋深55.2m。⑦中风化泥岩(S)(地层代号(20a-2))灰〜草黄色,泥质结构,块状及中厚层构造,岩石呈破碎状,裂隙发育,裂隙面光滑,倾角陡,岩芯采取率80〜95%,夹泥质粉砂岩,锤击声脆。
35属极软岩〜软岩,较破碎〜破碎岩体,基本质量等级为V级。其揭露厚度6.7m,层顶埋深59.1m。1.1.1II区(长江冲洪积III级阶地剥蚀堆积垄岗区)一、填土(Qml)层①杂填土(地层代号(1-1))杂色〜褐灰〜褐黄色,湿〜饱和,高压缩性,由黏性土与砖块、碎石、块石、片石、炉渣等建筑及生活垃圾混合而成(局部地表有15〜30cm厚的碎地坪),在武汉科技大学小区内,局部回填为石英砂岩块石(1-la)。该层土结构不均、土质松散,层厚0.3〜6.4m,场地表层普遍分布,堆积年限一般大于5年。②素填土(地层代号(1-2))褐灰〜黄褐色,湿〜饱和,高压缩性,主要由黏性土组成,局部夹少量碎石、植物根茎,马路部分钻孔揭露三合土(l-2a)。土质呈稍密〜中密状,层厚约0.7〜6.5m,埋深0.0〜2.6m。场地内局部地段分布。③淤泥(Q1)(地层代号(1-3))灰〜灰黑色,饱和,流塑状态,局部呈软塑状,高压缩性,富含有机质及生活垃圾,具流变性,有腐臭味,无摇振反应,光滑,干强度中等,韧性中等。该区沿线局部分布,其厚度0.7〜1.7m,埋深1.0〜3.1m。二、第四系上更新统冲洪积(Q2aB)层①粉质黏土(Q2a,+p,)(地层代号(6-1))褐〜褐黄色,饱和,可塑状态、中压缩性,含氧化铁,铁镒质结核及少量条带状高岭土,无摇振反应,光滑,干强度高,韧性高。其厚度0.7~4.3m,埋深1.9〜6.3m。②粉质黏土(Q2a什吟(地层代号(1(H))褐〜褐黄色,饱和,硬塑塑状态、中压缩性,含氧化铁,铁锦质结核及少量条带状高岭土,无摇振反应,光滑,干强度高,韧性高。其厚度0.7〜18.1m,埋深0.4〜7.1m。③粉质黏土(Q?小)(地层代号(10-la))
36褐〜褐黄色,饱和、可〜硬塑状态、中压缩性,含氧化铁,铁镒质结核及少量条带状高岭土,无摇振反应,光滑,干强度高,韧性高。其厚度1.2〜6.5m,埋深6〜9.4m。④黏土夹碎石(Q严功(地层代号(10-2))褐黄〜褐红色,饱和、硬塑状态,中偏低压缩性,含氧化铁,铁锯质结核及团块状高岭土,夹碎石及少量块石,呈次棱角状,粒径10〜50mm,含量15〜30%(局部含量较高),无摇振反应,光滑,干强度高,韧性高。其厚度1.8〜10.8m,埋深1.0〜21.8m。⑤粉质黏土(地层代号(10-3))褐〜褐黄色,饱和,硬塑却状态、中压缩性,含氧化铁,铁镒质结核及少量条带状高岭土,无摇振反应,光滑,干强度高,韧性高。其厚度2.1〜23.6m,埋深9.1〜25.8m。三、第四系残坡积物(QCW)①红黏上夹碎石((QTT)(地层代号(i3-2a))棕红色〜褐黄色,局部地段呈灰褐色,呈湿、硬塑状,含铁钵质氧化物,低压缩性,含铁镒质氧化物,其间局部夹碎、砾石,碎、砾石成分主要为灰岩,呈棱角〜次棱角状,含量不均约为10~30%,粒径一般在0.5-3.0cmI'bJ,个别大于5cm。该层层顶埋深为8.0〜42.8m,层厚为1.2〜24.7m。②红黏土((Qel+dl)(地层代号(13-2b))棕红色〜褐黄色,呈湿、可-软塑状,中压缩性,含铁钵质氧化物,其间局部夹碎、砾石,碎、砾石成分主要为灰岩,呈棱角〜次棱角状,含量不均约为10〜30%,粒径一般在0.5-3.0cm间。该层层顶埋深为2.1〜8.0m,层厚为12.0~45.0mo③残积土((Qc,+dl)(地层代号(13-3))褐黄色,呈湿、可塑状,中压缩性,含铁镒质氧化物,其间局部夹泥岩碎块,呈棱角〜次楂角状,含量不均约为5〜10%。该层层顶埋深为0.8〜9.5m,层厚为2.7〜15.9m。四、下伏基岩
371、三叠系下统大冶组(”d)①强风化泥质条带灰岩(T)(地层代号(16-1-1))红白色,隐晶质结构,厚层状构造,岩芯风化呈碎块、碎石夹土状,采取率约50%〜65%,为极软岩。节理裂隙很发育,岩体破碎,基本质量等级为V级。局部分布,揭露厚度2.2m,埋深24.0m。②中风化泥质条带灰岩(T)(地层代号(16-1-2))红白条带色,隐晶质结构,厚层状构造,局部有溶蚀现象,节理裂隙发育,裂隙多为方解石脉充填。岩芯较完整,多呈柱状,取芯率约80-95%,属软岩。节理裂隙发育,岩体较完整,基本质量等级为IV级。局部分布,揭露厚度13.8~21.lm,埋深17.8〜26.2m。③灰岩(T)(地层代号(16-2))灰白色、灰色,隐晶质结构,厚层状构造,节理裂隙发育,裂隙多为方解石脉充填。岩芯较完整,多呈长柱状,取芯率约80-95%,属坚硬岩。节理裂隙一般发育,岩体较完整,基本质量等级为II级。局部分布,揭露厚度12.8〜27.5m,埋深17.5~33.5m.2,二叠系①下统栖霞组(Plq)灰岩(地层代号(17b-2))青灰色、灰色,隐晶质结构,厚层状构造,节理裂隙一般发育,裂隙多为方解石脉充填。岩芯较完整,多呈长柱状与短柱状,取芯率约80-95%,属坚硬岩。节理裂隙一般发育,岩体较完整,基本质量等级为II级。局部分布,揭露厚度4.3〜41.9m,埋深10.2〜48.8m。②下统栖霞组(Pg)中风化泥炭质灰岩(地层代号(17c-2))灰黑色,隐晶质结构,厚层状构造,节理裂隙一般发育,裂隙多为方解石脉充填。岩芯较完整,多呈长柱状与短柱状,取芯率约80-95%,属坚硬岩。节理裂隙•般发育,岩体较完整,基本质量等级为H级。局部分布,揭露厚度24.0〜34.5m,埋深21.5〜47.0m。③下统马鞍组(P|m)灰岩(地层代号(17C-3))灰白色,隐晶质结构,厚层状构造,节理裂隙一般发育,裂隙多为方
38解石脉充填。岩芯较完整,多呈长柱状与短柱状,取芯率约80-95%,属坚硬岩。节理裂隙一般发育,岩体较完整,基本质量等级为H级。局部分布,揭露厚度9.8m,埋深35.0m。(4)F统马鞍组(Plm)强风化泥岩(地层代号(17d-l))灰黄色,岩芯大多风化为土状、碎石状,局部夹未完全风化岩块,锤击易碎,少数手可折断或捏碎,锤击声哑,无回弹,有较深凹痕,失水易开裂,取芯率约65%,为极软岩。节理很发育,岩体破碎,基本质量等级为V级。揭露厚度2.2〜30.7m,埋深15.0〜39.5m。⑤下统马鞍组(P1m)中风化泥岩(地层代号(17d-2))灰色,岩芯呈长柱状和短柱状,少量为碎块状,锤击易碎,锤击声哑,无回弹,失水易开裂,取芯率约70-90%,为软岩。节理、裂隙发育,岩体较破碎,基本质量等级为V级。揭露厚度2.0〜27.3m,埋深19.5〜45.7m。3、石炭系黄龙组(C2。、和洲组(Cn.)①中统黄龙组(C2h)灰岩(地层代号(18a-2))灰白色,细品质结构,厚层状构造,节理裂隙一般发育,裂隙多为方解石脉充填。岩芯较完整,多呈长柱状与短柱状,取芯率约80-95%,属坚硬岩。节理裂隙一般发育,岩体较完整,基本质量等级为H级。局部分布,揭露厚度4.3〜33.3m,埋深19.9〜47.1m。②中统黄龙组(C2h)炭质白云岩(地层代号(18a-3))灰黑色,细晶质结构,厚层状构造,节理裂隙一般发育,裂隙多为方解石脉充填。岩芯较完整,多呈长柱状与短柱状,取芯率约80-95%,属坚硬岩。节理裂隙一般发育,岩体较完整,基本质量等级为H级。局部分布,揭露厚度22.7m,埋深22.3m。③下统和洲组(Clh)强风化泥质砂岩(地层代号(18c-l))黄褐〜灰褐〜灰色,风化强烈,呈硬土状,偶见尚未完全风化岩块,呈块状构造,泥质〜粉砂质结构,裂隙发育,结构面含少量的铁镒质氧化物,采取率为80〜90%。属极软岩,破碎,岩体基本质量等级为V类。厚度1.7〜4.4m,
39埋深5.5〜14.3m。④下统和洲组(G/中风化泥质砂岩(地层代号(18c-2))黄褐〜灰褐〜灰色,岩芯呈块状或柱状,泥质〜粉砂状结构,中厚状,节理、裂隙较发育,倾角在45-70。左右,采取率为65-75%,属于软岩,岩体破碎〜较破碎,岩体基本质量等级为V类。厚度6.3〜30.9m,埋深9.9〜16.0m。⑤下统和洲组(Gh)中风化泥质灰岩(地层代号(18d-2))灰〜深灰色,岩芯呈块状或柱状,裂隙一般发育,裂面泥质充填,泥〜泥微晶结构,波状微纹中厚〜厚层层状,采取率为80〜85%,属于较硬岩,软硬局部不均,岩体较破碎〜较完整,岩体基本质量等级为10〜IV类。厚度9.6m,层顶埋深40.8m。4、泥盆系上统五通组(Djw)①强风化石英砂岩夹泥岩(地层代号(19-1))褐黄〜棕红〜灰色,岩芯大部分风化成砂土状,含少量黏性土,泥质胶结,手捏易散,局部夹未完全风化石英砂岩岩块。采取率为60-75%,属于较硬岩,岩体较破碎〜较完整,岩体其本质量等级为HI〜IV类。厚度约1.5〜37.2m,层顶埋深为1.1〜20.0m。②中风化石英砂岩夹泥岩(地层代号(19-2))褐黄〜棕红〜灰色,坚硬,岩芯呈块状或短柱状,泥质胶结,锤击清脆。采取率为65-75%,属于坚硬岩,岩体较完整,岩体基本质量等级为H类。其揭露厚度4.1〜34.5m,埋深3.8〜31.4m。5、志留系中统坟头组(Szf)①强风化泥岩(地层代号(20a-D)灰~草黄色,泥质结构,中厚层状构造,裂隙发育,主要由泥质转化的绢云因、碎屑石英及泥质组成,岩石风化呈土状,和碎块状,遇水软化,岩芯采取率70〜75%。属极软岩,破碎岩体,基本质量等级为V级。其厚度0.7〜15.3m,层顶埋深7.0〜26.3m。②中风化泥岩(地层代号(20a-2))
40灰~草黄色,泥质结构,块状及中厚层构造,岩石呈破碎状,裂隙发育,裂隙面光滑,倾角陡,岩芯采取率80〜95%,夹泥质粉砂岩,锤击声脆。属极软岩〜软岩,较破碎〜破碎岩体,基本质量等级为V级。其揭露厚度2.5〜49.3m,层顶埋深9.5〜50.0m。③强风化泥质砂岩(地层代号(20b-D)灰色,层状构造,节理,裂隙发育,岩芯呈碎块状,属较软岩,破碎岩体,基本质量等级为V级。厚度2.3〜15.8m,层顶埋深13.1〜27.0m。④中风化泥质砂岩(地层代号(20b-2))灰色,层状构造,节理,裂隙较发育,岩芯呈块状及短柱状,属较软岩,岩体较破碎〜破碎,基本质量等级为IV〜V级。厚度2.2〜32.5m,层顶埋深17.5〜40.8m。6、溶洞充填物:①溶洞(黏土混灰岩碎块充填)(地层代号(0))褐红〜褐黄色,呈湿、可〜硬塑状,中压缩性,含铁钵质氧化物,其间夹灰岩碎块,呈棱角~次棱角状,含量一般5〜35%,粒径一般在0.5〜5.0cm|ii],厚度0.3〜8.8m,层顶埋深18.0〜45.0m。1.1.1III区(长江冲洪积III级阶地剥蚀低丘区)一、填土(QmD层①杂填土(地层代号(1-1))杂色~褐灰~褐黄色,湿~饱和,高压缩性,由黏性土与砖块、碎石、块石、片石、炉渣等建筑及生活垃圾混合而成(局部地表有15〜30cm厚的碎地坪)。该层土结构不均、土质松散,层厚0.4〜2.5m,场地表层普遍分布,堆积年限一般大于5年。②素填土(地层代号(1-2))褐灰■•黄褐色,湿~饱和,高压缩性,主要由黏性土组成,局部夹少量碎石、植物根茎,马路部分钻孔揭露三合土(l-2a)o土质呈稍密~中密状,层厚约0.8~3.5m,埋深0.0~1.5m。场地内局部地段分布。
41二、第四系上更新统冲洪积(、2.叱层①粉质黏土(Q2al+P,)(地层代号(6-1))褐~褐黄色,饱和,可塑状态、中压缩性,含氧化铁,铁钵质结核及少量条带状高岭土,无摇振反应,光滑,干强度高,韧性高。其厚度0.7~4.3m,埋深1.9〜6.3m。②粉质黏土(Q2*Pi)(地层代号(1(H))褐~褐黄色,饱和,硬塑塑状态、中压缩性,含氧化铁,铁钛质结核及少量条带状高岭土,无摇振反应,光滑,干强度高,韧性高。其厚度0.7~18.1m,埋深0.4〜7.1m。③粉质黏土(Q2a,+P,)(地层代号(10-la))褐~褐黄色,饱和、可〜硬塑状态、中压缩性,含氧化铁,铁钵质结核及少量条带状高岭土,无摇振反应,光滑,干强度高,韧性高。其厚度1.2~6.5m,埋深6~9.4m。④黏土夹碎石(Q2小吟(地层代号(10-2))褐黄〜褐红色,饱和、硬塑状态,中偏低压缩性,含氧化铁,铁锦质结核及团块状高岭土,夹碎石及少量块石,呈次棱角状,粒径10〜50mm,含量15〜30%(局部含量较高),无摇振反应,光滑,干强度高,韧性高。其厚度1.8~10.8m,埋深1.0~21.8m。⑤粉质黏土(Q2i)(地层代号(10-3))褐〜褐黄色,饱和,硬塑塑状态、中压缩性,含氧化铁,铁镒质结核及少量条带状高岭土,无摇振反应,光滑,干强度高,韧性高。其厚度2.1〜23.6m,埋深9.1〜25.8m。⑥粉质黏土夹碎石(Q2,"M)(地层代号(10-3a))褐黄〜褐红色,饱和、硬塑状态,中偏低压缩性,含氧化铁,铁钵质结核及团块状高岭土,夹碎石及少量块石,呈次棱角状,粒径10〜50mm,含量15〜30%(局部含量较高),无摇振反应,光滑,干强度高,韧性高。其厚度2.9m,埋深11.3m0⑦粉质黏土夹碎石(Q2,"M)(地层代号(10-4))
42褐黄〜褐红色,饱和、硬磬状态,中偏低压缩性,含氧化铁,铁锌质结核及团块状高岭上,夹碎石及少量块石,呈次棱角状,粒径10〜50mm,含量15〜30%(局部含量较高),无摇振反应,光滑,干强度高,韧性高。其厚度1.5〜7.8m,埋深1.2〜18.0m。四、下伏基岩1、二叠系①下统孤峰组(Pig)强风化硅质岩(地层代号(17a」))暗红色,岩芯大多风化为碎石状,局部夹未完全风化岩块,取芯率约45〜65%,为极软岩。节理很发育,岩体破碎,基本质量等级为V级。局部分布,揭露厚度7.3〜31.4m,埋深0.7〜10.1m。②下统栖霞组(Plq)灰岩(地层代号(17b-2))青灰色、灰色,隐晶质结构,厚层状构造,节理裂隙一般发育,裂隙多为方解石脉充填。岩芯较完整,多呈长柱状与短柱状,取芯率约80-95%,属坚硬岩。节理裂隙一般发育,岩体较完整,基本质量等级为II级。局部分布,揭露厚度4.3〜41.9m,埋深10.2〜48.8m。③下统马鞍组(P1m)强风化炭质泥岩夹煤(地层代号(17c-4))灰黑色,岩芯大多呈碎石状、土状,局部夹黑色煤线,手可折断或捏碎,锤击声哑,无回弹,有较深凹痕,取芯率约65%〜80%,为极软岩.行理裂隙很发育,岩体破碎,基本质量等级为V级。局部分布,揭露厚度7.6〜44.0m,埋深12.0~40.0m.④下统马鞍组(PIm)中风化炭质泥岩(地层代号(17c-5))灰黑色,隐品质结构,块状构造,节理一般发育,岩芯较完整大多呈短柱状,取芯率约80-95%,属坚硬岩。节理裂隙一般发育,岩体较完整,基本质量等级为V级。局部分布,揭露厚度2.0〜34.6m,埋深16.7〜35.3m。⑤下统马鞍组(P|m)强风化泥岩(地层代号(17d-l))灰黄色,岩芯大多风化为土状、碎石状,局部夹未完全风化岩块,锤击易碎,少数手可折断或捏碎,锤击声哑,无回弹,有较深凹痕,失水易开裂,取芯率约65%,为极软岩。节理很发育,岩体破碎,基本质量等级为V级。揭
43露厚度2.2〜30.7m,埋深15.0〜39.5m。⑥下统马鞍组(P|m)中风化泥岩(地层代号(17d-2))灰色,岩芯呈长柱状和短柱状,少量为碎块状,锤击易碎,锤击声哑,无回弹,失水易开裂,取芯率约70-90%,为软岩。节理、裂隙发育,岩体较破碎,基本质量等级为V级。揭露厚度2.0〜27.3m,埋深19.5〜45.7m。1.1.1IV区(长江冲积I级阶地)一、填土(Qml)层①杂填土(地层代号(1-1))杂色〜褐灰〜褐黄色,湿〜饱和,高压缩性,由黏性土与砖块、碎石、块石、片石、炉渣等建筑及生活垃圾混合而成(局部地表有15〜30cm厚的碎地坪)。该层土结构不均、土质松散,层厚0.8〜2.2m,场地表层普遍分布,堆积年限般大于5年。②素填土(地层代号(1-2))褐灰〜黄褐色,湿〜饱和,高压缩性,主要由黏性土组成,局部夹少量碎石、植物根茎。土质呈稍密〜中密状,层厚约1.2〜1.8m,埋深0.0〜2.2m。场地内局部地段分布。二、第四系全新统冲积(Qj)层①黏土(Q『)(地层代号(3-2))褐黄〜褐灰色,灰色,饱和,软-可塑状态,高压缩性,含氧化铁,铁钵质结核及少量高岭土,无摇振反应,光滑,干强度高,韧性高。其厚度1.0〜3.6m,埋深0.8〜1.8m。②淤泥质粉质黏土(Q/)(地层代号(34))灰〜褐灰色,饱和,流〜软塑状态,高压缩性,含有机质、腐植物及少量云母片,无摇振反应,稍有光滑,干强度中等,韧性高。主要分布于武金堤停车场及出入线,有一定厚度,其一般厚度3.3〜14.0m,埋深2.1〜3.6m。③粉质黏土夹粉土、粉砂(Q『)(地层代号(3-5))
44灰〜灰褐色,饱和,粉土、粉砂层呈稍密一中密状态,粉质黏土呈软〜可塑状态,高压缩性。局部粉砂含量较高,粉土、粉质黏土含量较低,主要分布于武金堤停车场及出入线,有一定厚度,其一般厚度2.1〜12.0m,埋深2.3〜16.1m。④粉砂(Q/)(地层代号(4-1))灰〜青灰色,饱和,砂粒矿物成份主要为石英、长石,含白云母,级配差,均匀性好。层厚变化大,层位不稳定。主要分布于武金堤停车场及出入线,其一般厚度2.0〜10.5m,埋深4.8〜15.4m。⑤粉细砂(QJ)(地层代号(4-2))灰〜青灰色,饱和,砂粒矿物成份主要为石英、长石,含白云母,级配差,均匀性好。层厚变化大,层位不稳定。主要分布于武金堤停车场及出入线,其一般厚度6.8〜17.5m,埋深12.0〜23.7m。⑥中粗砂混砾卵石(QJ)(地层代号(4-3))灰色〜青灰色,饱和,密实状态,低压缩性,含石英、长石等矿物,砾卵石粒径10〜50mm,成分主要有石英岩、石英砂岩、燧石等,磨圆度呈次棱角状、亚圆形。砾卵石含量约5%〜30%。主要分布于武金堤停车场及出入线,其一般厚度1.3〜17.4m,埋深27.5〜30.5m。⑦粉质黏土(Q广)(地层代号(4-3a))褐黄〜褐红色,可-硬塑状态,低压缩性,含氧化铁,铁铺质结核及少量高岭土,局部夹少量粉砂,无摇振反应,光滑,干强度高,韧性高,以透镜体形式存在于(4-3)层中。其厚度5.8〜16.8m,埋深33.5〜34.7m。三、下伏基岩①钙质胶结土(NP(地层代号(14))灰黄色、褐红色,硬塑〜坚硬状态、中偏低压缩性,为半成岩,多为黏性土及粉土钙化形成。岩芯呈土状,属极软岩,岩体较完整,基本质量等级为V级。最大揭露厚度42.8m,埋深29.5〜60.0m。1.1地基岩土层物理力学性质指标统计本次勘察通过取样试验、现场原位测试、物探等多种手段取得各岩土
45层的物理力学性质指标,各岩土层试验测试指标统计结果详见表4.4.1〜表4.4.6=
46地匕编号及岩土名称项目天然含水量重度天然孔隙比液眼塑限性数型指液性指数乐缩系数乡自乐模直接快剪固结快剪自由膨胀率行机质含量淮透系数无侧眼抗压强度灵敏度静止土压力系数含水比•.轴(皿)标准同结试验黏聚力内原擦角黏聚力内摩擦角黏聚力内摩擦向墙床系数水平基味系数we也眸4旦C中C3&%kv%,S,K,%C(PMPa/mMPa/'m%kN/m3%%MPa1MPakPa建%%cm/sKPaKPa度(3-2)粉质黏1:n222222222222max43.017.71.27844.823.621.70.920.843.53840.95min37.416.81.07944.123.120.50.670.582.73440.84U40.217.31.17944.423.32L10.790.713.13640.9006(3-4)淤泥质黏上n10101010101010776610max44.218.71.27045.626.222.21.190.805.546111.08min31.117.00.87631.519.111.40.790.362.82840.91U37.817.81.06637.621.715.91.010.573.83551.00o4.490.500.124.512.353.220.130.160.956.402.870.0560.110.020.110.110.100.200.120.290.240.180.500.05(3-5)粉质黏上夹粉土、粉砂n666666666666max40.618.01.13248.625.623.61.120.694.44391.05min31.817.30.94834.320.912.50.510.453.02440.76U36.917.81.05439.823.116.60.850.553.73650.93o3.060.250.064.972.033.750.200.080.527.662.070.0960.080.010.060.120.080.220.230.160.130.210.370.10表4.4-1各岩土层物理力学性质指标分层统计表
47(4-3a)粉质黏土n887777777337max22.621.50.65446.622.823.80.260.2525.574300.64min11.819.90.38223.111.911.2-0.100.055.646170.44U18.020.50.54236.317.618.70.040.1116.857240.50a3.860.600.108.504.024.630.130.077.150.0760.210.020.190.230.220.242.990.610.420.14(6-1)黏土n222222211112max26.219.70.75132.618.813.80.540.246.84690.80min23.019.20.66431.018.612.40.350.246.84690.74M24.619.40.70731.818.7B.l0.440.246.84690.77o6(10-1)粉质黏土n283128282828282323171728max38.420.71.10664.736.128.60.400.2718.8106330.77min16.717.60.50833.316.612.5-0.080.086.14560.43i*24.619.40.72540.622.218.40.140.1512.464210.61o3.790.620.106.803.823.810.130.053.9514.728.310.0780.150.030.150.160.170.200.920.360.310.220.390.12(10-2)粉质黏1:夹砾石n544555544545max25.221.00.72140.321.418.90.280.2522.925.221.00.67min17.119.10.49234.217.015.6-0.170.066.617.119.10.45U21.320.00.61336.819.517.30.110.1513.721.320.00.58a6(10-3)黏土n333333333223max22.120.40.61645.623.821.80.070.1224.180250.50min18.820.00.56439.818.820.2-0.080.0613.468240.47M20.420.20.59841.820.721.1-0.010.0917.374240.4806(13-2a)红黏上夹碎石n1111111I1111max35.417.81.03854.328.825.50.260.1910.435.417.80.65min35.417.81.03854.328.825.50.260.1910.435.417.80.65u35.417.81.03854.328.825.50.260.1910.435.417.80.6506(14)钙质胶结土n363635353535353535181835max28.421.60.79452.526.730.80.380.2433.795330.66min11.419.20.37125.711.]14.2-0.120.056.042130.40U18.520.60.54538.118.119.90.020.1016.865280.49a3.580.490.086.833.463.860.100.045.7114.705.450.0560.190.020.150.170.190.193.770.390.330.220.180.10
48O10.891.070.146.584.362.690.140.190.821.194.611.444.2811.500.470.1160.250.060.130.150.170.160.150.270.240.250.270.260.300.12(3-4a)粉质黏土n6666665553311126max40.819.71.17945.424.720.70.780.467.410821535343.50.90min24.017.30.67832.319.412.30.400.213.84151535343.20.71P31.018.60.88136.922.114.70.660.344.97391535343.350.83o5.590.790.164.922.143.230.150.111.450.0860.180.040.190.130.090.210.10(3-5)粉砂,粉土、粉质黏上互层(粉质黏1:)n36363632322824293555553132221max41.220.41.15754.027.918.00.900.5611.7302613445.60.501.1133437.2min18.417.20.53628.118.210.10.290.163.21411484.60.500.6519237.2U32.618.30.93436.922.713.50.700.395.219167235.200.500.9126.003.0037.2a5.290.670.145.052.252.170.170.142.230.0960.160.030.150.130.090.160.250.350.420.10(7-1)黏土n14151514148677443331114max37.421.01.34454.128.826.90.560.2016.2246021807.2571.161.07min)4.816.90.44926.513.4J5.20.260.108.372212236.1571.160.55U25.219.30.75836.920.720.10.410.1312.7153617506.63571.160.7506.571.040.2210.124.903.960.140.033.180.1660.260.050.300.270.230.190.340.280.250.21(7-2)粉质黏土n24242424241981818555531124max34.621.10.95754.530.619.40.190.2117.7227925796281.31.01min13.817.80.43324.312.810.10.090.097.1104311644.3281.30.54ii23.719.70.67835.820.114.00.140.1412.3165917705.00281.30.67o4.600.760.127.734.182.770.030.033.160.1160.190.030.180.210.200.190.250.260.250.16(7-3)粉质黏土n666665555336max37.719.61.09240.825.219.60.680.436.613320.97min23.417.50.67830.619.211.40.370.254.48140.76U29.518.80.84!35.321.6B.60.480.315.89240.83a5.540.750.154.152.550.0760.180.030.180.110.110.08(8-1)粉质黏土混粉细砂n262626262620201515992211262232max31.920.70.93948.026.917.60.690.359,01940201206.60.381.0376936.843.4min15.018.00.48721.413.210.40.350.154.391814806.60.380.5569226.129.2U23.719.60.68332.919.813.50.460.216.91330171006.60.380.7472.505.5032.9036.30o4.240.710.115.532.752.020.100.061.733.399.770.13S0.170.030.170.160.130.140.230.280.250.240.300.18(10-1)粉质黏土n626262626259365353202077426266107max29.821.30.84453.526.918.80.250.2223.429892775390.380.831241069.571.5min)4.018.10.42226.415.210.40.070.077.910361129270.330.5139325.420.1U22.919.60.67335.920.814.60.130.1313.719672058320.360.64«i.5O6.0049.5146.3902.530.530.074.482.002.180.040.033.845.8917.355.7714.620.0630.512.5314.7417.3160.110.020.100.120.090.140300.290.280.290.250.280.250.090.370.420.300.37
49(10-la)粉质黏土n212121212119181818993332112122Imax26.820.60.82037.621.917.60.560.3310.522621064343425.01.470.94150765.8min20.018.20.55426.917.610.10.200.104.51028540182725.01.470.5941365.8U23.519.50.68431.719.013.00.340.227.514457492630.5025.01.470.7495.505.0065.8o1.840.480.062.891.132.020.090.061.834.3512.280.0860.070.020.080.090.050.150.280.270.240.290.270.10(13-1)砂砾岩残枳上n766777555221171121max31.919.81.00750.829.126.30.290.4612.52098310.380.6318.09.06345.8min22.417.50.68740.219.920.30.120.144.21051310.30.5518.09.029.945.8U27.518.50.85745.822.723.10.200.248.81574310.30.5918.09.046.4545.80o3.640.870.133.843.202.190.080.133.360.0360.130.040.150.080.140.090.05(13-2)红黏土n1111111111max35.818.21.00059.933.026.90.100.1910.50.59min35.818.21.00059.933.026.90.100.1910.50.59U35.818.21.00059.933.026.90.100.1910.50.59
50静力触探比贯入阻力Ps指标统计表表4.4-3地层代码岩上名称试验孔数n最大值(MPa)最小值(MPa)平均值(MPa)标准值PS(MPa)(3-2)粉质黏土21.180.941.061.00(3-4)淤泥质新土30.730.430.560.50(3-5)粉,吊国土、粉粉质黏土0.970.750.830.79粉土31.661.141.421.28粉砂33.091.532.201.86(4-1)酚砂26.595.486.045.76(4-2)粉细砂311.7210.4611.2810.87(4-2a)»±14.364.364.363.92注:统计数不足6件时,标准位按最小值平均,仅1件时按9折取值。标贯击数N(实测值)分层统计表表4..4T层码地代士称岩名试脸次数nmaxminu标准却a异数5变系5统计修正系数qj标准值N(.li)3-4淤泥质黏土75.02.03.50.970.270.792.93-5粉质黏土夹粉土、粉砂近层15.05.05.04.54*1粉砂816.07.08.33.010.300.796.64-2粉细砂2325.016.020.92.520.120.9520.04-3中粗砂混砾卵石128.028.028.025.26-1黏土226.010.018.014.07-2粉质黏土217.014.015.514.88-1粉砂436.025.029.227.18-2中砂340.033.036.634.89-1细中砂混粉质黏1:212.0li.O11.511.310-1粉质黏土5026.012.017.43.580.200.9416.510-la粉质黏土112.012.012.010.810-2黏土夹砾石331.015.023.619.310-3黏土626.015.019.64.360.220.8116.113-2a红黏上夹砰石1226.011.017.14.010.230.8715.113-2b红黏1:219.018.018.518.313-3残枳土831.019.023.13.870.160.8820.516-1-2中风化泥质条带灰岩213.011.012.0U.S20a-1强风化泥岩337.034.035.634.820a-2中风化泥岩141.041.041.036.9注:1、统计样本件数不足6件时,标准值取小值平均值;2、表中及“工程地质剖面图”中所标明的标贯击数N值均为实测值。
51砂土的颗粒分析统计表表4.4-5地层编号及岩土名称项目颗粒组成百分数(%)>2.0(nn)2.0〜0.5(nn)0.5-0.25(mm)0.25-0.075(nn)0.075-0.005(an)<0.005(nn)(3-5)粉质黏土夹粉土、粉砂n2444max0.23.187.815.7inin0.10.183.610.3u0.11.086.212.6(4-2)粉细砂n99999max14.738.874.318.110.2min0.31.630.59.03.1U5.415.460.212.36.305.5610.5112.843.052.1962.000.680.2i0.240.34(10-2)黏土夹砾石n111111max86.02.70.91.94.03.5min86.02.70.91.94.03.5U86.02.70.91.94.03.5
52岩石物理力学性质指标统计表表4.4《地层编号&岩土名称项目天然重度天然状态抗压强度饱和状态抗压强度¥frcfrc(kN/m3)(MPa)
53续表4.4.6-1地层编号及岩上名称项目天然重度天然状态抗压强度饱和状态抗压强度¥frcfrc(kN/m3)(MPa)(MPa)(20b-2)中风化泥质砂岩n5max9.9min1.8ave6.6o3.466修iE系数标准值4.25场地水文地质条件5.1区域水文地质概况武汉地区出露和隐伏岩层从志留系到三叠系均有分布。在各期地质活动中,形成了本区背斜轴部志留系页岩地层的多层裂隙空间和背斜两翼泥盆、石炭、二系、三叠可溶岩、碎屑岩的多组裂隙,在大气降水入渗和上覆含水层补给之下成为地下水运移和储集的场所,并沿背斜轴部呈线状延展分布,而背斜核部志留系的砂页岩和泥岩则含水微弱,相对成为背斜内地下水分布的隔水边界。在本区,断陷盆地内沉积了较厚的白垩一下第三系地层,为一套泥质岩和砂砾岩互层,其中砂岩、含砾砂岩夹玄武岩,裂隙较发育,盆地形成白垩一下第三系弱含水的裂隙承压含水层,本区西北部东西湖区还分布有上第三系地层,为一套灰绿色黏土岩和粉细砂岩、砂砾岩、呈半胶结状,含裂隙孔隙承压水。这些断陷盆地四周边界基本上以断裂与古生界地层接触。本区第四系沉积物的分布受晚近期构造运动控制,中晚更新世时期曾因河流泛滥形成本地区老黏性土,后经长江、汉江下切侵蚀作用使河床逐渐固定下来,全新世时期堆积了厚达数十米的全新统冲积层,并被中上更新统老黏性土
54围限。河谷冲积层具有二元结构,上部为松软的黏性土,下部为松散的砂及砂砾石层,分别赋存孔隙水和孔隙承压水。中上更新统的老黏性土为隔水边界。唯有西北部东西湖区处于江汉平原的东缘,冲积层连成一片,地下径流从西北方上游通过一定断面,顺地势流入本区,对区内进行一定水量的补给,这可视为地下水的补给边界。本区冲积层地F水的主要补给来源,补给边界主要有两种:是本区I、in级阶地的广大地面,接受充沛的大气降水补给;二是西侧区的长江,使I级阶地中全新统冲积层被分割,且由于长江的侧蚀及下切作用,沿江地段冲积层上的黏性土已被切穿,河床达到下部砂层中,因而江水与湖泊地表水冲积层地下水之间存在互补关系,枯水期,地下水补给江水;丰水期江水补给地下水,可视之为已知水位的补给边界。武汉市地处长江与汉江交汇处,区内地表水系十分发育,湖塘、沟堰星罗棋布,勘察场地沿线地下水主要受长江控制。其次受沿线其它地表水系如汤孙湖、汤逊河、沙咀湖、菱角湖等影响,上述湖泊处于剥蚀堤岗区湖泊大多由中更新世末地壳上升,古云梦泽退缩而形成的残留湖,水面高程一般18.0m左右,湖水深2〜8m。勘察场地沿线地下水主要类型有上层滞水、孔隙承压水、碎屑岩裂隙水和岩溶裂隙水等,上述几类地下水中,以孔隙承压水及岩溶裂隙水对拟建工程的影响最为突出。5.1地下水类型赋存与运动特征5.1.1上层滞水分布于沿线人工填土层中或浅部暗埋沟塘处,主要接受地表排水与大气降水的补给,另外武昌、洪山老城区中较早•的污水管渠及供水管的渗漏亦是其重
55要的补给源,上层滞水因其含水层物质成份、密实度、透水性、厚度等不均-性而导致水量大小不一,水位不连续,无统一自由水面等特征,勘察期间测得上层滞水水位埋深0.2〜3.6m。5.1.1孔隙承压水I级阶地全新统粉质黏土夹粉土粉砂层、砂土层及砾卵石层中承压水,含水层厚度般为5〜40m,含水层渗透性•般随深度递增,承压水测压水位绝对标高一般为15.0~20.0m(黄海高程),与长江、汉江水有密切水力联系,呈压力传导互补关系;另据场地沿线收集的现场水文地质试验资料,结合武汉地区工程经验,拟建沿线I级阶地承压水测压水位标高约为15.0〜17.0m,距离长江越近,地下水受长江水位影响越大,丰水期水位较高,最高可达21.0m,变化幅度较大,该阶地上含水层多具中等〜强渗透性,单井涌水量大多在1000-2000吨/日,水量较丰富。in级阶地局部地段分布的中更新统含黏性上细砂夹碎石层中赋存有承压水,该段主要分布于武昌火车站至静安路一带古河道中,呈条带状分布,含水层厚度一般10~40m,局部超过50m,其补给源除大气降水及侧向补给为主外,还接受基岩裂隙水补给,其含水层渗透系数一般小于I级阶地中砂层,根据4号线一期武昌火车站勘察抽水试验显示,其承压水测压水位标高为15.0m左右,含水层呈弱〜微渗透性,单井涌水量大多在100〜500吨/日,水量较小。5.1.2碎屑岩裂隙水勘察场地沿线分布有自古生界志留系至新牛.界上第三系多种基岩,基岩裂隙水多赋存于中〜微风化基岩裂隙中,补给方式主要由上覆含水层下渗补给,其次为有裂隙连通性较好的基岩直接出露于周边地表水体接受地表水补给,总体而言砂岩等硬质岩呈脆性,多具张性裂隙而含少量裂隙水,而黏土岩等软岩打
56理、裂隙多被泥质充填而水量贫乏。5.1.1岩溶裂隙水碳酸盐岩岩溶裂隙水主要为覆盖一埋藏型,富水性受构造和岩溶发育程度的控制,钻孔单位涌水量大小悬殊。由于裂隙是地下水的赋存场所,岩溶裂隙水的富水性与构造密切相关。断层带附近岩石破碎,裂隙发育,是岩溶裂隙水富集的有利地段。据勘探试验资料,岩溶裂隙水一般在岩溶发育且充填率较低的地段富集,上述地段构成了岩溶裂隙水的富集范围。而基岩面以下至高程-12m以上,岩溶虽发育,但溶洞充填率高,地下水赋存空间小,故富水性相应较贫。长江冲积I级阶地岩溶裂隙水水位标高在18.4〜20.2m;剥蚀垄岗区岩溶裂隙水水位标高在20.5〜21.5m。据武汉相关地质资料显示:石碳系上统黄龙组、二叠系下统栖霞组灰岩岩溶较发育,相对富水;二叠系上统灰岩受碎屑岩所夹持,补给条件差,岩溶不甚发育,富水性相对较差,钻孔单位涌水量相差10〜37倍以至100倍以上,凡遇溶洞或断裂带的钻孔,单位涌水量一般都较大。石炭系上统、二叠系下统栖霞组、三叠系中、下统灰岩钻孔单位涌水量多在23.99〜139.15t/d.m之间。拟建沿线岩溶裂隙水主要赋存于石炭、二叠、三叠系灰岩裂隙或溶洞中,本次勘察中共揭露31处灰岩,部分钻孔溶蚀现象较为明显,局部钻孔内发现溶洞,内多被可〜硬塑状黏性土混碎石充填,但未见土洞或大型溶沟、溶槽发育,钻探中未见掉钻现象。按灰岩上覆土层富水性可分为两区:1、上覆全新统砂层区,该区段位于I级阶地,主要分布于武金堤停车场出入线起始端位置(里程RDKOMJOO〜RDK0+200),本区岩溶裂隙水由上覆砂层中孔隙承压水下渗补给,而该层中赋存的孔隙承压水与长江具有密切的水力联系。2、上覆老黏性土及碎石区,该区位于ni级阶地及剥蚀垄岗区,主要分布于
57武汉科技大学城市建设学院至洪兴巷(里程右AK38+200〜39+400)、虎泉街附近(里程右AK40+900-41+200),光谷智慧城至新南路光谷新世界(里程右AK45+20077+150)及对比线路段(光谷智慧城至佳园路口段),本区灰岩呈长条状分布,上覆隔水层(老黏性土),大气降水不能直接补给,只能通过地表水或其它含水层越流补给。本区岩溶裂隙水的径流特征与岩溶发育程度密切相关。在岩溶发育程度高、溶洞充填率低的地段,岩溶裂隙水交替循环快,呈管状紊流;相反,径流缓慢。拟建场地岩溶裂隙水除被水井开发利用外,排泄方式主要是枯水季节排入地表水体或含水层(砂层)。据地下水长期观测资料,地下水水位变化与江水水位的涨落有密切关系,尤其近江边的钻孔水位受江水位变化的影响更为明显。综上所述,本区岩溶裂隙水与地表水(长江)具有水力联系。依据现场勘察及武汉市水文地质资料,初步判定:I级阶地下覆灰岩岩溶裂隙水水量较小,单井涌水量在100〜500吨/H,H1级阶地及剥蚀垄岗区灰岩区水量贫瘠、单井涌水量在<100吨/日;另因岩溶发育受诸多因素控制,覆盖型岩溶裂隙水补、径、排条件很复杂,工可勘察工作量有限,因此不排除部分地段有较好的储水构造和入渗补给条件,岩溶裂隙水水量大小及赋存运动特征有待下阶段作进一步评价。5.1.1其它类型地下水根据勘察场地沿线勘察成果结合本地区工程经验,位于HI级阶地垄岗地区坳沟中的粉土层或与基岩接触的残坡积层中存在有潜水,其中坳沟中粉土含水层一般呈封闭型,含水与透水性较差,水量不大,主要接受地表水体补给。残坡积层中水量大小与该层中黏性土含量和碎石含量、结构密实程度和孔隙大小以及补给来源的大小有关,若碎石含量高,孔隙大,且位于基岩裂隙水排泄区,水量较大。
585.1场地水文地质分区根据拟建工程勘察范围内沿线地形、地貌、水文地质条件进行水文地质分区段说明详见表5.3。按拟建工程沿线地形地貌、水文地质条件,将场区水文地质分为四个区,即一级阶地(I区)、长江冲洪积三级阶地(小区)、剥蚀垄岗区及剥蚀低山残丘区(山区),简要描述如下表(表5.3):表5.3分区编号分布范围地貌单元地口水类型地下水分布特征含水层分布隔水层分布I武金堤停车场及出入线长江冲枳I级地.地形局部有一定起伏上层滞水、潜水、丰富孔隙承乐水、少量岩溶裂隙水上部填上层中上层滞水,无统一自由水位:沿线周边填七层中SA存潜水,该潜水有充足的补给源,其水位一般情况下随长江江水涨落而变化:下部互层中砂土、粉上与砂、卵石中含孔隙承压水,。长江有水力联系,含水层厚度570m,下部基岩中二在系灰岩及溶洞中赋存岩溶水.上部整件土为隔水层顶板,下部步成岩基岩为相对隔水底板。II.右AK35+656右AK36+000武昌火车站〜静安路附近长江冲洪积三级阶地,地形平坦上层滞水、较承压水少量碎屑岩裂隙水发层填上中上层滞水,无统力由水位:下部(8)、(9)、(12))层静土层中含丰富孔隙承*水,。级阶地水力联系密切,含水层厚度5-25m;下部基岩含少量裂隙水。上部老黏土为隔水顶板,中微风化基岩为相对隔水底板.Ill:右AK36+000-右AK39+400群安路〜珞狮南路右AK42+000-右AK48+254珞喻路〜光谷火车站附近右AK39+40(K右AK42+000珞狮南路〜珞喻路附近剥蚀垄岗、剥蚀低山残丘区,地形起伏较大上层滞水、岩溶裂隙水及少量碎屑岩裂隙水发层填上中上层滞水,无统一自由水位:石炭系、二在系及:合系灰岩及溶洞中赋存岩溶水:泥盆系及志留系含少量基岩裂隙水,水量贫乏.上部老黏上、残坡枳土为隔水顶板,中微风化基岩为相对隔水底板。5.2地基土的水文地质参数5.2.1地基土的渗透系数及透水性根据本次勘察室内渗透性试验结果及本区岩土体渗透性经验数据,以《城市轨道交通岩土工程勘察规范》(GB50307-2012)表10.3.5有关含水层的透水性划分标准判断,场区杂填土一般为强透水层,覆盖层中的黏土为不透水层,粉
59质黏土为微透水层,粉土属弱透水层,粉、细砂为中等透水层,局部存在的中砂、粗砂、圆砾土属强透水层。据本区岩土体渗透性经验数据集合抽水试验结合地区经验值,各种土层渗透系数建议值见表5.4-1:岩土层渗透系数一览表^5.4-1土层名称海透系数K(cm/s)透水性评价般黏性土(3-2).(3Y)、(6-1)层(367.0)X10-*1弱〜不透水粉质黏土夹粉七、粉砂(3・5)层(264.0)XI0-,微〜中透水粉细砂(4-1).(4-2)层(2635)XI0'2中〜强透水中粗砂夹砾卵石(小3》层(4.(K7.0)X102强透水老黏土(7-2)、(10-1)、(162)、(10-3)、(10-4)层(1.5~5.0)XIO-7不透水细中砂混粉质黏k(9-1)层(2.57.0)XIO-6微〜弱透水砂夹砾卵石层(9-2)层(3.O-5,O)X10J中透水砾卵石(12)层(466.0)XIO-*强透水5.1.1水文地质抽水试验参数根据和平大道建设一路、建设五路、建设十路、徐家棚站、武昌火车站抽水试验成果,含水层抽水试验参数见表5.4-2。水文地质抽水试验参数表艮5.4-2抽水地点地貌单元过渡器进水段地层港透系数(rn/d)影响华径(m)建设一路一级阶地(4“)粉砂夹粉上、(4-2)粉细砂15.53274建设五路一级阶地(4-1)粉砂夹粉上、(4-2)粉细砂17.59269建设卜路一级阶地(4-1)粉砂夹粉上、(4-2)粉细砂15.59300徐家棚站•线阶地(4-1)粉砂夹粉上、(4-2)粉细砂18.88198武昌火车站站:级阶地(占河道)(11)含黏性上细砂夹砰石1.55116
605.1.1相关区域灰岩的渗透系数据相关区域灰岩渗透性试验:石炭系黄龙组(C2h)渗透系数为4.458m/d,二叠系栖霞组(Piq)渗透系数为1.020m/d,三叠系大冶组([d)渗透系数为0.170~0.599m/d.三叠系观音山组(「g)渗透系数为0.043-0.448m/d。5.5环境水水质及土壤对建筑材料的腐蚀性评价据本次勘察所取4组地下水样水质分析及7组土样结果结合区域水文地质资料表明,勘察区域沿线地下水化学类型为HCO3-Ca.HCO.rK+Na和HCOj-Mg型水,总硬度约2.08~3.06nmol/L。本次勘察所取的4组水样及7组上样分析结果,结合收集的水文地质资料表明,地下水及土对碎及碎中钢筋具微腐蚀性。
616场地地震效应5.1基本烈度、抗震设防烈度及地震小区划分武汉市区位于长江中下游地震带中,又称麻城——常德地震带,属我国大陆地震活动较弱的地带,具有强度中等偏低、频次不高、震源浅等特点。武汉市是地震活动微弱、地壳相对稳定的地块,目前尚未发现第四纪全新世活动断裂。有史载以来,武汉目前无4.0级以上破坏性地震记录,最近30年来,据仪器检测结果,也只在郊区(县)记录到几次震级小于2级的微小地震.历史记载表明,武汉市区主要是遭受外围中强震的波及影响,影响烈度多在V度以下,最大影响烈度也小于VI度。根据武汉市建设委员会文件(武建设字[2002]311号)文、湖北省建设厅(鄂建文[2001]357号)文以及《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)附录A,武汉市为抗震设防烈度6度地区,设计地震分组为第一组。据《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008),本工程抗震设防分类为重点设防类(乙类),拟建建筑物应按7度采取抗震措施。按武震办[2007]4号文中《武汉市主城规划区地震动参数小区划图》,11号线二期(武昌火车站~光谷火车站)段地震动参数小区划分区为HA区,武金堤停车及出入线地震动参数小区划分区为IIIB区(II、III区分别代表设计基准期内不同超越概率的特征周期及地震加速度,各区取值详见小区规划图图例)。6.2场地土类型及建筑场地类别根据本场地YYJZ-I16-73、YYJZ-I16-5、YYJZ-116-1lhYYJZ-I16-35、YYJZ-I16-C103,YYJZ-116-67.YYJZ-I16-11钻孔内实测的土层剪切波速测试成果,按《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010),地面20.0m深度范围内等效剪切波速Vse为140.4m/s〜242.3m/s。按《铁路工程抗震设计规范》(GB50111-2006)(2009年版),上述7个钻孔计算至基础底面以下10.0m的等效剪切波速为147.9m/s~484.5m/s»
62根据实测波速值及武汉地区经验,各地层压缩波Vp及剪切波速Vs建议值如下表:我6.2-1地层编号岩土名称压缩波速Vp(m/s)剪切波速Vs(nVs)范围值平均值范围值平均值(1-1)杂填土408-427415139-153144(1-2)素填土411-421416141-151J46(1-3)淤泥345345112112(3-2)粉质黏上—441—152(3-4)淤泥质粉质黏上361361138J38(3-5)粉质黏土夹粉七、粉砂467467181181(4-1)粉砂479479193193(4-2)粉细砂490490209209(4-3)中粗砂混砾卵石——572——277(4-3a)粉质耕土—450—160(6-1)粉质黏土—500—250(7・2)粉质黏土—559—270(8-D粉砂—600—220(8・2)中砂—800—270(9-1)细中砂混粉质黏土——700——250(9-2)砾卵石混粗砾砂、黏土——850——270(10-la)粉质貂土—531—221(10-1)粉质黏上531-566547220-253238(10-2)耕上夹碎石667-691681332-337335(10-3)黏土585-591588289-291290(10-4)粉质黏土夹碎石603-610607309-319314(13-2a)红黏土夹碎石621-627624331-346339(13-2b)红黏上——(13-3)残积土695695350350(14)钙质胶结土—685—369(16-i-l)强风化泥质条带灰岩——1500——700(16-1-2)中风化泥质条带灰岩——2000——1000(16-2)灰岩—2000—1000(17a-l)强风化硅质岩——1500——650(17b)灰岩1601-20911846912-12641088(17c-2)中风化炭质灰岩——2050——1050(17c-3)灰岩—2100—1100<17c-4)强风化炭质泥岩夹煤905905468468
63地层编号岩土名称压缩波速Vp(m/s)剪切波速Vs(m/s)范闱值平均值范围值平均值<17c-5)中风化炭质泥岩——850——450<17d-l)强风化泥岩—850—450<17d-2)中风化泥岩—1400—700(I8a-1)灰岩—2100—1100(18a-2)炭质白云岩—2100—1100(18c-l)强风化泥质砂岩——1030——510(18c-2)中风化泥质砂岩——1580——730<18d-2)中风化泥质灰岩——2150——1150(19-1)强风化石英砂岩夹泥岩——1480——600(19-2)中风化石英砂岩夹泥岩——1640——855(20a-1)强风化泥岩821-873850436-458449(20a-2)中风化泥岩1510-15511531839-864852(20b-1)强风化泥质砂岩——980——480(20b-2)中风化泥质砂岩——1400——800注:衣中范用值栏中横扛“一―”表示该层未取得实测波速值,共对应栏的平均信系经验值.根据以上各地层剪切波速平均值计算各工程地质单元分区的等效剪切波速Vse值如下表:衣6.2-2[程地质分区等效剪切波速Vsc《建筑抗庭设计规范》(GB5OOII-2O1O)计算深度:地表下20m或橙盖层厚度两者的小值等效剪切波速Vse《铁路「•程抗震设计规范》(GB50111-2006)(2009年版)计算深度:地表下25.0m并不少广结构底板F10m计算孔号单孔Vsc(m/s)范围值(m/s)计算孔号单孔Vsc(m/s)范用值(m/s)呕YYJZ-II6-]181.7174.^181.7YYJZ-116-1192.4185.2-192.4YYJZ-116-2174.5YYJZ-116-2185.2n区YYJZ-I16-5217.7217.7-259.9YYJZ-I16-5237.8237.8〜285.2YYJZ-I16-11259.9YYJZ-116-11285.2YYJZ-I16-67234.6YYJZ-116-67258.4m区YYJZ-I16-25280.6259.1-280.6YYJZ-\16-25310282〜310YYJZ-I16-35259.1YYJZ-I16-35282w区YYJZ-I16-C103164.4145.8-164.4YYJZ-IJ6-C103J76156~176YYJZ-I16-C117145.8YYJZ-I16-cll7156根据以上计算结果,结合覆盖层厚度,确定各工程地质单元分区的场地土的类型及场地类别如下表:
64表6.2-3工程地质分区《建筑抗震设计规范,(GB5OO11-2O1O)《铁路工程抗震设计规范》(GB50111-2006)(2009年版)覆盖层厚度范围土的类型建筑场地类为土的类型铁路场地类别1区55.0中软土UI中软土niU区7.0*22.0中软土II中软土inIII区C48.2中软土n局部为h中硬土iiIV区大于50・中软土局部为软弱in中软土局部为软弱土in依据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010),建筑抗震地段划分如下表6.2-4表6.2-4里程抗震地段划分右AK35+656右AK36+000武目火车站〜静安路附近不利地段右AK36+OOO〜右AK38+150静安路〜光谷火车站有利地段出入线里程RDK0+000〜RDK0+050)不利地段出入线里程RDK0+050〜RDK1+272)般地段武金堤停不场一般地段根据《铁路工程抗震设计规范》(GB50011-2006)(2009年版),1区、II区、iv区场地土的类型以中软土为主,场地类别以in为主;ill区场地土为中硬土,建筑场地类型为n类。根据地面脉动测试结果,该场地卓越周期分别为东西方向0.24〜0.42S,南北方向0.24—0.43S,垂直方向0.24-0.43S。6.3场地土地震液化判定拟建场地上部20.0m以上存在饱和砂土、粉土,当抗震类型为乙类建筑物时,应对场地上述地层进行液化判定,场地内(3-5)层中粉砂、粉土多以夹层形式分布,综合考虑,黏粒含量一般超过10%,可不考虑地震液化影响。下面选择代表性钻孔按(GB50011-2010)对20.0m深度范围内(4-1)层粉砂、(4-2)层粉细砂进行液化判定如表6.3-1。初步判定(4-1)层粉砂夹粉土、(4-2)层粉细
65砂在7度地震作用下为不液化土层。地基土液化判定成果表(按GB50011-2010判定)表6.3-1地乂编号及名称钻孔编号地卜水;,小、(m)试验点深度ds(m)粘粒含后P(%)标准贯入实测值N(击)标准贯入锤击数临界值Ncr(击)综合判别4-1粉砂YYJz-I16-d900.806.15(3)108.7不液化4-1粉砂YYJz-1164900.809.15(3)1210.4不液化4-1粉砂YYJz-I16-d900.8012.15(3)1411.7不液化4-1粉砂YYJz-I16Y920.805.15(3)148.0不液化4-1粉砂YYJz-1164931.0012.15⑶1211.6不液化4-1粉砂YYJz-I164951.006.15(3)128.6不液化4-1粉砂YYJz-116-d951.0012.15(3)12IL6不液化4-2粉细砂YYJz-I16/940.5012.15(3)1711.8不液化4-2粉细砂YYJz-116-d970.5015.00(3)1912.8不液化6.3软土震陷拟建沿线局部地段分布有(1-3)、(3-2)、(34)层软土,其剪切波速平均值Vs均大于90m/s,据《岩土工程勘察规范》(GB5OO21-2001)(2009年版)软土震陷判定的条文说明,初步判定该土层在VII度地震作用时可不考虑震韬影响。
667场地岩土工程条件分析与评价7.1地基岩土设计参数建议值根据本次勘察外业勘察测试及室内试验成果按相关规范和地区经验综合确定,本工程可行性研究阶段岩土设计参数建议值见表7.1.1。岩土物理力学参数设计建议值汇总表^7.1.1年代层号岩土名称密度状态天然重度Y承栽力特征*压缩模量&H-2)理本承载力。。桩基设计多数(钻孔潴注桩)抗剪强度指标吗麒力基床系数渗透系数Kqs»黏聚力C摩擦角巾垂直水平K、(kN/m3)(kPa)MPa(kPa)(kPa)(kPa)(kPa)(')(MPa/m)(MPa/m)(cm/s)Q(1-2)素填土松散(18.5)97310〜158〜120.64-0.66Q'(1-3)淤泥流型16.540〜701.8〜3.2SO〜705〜86723〜70.73⑷763.0-5.04.0-6.01.0-4.0X106QJ(3-2)粉质黏土软〜可塑17.575〜953.5〜5.580-12015〜20155〜80.53-0.5619621.020.0-22.01.3^4.3X106(3-4)淤泥质粉质黏I-.流〜软塑17.750-702.5~4.060〜8013769733〜60.63-0.6611.0-15.014.0-18.01.5-4.5X106(3-5)粉质黏土夹粉土、粉砂稍密(软整)18.395-1356.5〜8.0100~14516〜2011-1812-200.4144518.0-22.019.5-23.51.3-4.3XI0'5(4-1)粉砂稍〜中密18.5120-16011.0-14.0110~15020-25026〜300.387).4223.0-27.023.0-27.01G3.0X10,(4-2)粉细砂中密)8.7160-21015.0-20.0140-19025-30400-500028〜340.36-0.4026.0-30.028632.01.5-4.5X102(4-3)中粗砂夹砾卵石密实19.3230〜33020.0〜26.0200-28035-40500-600032〜380.3343730.0-34.032636.03G6.0X|02(6-1)粉质黏土可塑19.3120-1504.0〜7.0150-18020〜2517-2410740.4845225.0-28.027629.03.0〜6.0X10-6(7-2)粉质黏土硬塑19.5270~370H.5〜14.5300—40033-43550~65033〜4313〜150.39-0.4138.0-42.048.0-50.0(8-1)粉砂稍密20.6140~18012.0-16.0100-140“〜20200-3002〜724-280.37-4).4120.0-24.023.0-27.01.0~3.0XIO2(8-2)中砂中密20.7150-21010.0-14.0180-2802576600〜8002〜724〜280.40-0.4423.0-27.026.0-30.0365.0X102(9-1)细中砂混粉质黏1:中密〜密实20.4160-2408.0-12.0180-26028-34320~37087222〜270.27-0.3118622.018g2.00.8-4.0X10?(9-2)砾卵石混相砾砂、»1:中密〜密实19.5160〜240Eo=21.0-25.0180-26065〜75800-10000.840X10-3Q严P«(10-1)粉质黏土可〜硬塑J9.5250~3509.5~16.5270〜37030-37350~45030〜4013〜160.36-0.3835.0-41.045.0-51.02.O-5.OXIO7(10-la)粉质黏土可塑19.3200~2508.5〜10.5220-27025〜3325〜3512750.38-0.4031.0-37.043.0-49.03.0-6.0XIO7(10-2)黏土夹碎石硬切19.6350〜450125〜16.5380-48042〜48550-65042-5015-18O.33M).3540.0-46.052.258.01.0-4.0X10'(10-3)黏上硬塑19.6200-2508.5-10.5220〜27025〜3325〜3512-150.38-0.4031637.043Z9.0366.0XIO':(10-3a)粉质黏土夹碎石硬型19.6350~45012.576.5380〜48042-48550-65042〜5015780.33-4).3540.0-46.052.0-58.01.0~4.0XIO-7Q严(12)砾、卵石密实20.8400-600£<(=25.0-35.0600-750(y1(10-4)黏土夹碎布可〜硬塑19.5220-30011.075.0250-35040-4535-4514〜170.34-0.3637.0-43.047.0-53.01.0-4.0X10'7Qd(13-2a)红粘土夹碎石可〜硬塑18.7200〜30010.0-14.0230-35030-4030-3515-170.34-0.3635.0-41.047.0-53.0366.0XIO7(13-2b)红黏土可塑18.5150〜2007.0-10.0180~23025〜3528〜3214760.38-0.4032638.048.0-54.01.0-4.0X10'7(13-3)残积土可型18.5200-25010.0-14.0220〜27033〜4315-2018〜250.35-4).3740.0-46.049.0-55.01.0-4.0X10”,N(14)钙质胶结土(半成岩)硬型19.0250~35012.0-15.52807803545T(16-1-1)强风化泥质灰岩条带芈硬22.5300〜380[•(,-40.0-45.0280-36030〜40600〜800(16-1-2)中风化泥质灰岩条带不可压缩25.0ia=15OO-2OOO1000-150080〜1201500-2500(16-2)灰岩不可乐缩26.8fa=3OOO-45OO2800-4000100-1503000-4500P(17a-l)强风化珪质岩R硬22.5400~500%=43.0—47.0380-48045〜55600-900(17b-2)灰岩不可压缩26.8g=3000—45002800—4000100-1503000-4500(17c-2)中风化泥炭质灰岩不可乐缩26.5值=2000-35001800-330080~1202500-4000
67年代层号岩土名称密度状态天然垂度¥承载力特征*缩量1-2)压模J基本承载力00桩基设计参数(钻孔港注曲抗剪强度指标静止侧压力系数(基床系数渗透系数Kqg黏聚力C摩擦角巾垂直水平K、(kN/m3)(kPa)MPa(kPa)(kPa)(kPa)(kPa)(0)(MPa/m)(MPa/m)(cm/s)(17c-3)灰岩不可压缩26.8fa-3000-45002800-40001001503000-4500(17c-4)强风化炭质泥岩夹煤忸更21.5350~410E°=36.5〜40.5340-40038-48500-800(17c-5)中风化炭质泥岩不可压缩23.5fa=700-l200600-110060-901200〜1700(17d-l)强风化泥岩颦硬21.5380-480Eo=36.0-40.0360-46038〜48600-800(17d-2)中风化泥岩不可乐缩24.0fa=13OO-2OOO1200-190065~1051650-2150C(18a-2)灰岩不可压缩26.8fa-3000-45002800-4000100-1503000〜4500(18a-3)炭质白云岩不可乐缩26.8ia=25OO-35OO2200-3000100-1402500~3500(18c-l)强风化泥质砂岩R硬21.5370~470&=39.0〜42.5360-46035-45600-900(18c-2)中风化泥质砂岩不可压缩24.0fa=1100-17001000-160070〜1001400〜2000(18d-2)中风化泥质灰岩不可压缩24.0fa-1800-25001500-220080-12001800-2400D(19-1)强风化石英砂岩夹泥岩不可压缩23.0拈=450〜550450~55050-60650-950(19-2)中风化石英砂岩夹泥岩不可压缩25.5fa=1500-25001500-250080〜1202200-3200S20a-1强风化泥岩坚硬21.5320-470氏=39.0-43.0350~45038-48600-80020a-2中风化泥岩不可压缩24.0fa=!2OO-l8OO1100-1700657051650-215020b-1强风化泥质砂岩华硬21.5380〜480取=36.0〜40.0360〜46035-45600-80020b-2中风化泥质砂岩不可24.0ia=1300-20001200-190060-1001500-2000注:表中承载力及压缩模量、桩基设计参数根据湖北省地方标准《岩土工程勘察匚作规程》(DB42/169-2003)提供,C、巾值参照湖北省《基坑工程技术规程》提供,仅供基坑支护设计使用:基本承我力根据《铁路工程地质勘察规范》(TB10012-2007/J124-2007)提供。
687.2地基岩土工程特性分析与评价根据本次钻探、原位测试、物探及室内试验结果,结合拟建轨道交通工程特性,对场地内各地基岩土层的工程性能评价如下:1、(1)层填土(Q"")层,成分复杂,密实度不均匀,物理力学性质差异性大,属于不均匀的土层,工程性能差。第四系湖塘相淤积(QU层(地层代号(1-3))沿线不均匀分布且有•定厚度,该层土工程力学性质极差,具高灵敏度,基坑开挖暴露后易产生塑性破坏而流动。2、(3)层笫四系全新统冲积、湖冲积成因的一般黏性土及淤泥质土,普遍分布于武金堤停车长及出入线段长江I级阶地。(3-2)软-可塑状态,黏土强度较低,分布不连续;(34)层软〜流塑状态,有一定厚度,强度相对较低,压缩高,中〜高灵敏度,作为坑壁土层,自稳性差,基坑施工时需支护,作为基础持力层,需进行加固后再利用:(3-5)层粉质黏土夹粉土、粉砂是I级阶地上黏性土与砂土的过渡层,工程性能一般,含层间承压水,其水平方向渗透性大于垂直方向,基坑开挖后在地下水作用下易产生流土,该土层处于基坑底时,不易疏干。3、(4)层第四系全新统冲积成因的砂层,普遍分布于武金堤停车长及出入线段长江I级阶地。(4-1)粉砂层,稍密状态,有一定厚度,强度一般,压缩性中等:(4-2)粉细砂层,中密状态,有一定厚度,强度较好,压缩性低,其间随机分布有(4-2a)粉上软弱透镜体;(4-3)中粗砂混砾卵石层,强度较高,压缩性低,(4-3a)粉质黏土层为(4-3)层透镜体,局部厚度较大,强度较高,压缩性低。赋存于(4)层的若空隙承压水可能会对基坑施工产生不利影响。4、分布HI级阶地长江古河道的第(7)层粉质黏土及(8)粉砂、中砂、(9)层砂夹砾卵石为第四系上更新统冲、洪积层,(7-2)层呈可〜硬塑状态,强度较高,(8-1)层粉砂,稍密,强度一般,压缩性中等,(8-2)层中砂,中密,强度较高,压缩性低,(9-1)层细中砂混粉质黏土,中密,强度较高,压缩性低,(9-2)
69层砾卵石混粗砾砂、黏土,密实强度高,压缩性低,(12)层砾卵石,密实,强度高,压缩性低。赋存于(8)、(9)层的弱承压水可能会对基坑施工产生不利影响。5,(10)层为第四系中上更新统冲洪积成因的老黏土(含碎石),强度高,压缩性低,可作为拟建车站及隧道的天然地基,但该层上部常有裂隙发育,具胀缩性,作为坑壁土层,自稳性较好,但仍需支护。6、(13)层含碎石粉质黏土为残坡积层,成份混杂,局部在灰岩顶部为红黏±,强度相对上部老黏土略低,属不均匀中〜低压缩性土层。7,(14)层钙质胶结土为上第三系半成岩,多为黏性土及粉土钙化形成。属极软岩,较完整岩体,岩体基本质量等级为V级。8、(16-1-1)层三叠系强风化泥质条带灰岩,隐晶质结构,厚层状构造,岩芯风化呈碎块、碎石夹土状,为极软岩。节理裂隙很发育,岩体破碎,基本质量等级为V级。其工程力学性质较好,为较好的基础持力层。9、(16-1-2)三叠系中风化泥质条带灰岩,红白条带色,隐晶质结构,厚层状构造,局部有溶蚀现象,节理裂隙发育,裂隙多为方解石脉充填。岩体较完整,属软岩,岩体基本质量等级为IV级,其工程力学性质较好,为较好的基础持力层。10、(16-2)属三叠系浅海陆棚相沉积灰岩,灰〜灰白,岩体较完整,属坚硬岩,岩体基本质量等级为n级,倾角较陡,强度高,为较好的基础持力层。11、(17a-l)为二叠系硅质岩,局部分布,褐黄〜红褐、深灰色,岩体破碎,其强风化属极软岩,岩体基本质量等级为V级,局部厚度较大,为较好的基础持力层。12、(17b)为二叠系灰岩,局部地段分布,有溶蚀现象发育,属坚硬岩,较完整岩体,岩体基本质量等级为II级,强度极高,是理想的基础持力层。13、(17c-2)二叠系泥炭质灰岩,局部分布,中风化层呈短柱状,强度较高,属坚硬岩,岩体较破碎,基本质量等级为HI级,强度较高,为较好的基础持力且/Z*O14、(17c-3)二叠系灰岩,局部分布,呈长柱状,强度较高,属坚硬岩,岩
70体较完整,基本质量等级为H级,强度极高,为理想的基础持力层。15、(17c-4)二叠系强风化炭质泥岩夹煤,局部分布,岩芯大多呈碎石状、土状,局部夹黑色煤线,为极软岩。节理裂隙很发育,岩体破碎,基木质量等级为V级,强度较高,为较好的基础持力层。16、(17c-5)二叠系中风化炭质泥岩,局部分布,节理一•般发育,岩芯较完整大多呈短柱状,属坚硬岩。节理裂隙一般发育,岩体较完整,基本质量等级为H级,强度较高,为较好的基础持力层。17、(17d)二叠系泥岩。强风化层呈土状、碎块状,属极软岩,岩体破碎,岩体基本质量等级为V类;中风化泥岩裂隙发育,属破碎岩体,极软岩〜软岩,岩体基本质量等级为V级,可作为桩端持力层使用。18、(18a-l)石炭系灰岩,属坚硬岩,岩体较完整,岩体基本质量等级为H类,工程力学良好,为理想的基础持力层。19、(18a-2)石炭系炭质白云岩,属坚硬岩,岩体较完整,岩体基本质量等级为0类,工程力学良好,为理想的基础持力层。20、(18c)石炭系泥质砂岩,强风化层呈土状、碎块状,属软岩,岩体破碎,岩体基本质量等级为V类;中风化层呈短柱状,属较软岩,岩体破碎〜较破碎,岩体基本质量等级为IV〜V类,强度较高,是理想的基础持力层.21、(18d-2)石炭系泥质灰岩,属于较硬岩,软硬局部不均,岩体较破碎〜较完整,岩体基本质量等级为in〜w类。强度较高,是理想的基础持力层。22、(19)泥盆系石英砂岩夹泥岩,强风化层呈土状、碎块状,属较硬岩,岩体破碎〜较破碎,岩体基本质量等级为N类;中风化层呈短柱状,属坚硬岩,岩体较破碎,岩体基木质量等级为in类,强度较高,是理想的基础持力层。23、(20b)层为志留系泥岩。强风化层呈土状、碎块状,属极软岩,岩体破碎,岩体基本质量等级为V类;中风化泥岩裂隙发育,属破碎岩体,极软岩〜
71软岩,岩体基本质量等级为V级,可作为桩端持力层使用。24、(20a)层为志留系泥质粉砂岩。强风化泥质粉砂岩已风化呈土状及碎块状,散体状结构,泥质成份含量较高•,局部地段呈厚层状分布,属极破碎岩体,极软岩,岩体基本质量等级为V级,岩体强度相对较低,但压缩性不高。中风化泥质粉砂岩裂隙发育,属破碎岩体,软岩〜较软岩,岩体基本质量等级为V级,可作为桩端持力层使用。总体而言,全线I级阶地、冲洪积in级阶地(长江古河道)上部土层相对软弱,砂层含弱承压水,基岩埋藏适当:剥蚀垄岗区、剥蚀低山残丘区上部土层强度高,基岩埋藏较浅,地下水水量相对贫乏,岩土体工程性能较好。7.3隧道围岩分级及土石可挖性分级综合本次勘察成果,对沿线分布岩土层分别按《城市轨道交通岩土工程勘察规范》(GB50307-2012)附录E进行隧道围岩分级(类)和上石可挖性分级见表7.3.1。围岩分级考虑了地下水等因素进行修正。
72隧道围岩分类及土、石可挖性分级表表7.3层号岩土层名称隧道围岩分级牝、石可挖性分级上石等级上石分类(1-1)杂填1:VII松七(1-2)素埴土VII松土(1-3)淤泥VI।松土(3-2)粉质黏土\!।松土(3-4)淤泥质粉质黏土VII松土(3-5)粉质黏土夹粉土、粉砂VII松土(4-1)粉砂VIii普通土(4-2)粉细砂VIii普通土(4-3)中粗砂混砾卵石VIii普通土(4-3a)粉质黏土VIii件通土(6-1)粉质黏上\|ii普通士(7-2)粉质黏hVin硬上(8-1)粉砂VIn普通士(8-2)中砂VIii普通士(9-1)细中砂混粉质黏土\!ii普通土(9-2)砾卵石混粗砾砂、黏土Vin硬土(10-1a)粉质黏土VIii普通士(10-1)粉质黏土Vin便士(10-2)黏土夹碎石VUl硬土(10-3)«±Vin硬土(10-4)粉质裂i上夹碎石Vm硬土(13-2a)红黏上夹碎石VIii普通上(13-2b)红黏i:Vin硬上(13-3)残积土Vni硬上(14)钙质胶结土Vin硬土<16*1-1)强风化泥族条带灰岩VUI便士<16-1-2)中风化泥质条带灰岩nrivIV'V软质岩〜次坚岩(16-2)灰岩irniV'VI次坚岩〜坚石(17a-l)强风化硅质岩VIII硬土(17b)灰岩ii'inV'VI次坚岩~坚石(17c-2)中风化炭质灰岩irmV'VI次坚石~坚石<17c-3)灰*irmV'VI次坚岩~坚石(17c-4)强风化炭质泥皆夹煤Vin硬t(17c-5)中风化炭质泥岩IV'Vin'iv软质岩(17d-l)强风化泥岩Vin硬上(l7d-2)中风化泥岩IV'Vnriv硬土~软质岩(18a-l)灰岩innV'VI次坚岩〜坚石(18a-2)炭质白云岩irmV'VI次坚岩~坚石(18c-l)强风化泥质砂岩VIII便士(18c-2)中风化泥质砂岩IV'VIH'IV软质岩(18d-2)中风化泥质灰岩nrivIV'V软质岩~次华岩
73(19-1)强风化石英砂岩夹泥詈IV'Vnrv硬上~次坚石(19-2)中风化石英砂岩夹泥岩nriv次整石~坚石(20a-1)强风化泥岩Vin硬匕(20a-2)中风化泥岩IV~Vnew硬上~软质岩(20b-1)强风化泥质砂岩Vin硬上(20b-2)中风化泥质砂岩IV'Vnriv硬土~软质岩注:上表内容依据《城市轨道交通岩土工程勘察规范》(GB5O3O7-2O12)附录E、F.7.4特殊岩土与不良地质作用影响分析与评价7.4.1特殊岩土7.4.1.1填土拟建线路沿线均有人工填土分布,特别是在中心城区人工填土分布普遍,厚度一般1~3米,个别地段最大厚度达到6.4m,该层土厚度变化大,物理力学性质相差悬殊,成份复杂,结构疏密不均,在车站明挖基坑场地构成基坑侧壁土层,需支护及防治其中上层滞水对坑壁稳定的影响。7.4.1.2软土本场地所分布的软土层主要有(1-3)层流塑状淤泥、(3-2)层软〜可现状粉质黏土、(3-4)层流〜软塑状淤泥质粉质黏土。软土具有低强度,高压缩性,高孔隙比,高灵敏度、易扰动和易触变等特点。(1-3)层淤泥为笫四系全新统沟、湖、塘相淤积物,工程性能差,但仅在局部地段上部分布,一般在区间隧道顶板以上,车站明挖施工段应加强对其支护。(3-2)层粉质黏土,沿线局部地段分布,强度较低,工程性能较差,一般在区间隧道顶板以上,车站明挖施工段应加强对其支护。(3-4)层淤泥质粉质黏土沿线大部分地段均有分布,厚度较大,该层土对工程危害具体体现为:明挖基坑地段易发生软土剪切破坏而产生深层滑动。当软土位于基坑底板因承载能力不足,需进行地基处理,施工中易扰动,给施工带来不便,深基坑开挖坑底易发生隆起;基坑施工进行深井降水时,因软土•般次固结沉降尚未完成,属欠固结土,当地下水位降低时,易引起周边地面产
74生较大的沉降,对周边建筑物及道路、管线安全造成威胁。区间隧道位于软土中,隧道底板为软基,工程运营过程中车辆震动有可能产生震陷,隧道施工时易发生塑性破坏增加隧道衬砌的难度,区间隧道顶板有较厚软土可能使地表沉陷值增大。7.4.13膨胀土据本次勘察成果,结合我院于场地附近等工程勘察资料,拟建线路沿线III级阶地、剥蚀垄岗上老黏上及红黏土自由膨胀率6ef一般为18唳39%,结合武汉地区经验,局部具有弱膨胀潜势,该土层具有含水量变化即产生胀缩的特性,特别是基坑开挖后产生卸荷和胀缩裂隙后若不即时封闭,地表水沿裂隙下渗后强度将大幅降低,工程实施过程应注意加强封闭防护和保湿防晒。7.4.14良地质作用与不良地质问题7.4.14.1下水不良作用本工程沿线主要分布的地下水有上层滞水、孔隙承压水及岩溶裂隙水。承压水不良作用主要表现为:基坑开挖坑壁产生流土、坑底突涌,隧道掘进过程中易产生潜蚀,涌水、流砂:另车站隧道结构长期承受地下水压力,运营过程中有可能因结构稍有破损便有大量地下水渗入,深基础底板承受地下水浮力需进行抗浮处理。孔隙承压水主要赋存场地(4)、(8)、(9)层砂层中,该层厚度较大,根据场地附近抽水试验结果,该层渗透系数较大,出水量亦较较大。由于其水位、水量及动态变化缺乏长期水文观测数据,加之含水层土质组成各向异性,渗透性变化较大。7.4.14.2害气体从本次工可勘察及对以往地质资料的收集来看,拟建场地未见大量腐植物及大量储藏的有害气体,但不排除局部地段因地层有机质含量高而储藏有害气
75体的可能性,下一步勘察工作应进一步查明其分布、压力、浓度等。7.4.13.1岩溶拟建沿线部分地段不均匀分布可溶性的二叠系下统栖霞组、下统马鞍山组、三叠系下统大冶组、石炭系中统黄龙组、下统高骊山组灰岩,埋臧深度在地面下20.0〜30.0m。本次勘察反映溶蚀现象较为明显,局部亦揭露有溶洞,其溶洞被黏性土混灰岩碎块全充填,详见下表岩溶发育情况(钻孔揭露)详见742-1。沿线钻孔反映的岩溶发育情况:表7.421钻孔号里程顶板埋深底板埋深洞高充填物YYJZ-I16-184AK38+29120.221.81.6黏土混灰岩碎块YYJZ-I16-196AK38+46234.434.70.3黏上混灰岩碎块YYJZ-116-20右AK38+60728.533.65.1钻上混灰岩碎块36.638.41.8黏上混灰岩碎块39.043.64.6耕土混灰岩碎块YYJZ-I16-22仃AK38+90735.137.22.1黏上混灰岩碎块YYJZ-I16-65分AK45+34426.928.41.5貂土混灰岩碎块YYJZ-116-67布AK45+63321.022.31.3「土混灰岩碎块YYJZ-116-68右AK45+76918.022.54.5黏上湿灰岩碎块27.029.323黏土混灰岩碎块YYJZ-116-73右AK46+53237.538.20.7黏上混灰岩碎块39.039.70.7黏上混灰*碎块41.845.43.6黏上混灰岩碎块YYJZ-116-112对比线23.325.11.8黏土混灰岩碎块26.231.03.8黏上混灰岩碎块YYJZ-116-113对比线21.025.54.5黏上混灰岩碎块YYJZ-116-114对比线20.828.07.2豺上混灰%’碎块YYJZ-116-116对比线23.224.81.6黏土混灰界碎块27.027.70.7黏上混灰岩碎块YYJZ-I16-118对比线45.052.57.5黏上混灰岩碎块YYJZ-116-119对比线28.635.06.4黏上混灰岩碎块36.040.84.8黏上混灰岩碎块45.047.62.6黏上混灰岩碎块YYJZ-1J6-120对比线23.029.86.8黏上混灰岩碎块37.038.01.0黏上混灰岩碎块43.045.52.5黏上混灰岩碎块YYJZ-116-123对比线26.628.4L8黏土混灰岩碎块YYJZ-I16-d90RDKOHM837.138.00.9黏上混灰岩碎块经现场钻探显示,本次勘察共揭露31处钻孔揭露有灰岩,其中17孔发育有溶洞,大部分地段存在漏浆现象,具体如下:①武汉科技大学城建学院至珞狮南路(长江III级阶地剥蚀垄岗;里程右
76AK38+291〜右AK39+362),珞雄路至新南路光谷新世界(长江III级阶地剥蚀垄岗;里程右AK45+195〜右AK46+998)灰岩分布段,共18个钻孔揭露有灰岩,其中8孔发育有溶洞,见洞率44.4%,属岩溶中等发育地段;②对比线,当代光谷智慧城至佳园路口(长江III级阶地剥蚀垄岗)灰岩分布段,共11个钻孔揭露有灰岩,其中8个孔发育溶洞,见洞率72.7%,属岩溶强烈发育地段;③武金堤停车场出入线起点位置(长江I级阶地;里程RDKO+OOO-RDK0+050),此段只有一个钻孔揭露了灰岩,其发育溶洞,待后期详细勘察查明其溶洞发育率。经调行该历史上在相关区域发生过岩溶地面塌陷,自1931年以来,先后在武昌丁公庙、江夏区马鞍山井田、汉阳中南轧钢厂、武昌阮家巷、陆家街、毛坦港、市司法学校、青菱乡烽火村、江夏区范湖乡金水村、乌龙泉京广线等十处地方发生了岩溶地面塌陷,塌陷总面积达灾害发生频繁,灾情较重,成为截止目前武汉市区域内影响最大的地质灾害类型。图7.4.2-2所示塌陷区均具有上部全新统砂层与可溶性灰岩直接接触等地层结构,本次武金堤停车场出入线起始段通过区域地层组合结构与上述塌陷区类似,若改变该区域地下水径流条件或因工程活动影响,可能会引发地面塌陷,岩溶分布地段属抗震不利〜危险地段。其余区域虽属岩溶中等发育地段,上覆有一定厚度的老黏性上夹碎石,且灰岩内发育的溶洞均被可〜硬塑状黏性土混灰岩碎块充填,钻探过程中亦未发现土洞,初步分析该区段不易发生岩溶地面塌陷。灰岩分布区岩溶发育现状与发展趋势、地F工程施工引发的环境地质问题
77等应是下阶段勘察的重点。武汉碳酸岩分布范围图(标示处为塌陷区)图7.4227.5场地稳定性及适宜性评价(1)拟建线路所处区域大地构造属地壳稳定区,近场区地震烈度较低,虽然线路通过区域有多组断裂通过,但均不属于活动性断裂,构造稳定性较好。(2)从本次工可勘察及对以往地质资料的收集来看,拟建场地未见大量腐植物及大量储藏的有害气体。场地稳定性及适宜性分段评价如下:①非灰岩分布段拟建沿线虽然存在一些特殊性岩土分布及其不良地质问题,诸如局部厚软
78土、基坑突涌、饱和砂土液化、老黏性土胀缩性、地下水等,但均可通过采取一定工程的措施加以解决,场地基本稳定,较适宜进行轨道交通建设。②灰岩分布段(长江冲积I级阶地武金堤停车长出入线段,里程RDKO+OOO〜RDK0+050)岩溶发育程度待查,灰岩顶板上覆第四系全新统砂层,属于抗震不利〜危险地段,场地稳定性差,适宜性差,建议对线路做适当的调整,若无法规避,应采取诸如对砂层及溶洞、裂隙注浆封闭等辅助措施后再进行建设.③灰岩分布段(长江冲积HI级阶地及剥蚀垄岗区)岩溶中等〜强烈发育,地质灾害危险性较小,场地基本稳定,经过适当的加固处理后,较适宜进行轨道交通建设。
798拟建工程岩土工程分析与评价8.1全线岩土工程概评根据工程可行性研究阶段设计的地下车站和区间隧道埋深等资料结合沿线地层分布,对地下工程影响范围内岩土层分布、工程特性及主要岩土工程问题评价如下:8.1.1武昌火车站段〜静安路(里程右(AK35+656〜AK36+000))地貌单元属长江冲洪积HI级阶地(长江古河道段),隧道底板埋深在24.8〜26.7m间,车站侧壁的地层主要为(1-1)层杂填土、第四系全新统(3-4)层淤泥质黏土、第四系上更新统(7-2)层粉质黏土、(8-1)层粉砂、(9-1)层细中砂混粉质黏土、(9-2)层砾卵石混粗砾砂、黏土。隧道底板位于(8-1)层粉砂、(9-1)层细中砂混粉质黏土、(9-2)层砾卵石混粗砾砂、黏土。(1-1)层杂填土物理力学性质相差悬殊,成份复杂,结构疏密不均,工程力学性质差;(3-4)层淤泥质粉质黏土分布于该段场地的大部分地段,呈流〜软塑、稍密状,工程力学性质差,压缩性高,且厚度较大:第(7-2)层老黏土一般呈硬塑状态,承载力相对较高;第(8-1)层粉砂稍密状态,压缩性低,承载力相对较高:(9-2)层砾卵石混粗砾砂、黏土,厚度较大,中密〜密实状,工程力学性质较好,其间赋存有弱承压水,该段围岩级别为VI级。该区段主要岩土工程问题:①(1-1)层杂填土、(8-1)层粉砂、(9-2)层砾卵石混粗砾砂、黏土层在隧道洞身范围内因其建筑垃圾、砾卵石有一定含量,且分布不均匀硬度较高,对盾构刀具一定磨损。②该区段内分布的深厚软土对基坑支护不利,坑底位于软土层中需进行加固处理,同时加强该段衬砌支护;③老黏土具胀缩性,对基坑支护及轻型建筑物浅基础均有一定影响,应采
80取相应的措施消去其不利影响;④(9-2)层砾卵石混粗砾砂、黏土在隧道洞身范围内因其砾卵石有一定含描,且硬度较高,对盾构刀具磨损严重,需充分考虑设备的掘进通过能力,加强工艺研究,另外需加强地下水(主要是砂层中的弱空隙承压水)的防治。⑤(8T)层粉砂、(9T)层细中砂混粉质黏土、(9-2)含砾卵石混粗砾砂、黏土等弱承压含水层,当基坑开挖较深剩余隔水层厚度不足容易产生潜蚀涌水(或突涌)、流砂等渗透破坏,可采取一定的降水措施。8.1.1静安路〜光谷火车站段(里程右(AK36+000〜AK48+893))地貌单元属剥蚀垄岗区、剥蚀低山残丘区,隧道底板埋深在14.9〜31.6m间,洞身范围及车站侧壁沿线地层多为岩层,局部(里程右AK37+260〜37+390段)(里程右AK39+200〜39+380段)位于第四系上更新统冲洪积(10-1)层粉质黏土、(10-2)层黏土夹碎石、残坡积(10-4)层黏土夹碎石中,其岩层依次为(16)单元层灰岩,(17)单元层泥质硅质岩、灰岩、炭质灰岩、炭质泥岩、泥岩,(18)单元层灰岩、泥质砂岩、泥质灰岩,(19)单元层石英砂岩夹泥岩、(20)单元层志留系泥岩和泥质砂岩。(16-2)为三叠系灰岩,局部分布,节理裂隙发育,属坚硬岩。节理裂隙一般发育,岩体较完整,基本质量等级为H级。(17a-l)为二叠系泥质硅质岩,局部分布,岩体破碎,其强风化属极软岩,岩体基本质量等级为V级;(17b)为二叠系灰岩,局部地段分布,有溶蚀现象发育,属坚硬岩,较完整岩体,岩体基本质量等级为n级;(i7c4)二杼系强风化炭质泥岩夹煤,局部分布,岩体基本质量等级为V级,(17c-5)中风化层呈短柱状,强度较高,岩体较完整,岩体基本质量等级为V级,(17d)二叠系泥岩,局部分布,中风化呈短柱状,强度一般,岩体较完整,岩体基本质量等级为V。(18a-l)层位石炭系灰岩,局部分布,岩体较完整,岩体较完整,基本质量等级为II级;(18c-l)石炭系强风化泥质砂岩,局部分布,岩体破碎,岩体
81基本质量等级为V类;(18c-2)石炭系中风化泥质砂岩,局部分布,岩体破碎〜较破碎,岩体基本质量等级为V类。(19)层为石英砂岩夹泥岩,强风化层呈土状、碎块状,属较硬岩,岩体破碎〜较破碎,岩体基本质量等级为IV类;中风化层呈短柱状,属坚硬岩,岩体较破碎,岩体基本质量等级为01类。(20a)层为志留系泥岩。强风化层呈上状、碎块状,属极软岩,岩体破碎,岩体基本质量等级为V类;中风化泥岩裂隙发育,属破碎岩体,极软岩~软岩,岩体基本质量等级为V级。上述地层工程力学性质均良好,按最不利考虑,里程右AK37+260~37+390段和里程右AK39+200-39+380段围岩级别为VI,其余段围岩级别按V考虑。该区段主要岩土工程问题:①老黏土具胀缩性,对基坑支护及轻型建筑物浅基础均有定影响,应采取一定的措施消去其影响。②本区段分布的岩层种类繁多且力学性质相差较大,尤其是(19)层石英砂岩夹泥岩软硬不均,各向异性,该层主要分布于瑞景路段和新南路段,岩体坚硬,对隧道的施工掘进设备有较大的影响,需充分考虑设备的掘进通过能力,该段可考虑采用矿山法施工;其余地段其岩面局部段已突入隧道洞身范围,盾构穿越该段时,控向难度较大,对于洞身在土岩结合处,应充分考虑场地的工程地质条件、工法的可行性并结合隧道结构设计选择合适的埋深。③岩溶发育区地下工程施工若遇到岩溶空洞塌陷或涌水、突泥等,将对工程将产生严重危害,下阶段勘察应重点评价灰岩分布区岩溶发育现状与发展趋势、地下工程施工引发的环境地质问题。8.1.1武金堤停车场8.1.1.1停车场出入线
82地貌单元属长江I级阶地,隧道底板埋深待定,预估洞身范围及侧壁沿线地层主要为(1-1)杂填土、第四系全新统(3-2)层粉质黏土、(3-4)层淤泥质粉质黏土、(3-5)层粉质黏土夹粉土、粉砂、(4-1)层粉砂、(4-2)层粉细砂。(1-1)层杂填土厚度变化大,物理力学性质相差悬殊,成份复杂,结构疏密不均,工程力学性质差;(3-2)层粉质黏土、(3-4)层淤泥质粉质黏土、(3-5)层粉质黏土夹粉上、粉砂分布于场地的大部分地段,呈流~软塑、稍密状,工程力学性质差,压缩性高,且厚度较大;(4-1)粉砂、(4-2)层粉细砂厚度较大,稍密〜中密〜密实状,工程力学较好,其间赋存有承压水,该段围岩级别为VI级。该区段主要岩土工程问题:①(1-1)层杂填土、(4)层砂层在隧道洞身范围内因其建筑垃圾、砾卵石有一定含量,且分布不均匀硬度较高,对盾构刀具一定磨损。②该区段内分布的深厚软土对基坑支护不利,坑底位于软土层中需进行加固处理;③拟建线路沿线分布有(4-1)粉砂、(4-2)层粉细砂等弱承压含水层,当基坑开挖较深剩余隔水层厚度不足容易产生潜蚀涌水(或突涌)、流砂等渗透破坏,基坑施工时可采用降水和隔渗等措施对承压水进行控制。④局部段隧道埋深较小,属浅埋隧道,该段上部又广泛分布•定厚度淤泥质软土,建议对上部软土进行加固,同时加强衬砌刚度。8.1.1.1武金堤停车场青菱停车场位于长江冲积I级阶地地貌单元,地面起伏不大。场地上部为第四系全新统冲积一般黏性土及淤泥质土,中部一般分布有笫四系全新统粉细砂层。下伏基岩主要为N的钙质胶结土(半成岩)。第四系全新统冲积一般黏性土及淤泥质土其工程力学性质普通较差,最厚处达
8316.0m,经加固处理后方可利用;中部分布的粉细砂层强度相对较好,埋深较浅处,可作为车场的天然地基;下伏基岩工程性质优良,为桩端良好的持力层。停车场附属设施、办公楼可视其荷载要求选用浅埋基础或桩基基础型式,对于荷载不大的附属设施或建筑,可以进行加固处理后在利用;对荷载要求较高的建筑则可选择桩基础,以下部隐伏完整基岩作为桩端持力层。8.1.1对比线(当代光谷智慧城至佳园路口)地貌单元属剥蚀垄岗区,隧道底板埋深待定,预估洞身范围及车站侧壁沿线地层多为岩层,局部位于笫四系上更新统冲洪积(10-1)层粉质黏土、(10-2)层黏土夹碎石、残坡积(13-2a)层红黏土夹碎石、(13-2b)红黏土、(10-3)层残积土中,其岩层主要为依次为(16)单元层灰岩,(17)单元层炭质灰岩、泥岩,(18)单元层灰岩,(19)单元层石英砂岩夹泥岩、(20)单元层志留系泥岩和泥质砂岩。(16-1)层三叠系泥质条带灰岩,强风化呈土状,岩体破碎,基本质量等级为V级,中风化岩体较完整,基本质量等级为IV级;(16-2)为三叠系灰岩,局部分布,节理裂隙发育,属坚硬岩。节理裂隙般发育,岩体较完整,基本质量等级为II级。(17c-2)层二叠系炭质灰岩,局部分布,岩体较完整,基本质量等级为II级。(17d)二叠系泥岩,局部分布,中风化呈短柱状,强度一般,岩体较完整,岩体基本质量等级为V。(18a-l)层位石炭系灰岩,局部分布,岩体较完整,岩体较完整,基本质量等级为II级。(19)层为石英砂岩夹泥岩,强风化层呈土状、碎块状,属较硬岩,岩体破碎〜较破碎,岩体基本质量等级为IV类;中风化层呈短柱状,属坚硬岩,岩体较破碎,岩体基本质量等级为in类。(20a)层为志留系泥岩。强风化层呈土状、碎块状,属极软岩,岩体破碎,岩体基木质量等级为V类;中风化泥岩裂隙发育,属破碎岩体,极软岩〜软岩,
84岩体基本质量等级为V级。上述地层工程力学性质均良好,按最不利考虑,位于黏性土层和残坡积层段围岩级别按VI考虑,其余段围岩级别按V考虑。该区段主要岩土工程问题:①老黏土具胀缩性,对基坑支护及轻型建筑物浅基础均有一定影响,应采取一定的措施消去其影响。②本区段分布的岩层种类繁多且力学性质相差较大,尤其是(19)层石英砂岩夹泥岩软硬不均,各向异性,该层主要分布于瑞景路段和新南路段,岩体坚硬,对隧道的施工掘进设备有较大的影响,需充分考虑设备的掘进通过能力,该段可考虑采用矿山法施工;其余地段其岩面局部段已突入隧道洞身范围,盾构穿越该段时,控向难度较大,对于洞身在土岩结合处,应充分考虑场地的工程地质条件、工法的可行性并结合隧道结构设计选择合适的埋深。③岩溶发育区地下工程施工若遇到岩溶空洞塌陷或涌水、突泥等,将对工程将产生严重危害,下阶段勘察应重点评价灰岩分布区岩溶发育现状与发展趋势、地下工程施工引发的环境地质问题。8.2地基与基础8.1.1地下车站据工可阶段设计的线路隧道、车站埋深,武昌火车站底板在长江隐伏in级阶地第四系上更新统(8-1)层粉砂、(9-2)层砾卵石混粗砾砂、黏土中,其土层强度高,压缩性低,可作为天然地基持力层。车站明挖施工时,基坑底为隔水层且层底作用有承压水时,有可能发生基坑突涌,建议布设监测井,监测承压水水位,必要时采取井点降水法降水或注浆法进行加固。宝通寺路站、体育学院站、光谷广场站底板位于剥蚀垄岗区的志留系泥岩
85中,强度高,压缩性低,可作为天然地基持力层。珞狮路站、虎泉站、关山大道站底板位于剥蚀低山残丘区二叠系(17b-2)灰岩、(17C-4)强风化炭质泥岩夹煤、(19)层石英砂岩夹泥岩中,该段岩层种类繁多且力学性质相差较大,基础底板设计时应采取措施以协调差异沉降。地下车站若采用盖挖法施工,需设大直径中间桩或考虑抗浮作用采用抗拔桩,桩型可采用钻孔灌注桩,以场地下部较坚实土层或基岩作桩基持力层。8.1.1区间隧道拟建线路区间隧道底板只有大部分位于基岩中,部分地段位于中上更新统粉细砂、老黏性土、残积土中,此段可直接以其基底岩土层作拟建区间隧道的天然地基,需要注意的是石牌岭路〜珞狮路段(里程右AK37+900〜AK39+400)、虎泉街〜珞喻路体院门口(里程右(AK41+100~AK41+800),光谷街〜新南路口(里程右(AK44+900〜AK46+900)隧道底板大多位于石英砂岩及灰岩等硬质岩层或土岩结合面,石英砂岩及灰岩单轴抗压强度较高,另土岩结合面软硬不均,盾构穿越该层存在较大困难,应需充分考虑设备的掘进通过能力或适当调整线路坡率,隧道埋深。拟建武金堤停车场出入线隧道底板大部分位于第四系全新统(3-4)层淤泥质粉质黏土、(3-5)层粉质黏土夹粉土、粉砂、(4-1)层粉砂、(4-2)层粉细砂中,对于洞身位于(3-4),(3-5)等软土层区段,应采取超前加固措施,同时加强衬砌支护。8.1.2地下工程抗浮拟建线路地下车站应进行抗浮设计,抗浮设计应全面考虑上层滞水、承压水(长江古河道)、岩溶水(灰岩分布段)等不同类型地下水位的水位,水位变化及水力联系的影响,同时根据车站地面防排水条件、含水层特点、地层组合、基坑开挖方式、支护与隔渗型式、回填情况等因素按不利选取抗浮水位。
868.3基坑工程8.3.1基坑支护沿线设计车站7座,均为为地下车站。地下车站基坑开挖深度一般15〜18m,工法均为明挖,沿线车站周边环境复杂〜较复杂,其重要性等级均为一级。据沿线的工程地质条件,水文地质条件,结合本地区工程经验建议:长江III级阶地古河道基坑侧壁分布有较深厚软土,建议优先采用地下连续墙+内支撑的支护形式,也可采用桩排+内支撑的支护形式并辅以主、被动区加固等措施,连续墙嵌入坑底深度宜结合支护结构稳定性计算和隔渗等因素综合确定。其他段地下车站侧壁土层以老黏性土或基岩为主,侧壁自稳性较好,地下水水量-般较小,可考虑采用钻孔灌注桩加内支撑或锚杆支护,采用桩锚支护结构应注意锚杆不得超出红线范围,当场地条件允许时,上部可采用放坡卸载,减小垂直支挡结构悬臂高度。支护结构选型宜按地质条件、结合周边环境因素综合考虑。可行性研究阶段基坑支护设计相关参数详见表7.1o8.3.2地下水治理长江古河道基坑地下水控制措施:武昌火车站车站明挖施工时,基坑底为隔水层且层底作用有承压水时,根据湖北省地方标准《基坑工程技术规程》(DB42/T159—2012)进行坑底突涌验算。现以YYJZ-I16-1号钻孔为例,承压水位标高按18.0m考虑,按较不利条件进行抗突涌验算:kn--儿•,y1.2X(18.0-14.4)X10^(22.73-14.4-d)X18.50m式中:Ky—抗承压水突涌安全系数,对大面积普遍开挖基坑取1.20;
87Hw—承压水高度;Yw—水重度,Yw=10KN/m,;Y--坑底土平均重度,Y=l8.5KN/m3;d一基坑开挖的深度;D--坑底至承压含水层顶板距离。结果表明,当基坑开挖深度小于60m时,基坑底部隔水层自重压力大于水头压力(1.2Hw-rw),不会产生突涌;但当基坑开挖深度大于6.0m时,基坑底部隔水层自重压力小于水头压力(1.2Hw-rw),坑底会因地下承压水的顶托力而发生突涌。拟建沿线III级阶地长江古河道地段弱承压含水层或开挖后坑底隔水层厚度不足以抵抗承压水突涌时必须对承压水进行治理,设计应按基坑开挖深度和承压水头高度经验算后确定是否进行降水,对承压水治理措施本地区工程经验一般采用中深井降水方案,对坑壁揭露承压含水层采取竖向隔渗措施。另外珞狮路站、虎泉站底板部分位于可溶性的灰岩之上,具灰岩中赋存的岩溶裂隙水可能会对基坑施工造成一定影响。III级阶地、剥蚀垄岗区沟谷底或基岩顶部残坡积层中往往含有潜水,若基坑开挖到上述土层应引起足够重视,并采取有效隔渗措施。8.4地下隧道轨道11号线二期沿途穿越大部分通过城市次干道和城区建筑密集区。区间隧道采用盾构施工,据工可设计的隧道埋深,大部区间均可采用该法施工,灰岩分布段应注意岩溶空洞坍塌、突水及涌泥等不良地质问题。盾构选型应据隧道外径、埋深、地质条件、地下管线、地面环境、开挖面稳定及地表隆陷值等控制要求经经济、技术比较后确定。区间隧道按设计埋深部分地段(瑞景路至珞狮路段、光谷街至新南路段站
88前路附近)穿越硬质岩,将给盾构施工带来较大困难,应充分考虑设备的掘进通过能力,同时应考虑采用矿山法施工的可行性。隧道局部地段于半岩半土中穿越,上下岩土层强度相差悬殊,对盾构正常掘进及控向具严重影响,应综合考虑线路本身技术要求、沿线场地工程地质条件、施工的可行性等因素,考虑适当的隧道埋深及相应的工法。区间隧道施工前应详细查明洞身范围障碍物、有害气体等,设计施工应有对应的处理措施。8.4拟建工程与环境相互影响评价8.4.1建(构)筑物、地下管线轨道11号线二期起至武昌火车站静安路,穿晒湖,沿瑞景路,经武汉科技大学、武汉理工大学至洪兴巷,沿珞桂路穿华中师范大学至虎泉,穿伏虎山至珞喻路,进入东湖高新开发区,至终点光谷火车站沿线地下管线分布复杂,武昌、洪山、青山城区段沿线建筑物密集,地下管线错综复杂,交通繁忙。施工前应详细调查周边建筑物基础型式、埋深及管线等资料,对周边建(构)筑物及地下管线有安全隐患地段应采取有针对性的保护措施。8.4.2地下障碍物因线路部分穿过区域环境复杂,沿线穿越2号线虎泉站、并行珞喻路,正穿雄楚大街高架等重要构筑物,将有可能遇到构筑物桩基础,周边原有高层建筑物基坑支护锚杆(索)伸入线路范围内以及既有的人防工程等障碍。根据湖北省地方标准《建筑地基基础技术规范》(DB42/242-2014)第14.3.4条并行隧道间的净距以及隧道与地下障碍物的净距不宜小于l.OD(D为隧道的外径),交叉隧道最小净距不宜小于0.4D。应综合考虑工程地质及水文地质条件、周围环境情况、隧道净距、施工顺序、工程造价等因素,对因近距离盾构掘进产生的
89相互影响采取适当的保护措施,如衬砌加强、地层加固、隧道内支撑等。8.4.1交叉施工相互干扰轨道11号线二期沿线周边许多市政或房屋建筑工程正在施工或即将施工,设计宜应与相关单位对接协调,特别是应重视基坑施工开挖、抽排水、地下隧道施工相互影响干扰等问题。8.4.2地面沉降地铁工程修建可能引起地面沉降有下列几种:1、基坑支护结构位移过大或坑底隆起引起地面沉降。2、基坑降水引起地面沉降。3、基坑降水失效产生突涌导致地面沉降。4、软土中盾构施工水土损失或盾构壁后同步注浆不及时导致地面沉降。5、岩溶发育区工程活动改变岩土体结构应力状态和地下水动力条件引发岩溶地面塌陷。据本地区工程经验,基坑降水引起的地面沉降是有限和可以预测的,但在深厚软土分布区,还应引起足够的重视;in级阶地上因其分布大部分为超固结±,降水引起的地面沉降一般不甚明显。值得注意的是基坑突涌引起周边地下土体流失造成的地面沉降或塌陷影响后果极其严重,设计和施工应加以严格控制。拟建工程与环境影响其它问题如环境污染、影响交通、运营中振动和噪音等,这里不再一一列举,为减小轨道交通对周围环境影响,需从各方面采取相关综合治理措施及有效的环境管理及监控。
909结论与建议9.1场地稳定性及适宜性①非灰岩分布段拟建沿线虽然存在一些特殊性岩土分布及其不良地质问题,诸如局部厚软土、基坑突涌、饱和砂土液化、老黏性土胀缩性、地下水等,但均可通过采取一定工程的措施加以解决,场地基本稳定,较适宜进行轨道交通建设。②灰岩分布段(长江冲积I级阶地武金堤停车长出入线段,里程RDKO+OOO〜RDK0+050)岩溶发育程度待查,灰岩顶板上覆第四系全新统砂层,属于抗震不利〜危险地段,场地稳定性差,适宜性差,建议对线路做适当的调整,若无法规避,应采取诸如对砂层及溶洞、裂隙注浆封闭等辅助措施后再进行建设。③灰岩分布段(长江冲积山级阶地及剥蚀垄岗区)岩溶中等~强烈发育,地质灾害危险性较小,场地基本稳定,经过适当的加固处理后,较适宜进行轨道交通建设。9.2地貌单元及地层分布特征拟建线路地貌单元有长江冲积1级阶地、长江冲洪积IH级阶地(长江古河道)、in级阶地、剥蚀珑岗区和剥蚀低山残丘区,地层种类繁多,总体而言,长江冲洪积HI级阶地(长江古河道)、HI级阶地、剥蚀城岗区和剥蚀低山残丘区地质条件较好,长江冲积I级阶地较差,相应工程地质分区段说明详见表4.2。9.3抗震设计木地区地震基本烈度为6度,设计地震分组为第一组,设计地震基本加速度为0.05go拟建工程抗震设防分类为重点设防类(乙类),按7度加强抗震措施。拟建工程场地地震安全性评估详见地震安全性专项评估报告。根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010),场地土的类型为稳定基岩的工程地质分区段为建筑抗震有利地段,场地土类型为软弱土地段属抗震不利地
91段,其余区段为建筑抗震一般地段,场地抗震地段划分具体详见表624。根据《铁路工程抗震设计规范》(GB50011-2006)(2009年版),I区、II区、IV区场地土的类型以中软土为主,场地类别以IH为主;山区场地土为中硬土,建筑场地类型为II类。9.4地基基础设计及施工工法初步建议本工程车站大部分可采用桩基,桩型可采用钻孔灌注桩。in级阶地及剥蚀垄岗区地段可采用天然地基,利用其基底土或岩层作持力层。对于区间隧道及停车场,in级阶地及剥蚀垄岗区上部上层岩土工程性质一般较好,可以直接作为天然地基,对于上部分布淤泥质等软土需加固处理后再利用。本工程车站明挖基坑宜采用钻孔灌注桩或地下续墙加内支撑(锚杆)支护方案,对软土分布深厚地段宜采用地下连续墙加内支持的支护体系。对基坑有影响承压水可采用管井降水。9.5地下水线路通过区域地下水主要有上层滞水、承压水、碎屑岩裂隙水、岩溶裂隙水、潜水等类型,尤其是承压水对工程建设有一定影响。地下水对混凝土及混凝土中钢筋具微腐蚀性。
929.6不良地质与特殊岩土本工程主要的不良地质有地下水对工程不良影响、岩溶等,特殊性岩土主要有软土及膨胀土等,设计应考虑其对工程的不利影响。9.7工程风险及主要治理建议①基坑边坡失稳及流土、突涌拟建武金堤停车场级出入线在长江冲积I级阶地上广泛分布有一定厚度软弱土层,当未采取适当的支护措施,将产生边坡失稳、坑底剪切隆起、土体深层滑移等问题。应综合考虑场地的工程地质、水文地质条件、开挖深度及基坑周边的环境等因素选择合适的支护形式(如护坡桩+内支撑或地下连续墙+内支撑等),同时对其水位、水量及动态进行动态监测,以便采取适当降水、隔水措施。②岩溶地面塌陷拟建武金堤停车场出入线起点位置(长江I级阶地;里程RDKOMKM)〜RDK0+050)灰岩与第四系砂层直接接触,若改变地下水径流条件或因工程活动影响,易导致岩溶地面塌陷,须根据其岩溶发育情况对轨道交通设计、施工及运营有安全影响的溶洞、溶槽等进行注浆封闭处理。③隧道穿越软硬不均段盾构在软硬不均地段施工易导致刀具耗损大、掘进效率低及姿态控制困难等问题,须加强掘进工艺研究、选择合适的掘进模式,同时也要重视盾构的轴线控制及姿态控制或对线路坡率、隧道埋深作适当的调整。10.8对下一步勘察工作的建议1、线路穿越多种地质单元体,不同地质单元体工程地质条件有较大差异,应重点查明其界限。
932、应进•步查明岩溶(含骨料为灰岩碎块的砾岩)空间分布特征、埋藏条件、岩溶裂隙水水位、水量等水文地质特征以及抽取岩溶水可能对环境的影响以及因工程活动产生次生灾害的防范。3、应对工程地质情况复杂地段适当加密勘探孔数量。4、进一步查明III级阶地深厚软土分布的有害气体分布、范围、规模、类型及物理化学性质。5、对抗震危险地段,建议对线路进行适当调整,若无法规避,下一步应对轨道交通建设的适宜性做专项研究论证。6、对软土、膨胀土、红黏土等特殊岩土应加强试验、测试、综合评价其工程性能。7、IH级阶地、剥蚀垄岗总体而言土体强度较高,但局部沟谷及暗塘(湖)土质较差,应着重查明其分布范围及土层物理力学性质等。8、加强水文地质试验工作,不可忽视III级阶地、剥蚀垄岗沟谷内或残坡积层中潜水。9、隧道洞深范围内存在硬质岩地段应重点查明其埋藏分布及硬度、强度等。10、隧道洞身范围土层应查明其颗粒组成,硬物质(碎石)含量、粒径、强度、石英含量等。11>建议进一步查明地铁隧道工程对周边建(构)筑物、地下管线、既有线路及生活环境的影响。12、钻探施工完毕后,应及时按照相关规范要求进行钻孔封填,尤其在灰岩分布段。I、文字部分1前言1
941.1工程概况11.2勘察目的及技术要求21.3勘察依据及执行标准31.4勘察工作实施概况31.5有关情况说明82自然地理概况92.1气象、水文93.3地理位置及周边环境概况103地质构造、新构造运动及区域稳定性114.1区域地质概况113.2新构造运动及稳定性评价134.1地形特征及地貌单元175.2工程地质分区说明176.3地层岩性177.4地基岩土层物理力学性质指标统计238.1沿线水文加质概况309.2地下水类型,存3运动特征305.4地基土的水文地质参数335.5环境水水质及土壤对建筑材料的腐蚀性评价346.1基本烈度及抗震设防烈度及地震小区划分347.2场地土类型及建筑场地类别346.3场地古地震液化判定367场地石土工程条件分析与评价377.1地基岩土设计参数建议值377.2地基岩土工程特性分析与评价398.3隧道围岩分级及土石可挖性分级477.4特殊岩土与不良地质作用影响分析与评价417.5场地稳定性及适宜性评价438拟建工程岩土工程分析与评价458.1全线岩土工程概评458.2地基与基础489.3基坑工程48
955.4地下隧道498.5拟建工程与环境相互影响评价499结论与建议519.1场地稳定性及适宜性519.3抗震设计151104地基基础设计及施工工法初步建议519.5地下水519.6不良地质与特殊土……526.7主要工程治理建议527.对下一步勘察工作的建议52II图件部分序号图名编号1勘探点主要数据一览表1〜52勘探点平面布置图6-243工程地质剖面图(横向:1:2500、纵向1:200)25-37
96证书等级工程勘察综合类甲级证书编号B142015985发证机关住建部武汉市轨道交通11号线二期工程可行性研究阶段岩土工程勘察报告(2016KC022)审定人:官善友总经理:廖建生审核人:罗坤项目负责人:龙治国总工程师:官善友项目技术负责人:彭华中谭非武汉市勘察设计有限公司二。一六年五月武汉
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