松散層水下隧道巖土參數(shù)的獲取

唐 俊 宋正輝 何維山

(安徽省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院股份有限公司，安徽 合肥 230088)

0 引言

隧道位于亳州市渦河、洪河河道及河漫灘區(qū)。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料和前期勘察成果，隧址區(qū)第四系松散層厚度巨大，且以砂性土和粉質(zhì)土為主。

砂土為無(wú)黏性散粒結(jié)構(gòu)，很不穩(wěn)定，易擾動(dòng)，取原狀樣困難。以往砂層一般都是通過(guò)外業(yè)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)，確定密實(shí)程度；室內(nèi)進(jìn)行顆分試驗(yàn)，用于定名，不能滿足水下隧道設(shè)計(jì)的巖土參數(shù)要求。

因此，砂土層巖土參數(shù)主要依靠原位測(cè)試和工程經(jīng)驗(yàn)獲取。針對(duì)隧址區(qū)地層結(jié)構(gòu)情況，采用原位測(cè)試(標(biāo)貫、靜探、十字板剪切、旁壓、扁鏟側(cè)脹)手段直接測(cè)取或經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算獲取設(shè)計(jì)所需的巖土參數(shù)，對(duì)不同方法獲取的參數(shù)進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，并結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)取值，綜合確定地層的巖土參數(shù)。

1 工程概況

隧道段全長(zhǎng)1 241 m，敞開(kāi)段樁號(hào)K0+054～K0+264,K1+146～K1+295，暗埋段樁號(hào)K0+264～K1+146，其中水下段樁號(hào)K0+515～K1+040，采用圍堰明挖法施工，道路設(shè)計(jì)為城市主干路，紅線寬約60 m，采用雙向六車道標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)時(shí)速60 km/h。

項(xiàng)目主體工程為水下隧道，工程勘察等級(jí)為甲級(jí)。

2 巖土物理力學(xué)成果

勘察主要通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)、原位測(cè)試手段結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)獲取各巖土層設(shè)計(jì)參數(shù)。

2.1 室內(nèi)試驗(yàn)

隧道勘察對(duì)黏性土、粉土、軟土原狀樣進(jìn)行含水率、密度、比重、液塑限、壓縮、快剪、顆分等試驗(yàn)，同時(shí)對(duì)隧道開(kāi)挖主體段選取代表樣進(jìn)行滲透系數(shù)、三軸剪切、無(wú)側(cè)限抗壓、固結(jié)、前期固結(jié)壓力、酸堿度、有機(jī)質(zhì)含量、易溶鹽含量等試驗(yàn)項(xiàng)目；對(duì)砂土擾動(dòng)樣進(jìn)行顆分試驗(yàn)。具體試驗(yàn)成果見(jiàn)表1～表3。

表1 室內(nèi)試驗(yàn)巖土參數(shù)(一)

表2 室內(nèi)試驗(yàn)巖土參數(shù)(二)

表3 室內(nèi)試驗(yàn)巖土參數(shù)(三) 10-3 cm2/s

2.2 原位測(cè)試

主要采用雙橋靜探、十字板剪切、旁壓試驗(yàn)、扁鏟側(cè)脹試驗(yàn)等原位測(cè)試。利用原位測(cè)試得到的數(shù)據(jù)成果經(jīng)規(guī)范、手冊(cè)上的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算、查表等方式獲取地層相關(guān)巖土參數(shù)。各原位測(cè)試方法獲取參數(shù)如表4～表6所示。

表4 雙橋靜探、十字板剪切巖土參數(shù)

表5 旁壓試驗(yàn)巖土參數(shù)

表6 扁鏟側(cè)脹巖土參數(shù)

2.3 巖土參數(shù)推薦值

隧址區(qū)第四系松散層主要通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)、原位測(cè)試獲取各巖土層設(shè)計(jì)參數(shù)，通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析，并結(jié)合地區(qū)工程經(jīng)驗(yàn)綜合推薦巖土參數(shù)，見(jiàn)表7，表8。

表7 巖土參數(shù)綜合推薦值(一)

表8 巖土參數(shù)綜合推薦值(二)

3 結(jié)語(yǔ)

1)根據(jù)施工工法，設(shè)計(jì)需要的巖土參數(shù)，針對(duì)性地選擇勘察手段。

2)砂土層很難通過(guò)取樣試驗(yàn)獲取巖土參數(shù)，原位測(cè)試手段成為主要手段。

3)本次勘察采用多種手段獲取隧址區(qū)的巖土參數(shù)，并進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，取得很好效果。

[1] JTG C20—2011，公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范[S].

[2] GB 50307—2012，城市軌道交通巖土工程勘察規(guī)范[S].

[3] TB 10018—2003，鐵路工程地質(zhì)原位測(cè)試規(guī)程[S].