勘探孔所显示范围内,场地地层主要由5层构成,自下至分别为1层层白垩~下第三系(K-E)风化泥岩、砂岩,;2层第四系上更新统冲洪积(Q3al+pl)的圆砾、砾砂层(Qel);3层第四系上更新统冲洪积(Q3al+pl)的老粘性土层;第4层第四系全新统冲积(Q4al)的一般粘性土层;第5单元人工填土层(Qml)。
岳家嘴站的地下水类型分为两种,孔隙承压水与上层滞水。
(1)孔隙承压:赋存于第2层圆砾及中粗砂中, 承压水水量丰富。长江水位涨落影响其水位的变化幅度,因为岳家嘴的承压水与长江有着较为密切的水力联系。参照施工现场的抽水试验结果,实测承压水位埋深处于在4.92 m与5.10m之间,相当于标高20.10m左右。
(2)上层滞水:赋存于第5层人工填土层中,没有统一的自由水面且主要来源于周边湖塘的渗透补给与大气降水,其水位与水量随大气降水和周边湖塘储水量的大小而有所波动,勘察期间测得场地上层滞水的初见水位在地面以下0.90m与2.60m之间,静止水位在地面下0.80—2.90m。 3. 周边环境
岳家嘴站周围的主要建筑物为岳家嘴立交桥,站点位于立交桥下方的绿化带上,根据管线资料及现场调查显示,施工场地内的地下管线错综复杂。包括污水、雨水、给水、电信、电力、热力、燃气、高压、路灯、军用光缆等管线,其中部分管线直接位于车站主体、出入口和风道结构上方。管线迁改工作量较大,工序也较为复杂。部分地下管线距离车站基坑较近,施工过程中应加强监测,并在给水、雨污水等重要管线的下方预埋跟踪珠江管。
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外景图 内景图
图4-5 武汉地铁四号线岳家嘴站示意图
4.1.4武汉地铁四号线王家湾站
王家湾站为武汉地铁四号线与三号线的换乘站,长240m,总建筑面积65000m2,车站结构为地下三层。其主体结构部分采用明挖法施工,而龙阳大道和汉阳大道路口下方局部则采用盖挖顺作法施工。地铁四号线为地下三层岛式车站,总长约234m,宽23.9m,地下一层为站厅层,地下二层为设备层,地下三层为站台层。
工程地质及水文地质
王家湾站岩土工程勘察报告显示,场地分布地层自上而下可分为以下几个岩土层,各岩土层又根据不同岩性及工程性能分为了若干亚层,其分布情况及工程地质特征如下:
(1-1)填土(Q4ml); (6-1)粉质粘土(Q4al); (10-1)粉质粘土(Q2-3al+pl);
(10-1-1)粉质粘土(Q2-3al+pl);(10-2)粘土(Q2-3al+pl); (11-1) 含粘性土细砂(Q2al+pl); 周边环境
王家湾站点的地形东西向起伏较大、南北向相对平坦,周围房屋密集,是武汉
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外景图 内景图
图4-6 武汉地铁四号线王家湾站示意图
南北与东西向交通要道的交叉路口。由于部分规划目前尚未实现,路边场地比较宽阔,但道路下方地下管线较为密集。站点路口以南约350m,西侧为正在营业的武汉摩尔城,有2层地下室,支护型式为桩加预应力锚索,由于部分锚索已进入了车站基坑内,在施工前应将锚索凿除;站点路口以东武汉富豪4S店,双层钢结构,人工挖孔墩基础,埋深6-8m。
4.2 工程实例数据的分析和计算
本文通过对上述四个工程实例,即运营隧道的现场进行勘查搜集工作,采集了大量现场监测数据 ,得出各区间站点的指标监测数据如表4-1所示。
表4-1 站点指标的监测数据
监测参数/单位 累积沉降值(mm) 差异沉降值(mm) 拱顶土压力增大系数(mm/100m) 钢筋应力差控制系数 环向接缝宽度/mm 纵向接缝宽度/mm 环向错台/?D 径向错台/pt
江汉路 41.31~45.12 19.7~25.8 0.63~0.87 0.24~0.43 2.57~3.58 2.92~3.14 4.45~7.24 5.07~7.21 47 虎泉 27.03~33.21 14.53~18.47 0.45~0.61 0.18~0.27 1.72~2.29 2.01~2.51 3.25~4.93 3.93~6.19 岳家嘴 25.81~31.56 13.72~19.82 0.48~0.58 0.27~0.38 1.65~2.07 1.92~2.38 3.17~5.82 4.15~5.78 王家湾 51.27~65.23 27.03~37.14 0.87~0.99 0.36~0.52 3.31~4.64 3.47~4.65 6.78~9.67 9.27~11.34
环缝错齿/ps 纵缝错齿/pd 螺栓应力与强度之比 裂缝宽度/mm 裂缝密度/mm 剥落区域直径/mm 衬砌强度降低比de 每100m2 渗漏点 单点浸湿面积/sw 渗漏水量/m3 PH值中性偏离量/sph 1.67~3.47 2.09~4.53 0.45~0.67 0.053~0.115 1.3~2.1 30.42~44.12 0.12~0.16 0.77~1.13 0.15~0.18 0.23~0.31 0.16~0.27 2.13~4.11 3.19~3.79 0.34~0.54 0.024~0.075 0.9~1.7 20.36~30.73 0.08~0.11 0.52~0.81 0.1~0.15 0.16~0.25 0.11~0.19 1.93~3.92 2.17~3.56 0.29~0.47 0.011~0.064 0.7~1.4 19.71~28.54 0.08~0.12 0.49~0.77 0.11~0.14 0.15~0.23 0.10~0.21 2.29~4.15 3.27~5.12 0.53~0.71 0.09~0.134 1.5~2.2 41.59~56.63 0.16~0.23 1.03~1.51 0.2~0.27 0.31~0.44 0.19~0.33 根据本文第三章蒙特卡洛方法应用于运营隧道结构健康安全评价的基本步驟,通过计算得出各指标的数据归一化结果如表4-2所示:
表4-2 站点各指标的监测数据归一化结果
监测参数 累积沉降值 差异沉降值 拱顶土压力增大系数 钢筋应力差控制系数 环向接缝宽度 纵向接缝宽度 环向错台 径向错台 环缝错齿 纵缝错齿 螺栓应力与强度之比 裂缝宽度 裂缝密度 剥落区域直径 衬砌强度降低比 每100m2 渗漏点 单点浸湿面积 渗漏水量
江汉路 0.391~0.432 0.406~0.438 0.438~0.469 0.406~0.438 0.377~0.400 0.404~0.458 0.435~0.436 0.474~0.481 0.559~0.588 0.455~0.601 0.412~0.428 0.184~0.37 0.370~0.419 0.403~0.406 0.406~0.431 0.401~0.420 0.420~0.469 0.409~0.454 虎泉 0.586~0.597 0.582~0.617 0.560~0.614 0.666~0.679 0.590~0.597 0.573~0.587 0.596~0.640 0.561~0.611 0.461~0.472 0.394~0.544 0.531~0.546 0.407~0.567 0.518~0.535 0.583~0.602 0.609~0.627 0.586~0.594 0.563~0.630 0.563~0.588 48 岳家嘴 0.617~0.626 0.575~0.616 0.575~0.610 0.444~0.482 0.622~0.652 0.542~0.611 0.541~0.608 0.579~0.600 0.495~0.509 0.579~0.56 0.61~0.64 0.664~0.888 0.629~0.688 0.622~0.628 0.575~0.609 0.617~0.630 0.573~0.604 0.620~0.628 王家湾 0.299~0.315 0.307~0.313 0.317~0.357 0.333~0.353 0.291~0.310 0.309~0.340 0.286~0.326 0.259~0.306 0.429~0.468 0.384~0.403 0.35~0.404 0.109~0.317 0.321~0.400 0.295~0.317 0.300~0.305 0.300~0.315 0313~0.315 0.304~0.320
PH值中性偏离量 0.396~0.433 0.576~0.615 0.556~0.633 0.333~0.354 4.3 工程实例健康安全评价结果
根据本文第三章中,蒙特卡洛方法应用于运营隧道结构健康安全评价的基本步驟,基于上文的各工程实例的监测数据,得出各工程实例的评价结果如图4-7所示:
江汉路 (0.432) 虎泉(0.604)
岳家嘴(0.612) 王家湾(0.343)
图4-7 各运营隧道健康安全评价值
蒙特卡洛方法模拟得出,江汉路:0.432,虎泉:0.604,岳家嘴:0.613,王家湾:0.343。将四个工程案例的蒙特卡洛模拟数值代入本文第二章中区间模糊评级语中,可以得出各工程实例的健康安全状态如表4-3所示,并建议采取相应的对策
表4-3 各工程实例的健康安全状状态和对策
健康安全等级 B
评级区间 0.432 站点 江汉路 49 健康安全状况 结构存在 对策 保持正常监测