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间 4 八百桥高架站 八百桥站5 至金牛湖站区间高架 6 金牛湖高架站 金牛湖站7 至终点区间高架 合计 m 15205.4 m 225 K44+987.9-K45+212.9 m 110.8 K44+877.1-K44+987.9 m 5388 K39+509.1-K44+897.1 高m 84 K39+425.1-K39+509.1 架站 高架区间 高架站 高架区间 2 地质概况
2.1 泰山新村站~高新开发区站地下区间地质概况
泰山新村站场地总体上处构造剥蚀丘陵、侵蚀堆积岗地、冲积谷地与长江漫滩交接处,场地东部(里程K0+080以东)位于长江漫滩地貌单元,中西部(里程K0+320以西)为侵蚀堆积岗地与冲积谷地交接处。勘察表明场地覆盖层厚度1.10m~41.90m,上覆土层厚度、性质变化较大。
泰山新村站~泰冯路站区间场地总体上处侵蚀堆积岗地与冲积谷地区过渡地貌单元,勘察表明场地覆盖层厚度3.6m~33.2m,根据地勘调查报告,需建场地自上而下地层主要为①-1杂填土、①-2素填土、②-1b2-3可塑-软塑粉质粘土、②-1d3-4松散-稍密粉砂、②-3b3软塑粉质粘土、③-1b2可塑粉质粘土、③-2b2-3可塑-软塑粉质粘土、④-1b1-2可塑-硬塑粉质粘土、④-2b2可塑粉质粘土、K2p-2强风化岩、K2p-3中风化岩。
泰冯路站-高新开发区站区间场地包括两个地貌单元:侵蚀堆积岗地和坳沟。前者勘察表明场地基岩面起伏较大,其深度在0.5~26.6m之间,土层厚度、性质变化较大,上部土层主要为全新统新近沉积粘性土、粉砂、粉土及上更新统粘性土,下部基岩为白垩系上统浦口组砂岩、泥质砂岩、泥岩和砂质泥岩。后者勘察表明土层主要为新近沉积粘性土,粉砂和卵砾石,下部基岩为白垩系上统浦口组砂岩、泥质砂岩、泥岩和砂质泥岩。
2.2 六合开发区站~沈桥站地下区间地质概况
六合开发区站~龙池站明挖区间场地处于滁河漫滩地貌单元,整体地势较为
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平坦,微向滁河河谷倾斜,高程在7~11m之间,近地表广泛分布全新统(Q4)粉土、粉砂及粘性土层,厚度较为稳定,但土层性质变化较大,勘察表明场地覆盖层厚度约为37.7-43.4m。六合开发区站~龙池站明挖区间位于新河范围,地表水丰富,勘察期间实测水面标高8.01m(2012年3月21日),水深0.95~2.90m,平均水深1.58m;河底淤凝厚度0.10-1.30m,平均0.45m,河底土层为②-1cd2-3层粉土夹粉砂。
龙池站场地处于滁河漫滩区,覆盖层厚度约为42.0m,浅部及中部粉土、粉砂发育,中部及下部以软土为主,下部为可塑-软塑状粘土,场地岩土层总体分布较为稳定,工程地质条件较差。龙池站位于新河范围,地表水丰富,勘察期间实测水面标高7.96m(2012年3月5日),水深1.40~2.60m,平均水深1.95m;河底淤泥厚度0.20~2.50m,平均0.77m,河底土层为②-1cd2-3层。
龙池站~雄州站区间隧道间含有② -1bd4流塑状淤泥质粘土和粉砂互层、② -1d2-3稍密与中密状粉砂、② -2b3-4软塑~流塑状粉质粘土。该区间的特殊岩土有人工填土、软土,液化土层。①-1杂填土,结构松散,①-2素填土,润湿—饱和,含软—可塑状粉质粘土,地质性较差。上述土层最大厚度在4.00m左右。②-1c2-3粉土夹粉砂层和底部普遍分布③-2c-d2-3粉土夹粉砂层,于7度抗震设计的情况下,②-1c2-3粉土夹粉砂、③-2c-d2-3粉土夹粉砂为轻微液化土层,液化指数约为2.80,可液化土层对隧道变形可能产生影响,宜采取压密注浆形式消除液化沉陷的情况。②-2b4淤泥质粉质粘土,含水量较高,流塑,高压缩性,属中等灵敏~灵敏土质,隧道顶板部分路段穿越②-2b4淤泥质粉质粘土。因此上述土层对盾构隧道会产生一定影响。
雄州站场地处于滁河漫滩区,覆盖层厚度约45.0m,浅部粉土、粉砂发育,中部以软土为主,下部为可塑~软塑状粉质粘土。场地土层从上至下主要为:① -1杂填土;① -2素填土;② -1cd2-3粉土夹粉砂,中等压缩性;② -2b4淤泥质粉质粘土,流塑;② -2n4泥炭质土,流塑状;② -2a4,流塑;② -3b3粉质粘土,软塑;② -4b2粉质粘土,可塑;③ -1b2粉质粘土,可塑;④ -4e中粗砂混卵碎石,密实;④ -4b2-3粉质粘土,可塑~软塑;K2c-2强风化岩和K2c-3中风化岩。场地工程地质性较差,车站底板处于较差的② -2b4淤泥质粉质粘土层,fak=70kPa。
雄州站~凤凰山公园站区间隧道主要穿越②-2b3-4淤泥质粉土、②-3b2-3粉质粘土、③-1b1-2粉质粘土。该区间填土层普遍分布,主要为新近填积粘性土及建筑垃圾,夹含多层沥青路面,土层多呈松散-稍密状态,邻近滁河地段填土层厚度较大;场地软土较为发育,最大厚度约16.5m。由于软土本身具有高压缩性、强度低等工程性质,在进行工程施工时,会使土体应力失衡,可能产生变形、基坑边坡失稳、坍塌等现象,容易对工程产生不利影响。
凤凰山公园站总体上处于侵蚀堆积岗地地貌单元,地势平坦,实测勘探点
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孔口高程8.96~9.46m;上覆土层厚度、性质总体而言较为稳定。车站范围内穿越的主要土层由上至下依次为:① 层填土,松散~稍密状态;② -1c2-3粉土,稍密~中密状态;② -1b2-3层粉质粘土,可塑~软塑状;② -3b2-3层粉质粘土,可塑~软塑状;② -3b2层粉质粘土,可塑~硬塑状;③ -1a1-2层粉质粘土,硬塑状。其中② -1c2-3粉土层,主要分布于场区南侧,中压缩性,工程地质性能较差,是场地内主要的透水层,埋深1.7m~4.5m;② -2b4淤泥质粉质粘土层在场地内大部分范围分布,层顶埋深自北向南逐渐增大,低强度、搞压缩性,夹有粉土、粉砂薄层,含有机质,透水性微弱,工程地质性较差,是场区的主要软弱土层,基坑开挖时容易产生侧向变形或土体流动,从而引起开挖面失稳,土层埋深4.5m~12.0m。
凤凰山公园站~方州广场站盾构区间位于侵蚀堆积岗地地貌上,地基土主要为可塑-硬塑粘性土,部分路段中粉土、粉砂,基岩埋深大于40m,岩土层整体上分布稳定。其地势中部高,两侧呈渐低缓坡状,实测勘探孔孔口高程为8.96~13.53m,最大高差为4.57m,平均孔口高程为11.75m。
方州广场站地貌单元属于侵蚀堆积岗地,地形较为平坦,北端略高,地面高程在9.21~11.45m。车站底板位于较好的③ -1a1-2层粉质黏土(fak=200kpa)、③ -2d2-3层粉砂(fak=170kpa)和④ -1b1层粉质黏土(fak=250kpa)。
方州广场站~沈桥站盾构区间地貌单元位于侵蚀堆积岗地貌上,北部区间较高,勘探孔口高程为6.96~11.86m,最大高差4.90m。勘察表明场地覆盖层厚度约为41.0m,上覆土层厚度变化较小,土层性质部分区间变化较大,局部有坳沟分布。
方州广场站~沈桥站明挖区间地貌单元属于侵蚀堆积岗地,地形有一定起伏变化,金江公路路基较高;勘探孔孔口高程为7.7~11.7m。场地土层厚度变化较小,局部有坳沟分布。
3 监测目的及依据
3.1 监测目的
为保证地铁安全运营、提高服务水平,对地铁结构及其附属设施进行监测有很高的必要性。监测成果的质量直接影响地铁运营安全预测预报工作,不仅要求有很高的监测精度,而且必须确保监测数据的可靠性、真实性,这样才能能够为地铁的安全运营提供技术参数和决策依据。
地铁是城市发展的生命线,作为城市的重要交通设施,每天都扮演着极其重要的角色。在地铁运营过程中,由于地铁隧道穿越不同工程地质、水文地质条件的地层,其沉降速率和敏感性也会不同,造成地铁结构不均匀沉降与变形;同时运营列车的反复振动和离心力作用都可能诱发地铁结构变形;另外,在地铁周边进行爆破、打桩、抽水、挖掘等一系列施工作业时,都将引起地铁结构的变形,
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一旦这些变形超过了规定的限度,地铁结构就可能出现问题,严重时还会危及地铁结构的安全。因此,在地铁运营期间持续进行变形监测,获取结构变形数据,并对这些数据进行数理和力学分析,以此来判断地铁结构目前的状态,预测结构变形趋势,预防重大结构安全事故并根据结构变形情况对结构采取合理的维修措施,延长结构使用寿命,对保证地铁安全运营和长期节约维修成本具有重要的实际意义。
通过对地铁工程结构监测可以达到以下目的:
(1)实时掌握隧道本身及其周围环境变化发生的沉降和位移量,监测其变形趋势,采取措施预防结构危害和安全运营;
(2)保持长期观测,获取监测数据,分析变形规律,为地铁轨道检修以及线路后续设计、施工提供参考依据。
(3)将测量成果用于安全预测,在加强安全运营控制的同时减少投资,使工程始终处于安全可控状态,更大程度上确保地铁公司的风险控制。
3.2 监测依据
(1)《国家一、二等水准测量规范》(GB/T12897-2006); (2)《工程测量规范》(GB50026-2007); (3)《城市测量规范》(GJJ/T8-2011);
(4)《城市轨道交通工程测量规范》(GB50308-2008); (5)《城市轨道交通工程监测技术规范》(GB50911-2013); (6)《建筑变形测量规范》(JGJ8-2007); (7)《地铁设计规范》(GB50157-2013); (8)《水准仪》(GB/T10156-2009);
(9)《地下铁道工程施工及验收规范》(2003版)(GB50299-1999); (10)《岩土工程勘察规范》(2009版)(GB50021-2001); (11)《建筑基坑工程技术规范》(JGJ120-2012);
(12)《南京地区建筑地基基础设计规范》(DBJ/32 J12-2005); (13)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011);
(14)《城市轨道交通结构安全保护技术规范》CJJ/T 202-2013 (15)其他相关设计、勘察资料。
4 监测内容及要求
4.1 监测内容
南京地铁宁天城际线结构主要包括隧道、桥梁、车站等形式,依照线路特点可分为2个地下线路和2个高架线路。第一段地下线路以泰山新村站为起点,至泰冯路站~高新开发区站明挖矩形隧道止,线路长约6442.052m,第二段地下线
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路以六合开发区站至龙池站明挖矩形隧道为起点,至方州广场站至沈桥站明挖矩形隧道止,线路长约13991.78m;第一段高架线路以泰冯路站至高新开发区站区间高架为起点,至六合开发区站到龙池站区间高架区间,线路全程约
19008.891m,第二段高架线路以方州广场至沈桥站区间高架区间为起点,至金牛湖站到终点区间高架区间止,全程约15205.4m。该项监测内容见下表。
表4-1 南京地铁宁天城际线结构监测工作内容
线路类别
监测项目
地下车站主体结构垂直位移监测 车站与隧道交接处差异沉降监测 盾构隧道垂直位移监测(含联络通道)
地下线路
盾构隧道收敛监测 矿山法隧道垂直位移监测 明挖法隧道垂直位移监测
基准网测量 高架桥墩垂直位移监测
高架线路
高架挠度监测 基准网测量
监测方法/精度 二等水准 二等水准 二等水准 全站仪/0.5mm 二等水准 二等水准 一等水准 二等水准 二等水准 一等水准
4.2 监测点布置及监测频率
根据相关规范及监测需要,本线路结构监测工作以三年一个周期为例。测点布设位置、数量以及监测频率如下:
表4-2 南京地铁宁天城际线结构监测点布置及监测频率表
类别
监测项目 地下车站主体结构垂直位移
监测 车站与隧道交地下线
路 盾构隧道垂直
位移监测(含联络通道) 接处差异沉降
监测
测点布置位置
每个车站不大于50米设1个监测断面,每断面左、右线各布设1个沉降监测点,测点布设
在道床上。
沉降测点布设在车站与隧道交接处两侧道床上, 每侧1个点;左、右线各布设1对沉降监测
点。
隧道内不大于20环设1测点,测点布设在道床上;联络通道上下行各设1监测点,同时通道内设1点;特殊情况适当加
密。
矿山法隧道垂直位移监测
不大于20m设定1个点,监测点布设在道床上;特殊情况适
当加密。
共计约1190
点
每季度1次
测点数量
监测频率