中铁上海工程局P3墩人工挖孔桩安全专项方案(共49页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上重庆红岩村嘉陵江大桥主塔基础施工P3墩人工挖孔桩专项安全方案编制: 魏飞复核:刘道风审核:徐建兵中铁上海工程局重庆红岩村嘉陵江大桥基础建设项目部二一三年三月目录专心-专注-专业P3墩人工挖孔桩安全专项施工方案一、工程概况(一)、施工现场地形、地质条件、周边环境、地下管网、桩孔净距1.1、地理位置及地形地貌红岩村嘉陵江大桥为嘉陵江河谷岸坡地貌,嘉陵江由西向东流向,河谷走向较平直,河谷形态呈不对称“U”型,河谷宽350400m,河床高程一般160170m,最低处148m,主流靠右岸即南岸一侧。河谷总体地形为南高北底,由于拟建大桥位于市区,人工活动频繁,对两岸地形改造大。嘉
2、陵江北岸为堆积岸,高程170175m一带为平缓河漫滩,地表堆积砂卵石及粉细砂,P3主墩位于该地带;175m以上为江北滨江路路堤,路面高程195m左右,为嘉陵江级阶地,地形较平缓,地表分布有密集的民房和企业。1.2、气象与水文1.2.1气象1)重庆属亚热带季风性湿润气候,区内的气象特征具有空气湿润,春早夏长、冬暖多雾、秋雨连绵的特点,年无霜期349天左右。2) 气 温多年平均气温18.3,月平均最高气温是8月为28.1,月平均最低气温在1月为5.7,日最高气温43.0(2006年8月15日),日最低气温-1.8(1955年1月11日)。 3) 降水量、蒸发量最大年降水量1544.8mm,最小年降
3、水量740.1mm,多年平均降水量为1082.6mm,年最大降雨量1544.8mm,年最小降雨量740.1mm,降雨多集中在59月,约占全年降雨量的70%,且强度较大,暴雨时有发生;日最大降雨量266.5mm(2007.7.17),日降雨量大于25mm以上的大暴雨日数占全年降雨日数的62%左右,小时最大降雨量可达62.1mm;多年平均蒸发量1138.6 mm。4) 湿 度多年平均相对湿度79%左右,绝对湿度17.7hPa左右,最热月份相对湿度70%左右,最冷月份相对湿度81%左右。5) 风全年主导风向以北风为主,频率13%左右,夏季主导风向为北西,频率10%左右,年平均风速为1.3m/s左右,
4、最大风速为26.7m/s。6) 雾日全年平均雾天日数3040天,最大年雾天日数148天。1.2.2水文工程区位于嘉陵江流域,嘉陵江属长江的一级支流,发源于秦岭山区,于重庆市区汇入长江。根据重庆红岩村嘉陵江大桥工程防洪评价报告(重庆西科水运工程咨询中心,2011.7),红岩村立交一带的水文特征如下:据北碚水文站资料统计,工程区嘉陵江的实测最大流量44700m3/s(1981年7月16日),实测最小流量为205 m3/s(1985年3月28日),多年平均流量2250 m3/s,多年平均最大流量23600 m3/s,多年平均最小流量335 m3/s。该河段多年平均最枯水位为163m左右。三峡水库正常
5、蓄水后水库按175m(吴淞高程)方案运行时,嘉陵江回水至北碚麻柳坪,工程河段处于水库变动回水区,枯季为水库特性,汛期为天然河道,该河段具有水库和天然河道的双重特性。工程河段枯水季节一般在11月至次年4月,最枯水位13月。汛期洪水主要由暴雨形成,多出现在69月。根据北碚水文站实测的系列资料,利用北碚站设计洪峰流量资料和水位流量关系,推算出桥位处的设计水位,见表1.2.2-1,水位为黄海高程基准。表1.2.2-1工程区嘉陵江各频率特征水位表汛期11月次年4月频 率流量(m3/s)水位(m)水库水位(m)100年一遇1%50800194.5417550年一遇2%46700192.7820年一遇5%4
6、1100190.4410年一遇10%36500188.511.3、地质构造工程区处于金鳌寺向斜西翼(图1.3.3-1),为川东褶皱束中沙坪坝重庆复式褶皱曲中的次一级褶曲,无断裂构造通过,构造裂隙不发育。据调查测绘,场地岩层倾向 130140,倾角510,岩层面间结合好。据实地量测,基岩中发育裂隙三组,裂隙发育情况如下:L1裂隙:倾向3500,倾角5565,裂隙面粗糙,宽度28mm,偶见粘性土充填,裂隙间距25m不等,延伸长度一般510m,局部可达数十米,切割深度520m,连通性较好,裂隙属硬性结构面,结合差。L2裂隙:倾向260270,倾角6575。裂隙面较直,延伸长度35m,闭合为主,裂隙间
7、距25m不等,无充填物或局部有部分方解石充填,裂隙属硬性结构面,结合差。L3裂隙:倾向8090,倾角6575,倾向与L2裂隙相反,裂隙性状与L2一致。图1.3.3-1 构造纲要图1.4、地层岩性经地面调查和钻探揭露,本线路工程沿线出露地层为侏罗系中统沙溪庙组沉积岩层和第四系全新统土层。表层主要为第四系冲洪积层和因人类工程活动堆填的人工填土层;下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组陆相沉积岩层,岩性可划分砂岩、砂质泥岩。各层岩土特征由新至老分述如下:1.4.1第四系全新统1)填土层(Q4ml)主要分布于南岸嘉陵路以下的岸坡中,堆填时间时间10年以上,厚度为515m,为江北滨江路修建时的弃土。主要由粘性土夹
8、砂、泥岩碎块石组成,含少量建筑垃圾、卵石,结构松散稍密,稍湿饱和。该填土腐蚀性由3.1节可知,其对钢结构、混泥土结构及钢筋混泥土结构中钢筋无腐蚀。2)冲洪积层(Q4al)主要分布河床及左岸漫滩中,由粉细砂和卵石组成。粉细砂,分布于漫滩表层,灰色,松散,厚度一般01.0m左右;卵石层,卵石粒径一般为10150mm,含量约6075%,局部呈胶结和半胶结状态,磨圆度较好,以亚圆形为主,卵石的母岩成分以火成岩、变质岩为主,骨架间以细砂、粉质粘土充填,结构中密,厚度04.8m,平均厚度2.0m。P3主墩位处地表为卵石层。3) 残坡积层(Q4el+dl)粉质粘土:褐灰褐红色,由粘土矿物组成,含少量岩石碎屑
9、,可硬塑,稍有光滑,摇震反应无,干强度中等,韧性中等。残坡积成因,厚0.54.5m,厚度较薄,主要分布于A5桥台的地表一带。1.4.2基岩侏罗系中统沙溪庙组 (J2S),为一套强氧化环境下的河湖相碎屑岩建造、由砂岩、泥岩不等厚的正向沉积韵律层组成,现分述如下:砂岩:灰色、灰白色,中粗粒结构,薄中厚层状构造,主要矿物成分为石英,次为长石,含少量云母及粘土矿物,为泥砂钙质胶结。岩体完整较完整,属较硬岩,呈透镜体及和砂质泥岩互层分布在整个场地内,岩体基本质量等级为IV级。砂质泥岩:紫红色,泥质结构,厚层状构造,主要矿物成分为石英、长石及粘土矿物。岩体完整较完整,属较软岩,分布于整个场地内,为构筑物的
10、主要持力层,岩体基本质量等级为IV级。1.4.3 岩体风化根据钻孔岩芯特征和钻孔声波测试和室内物理力学试验,工程区岩体风化主要有以下特征。1)强风化:强风化带厚度一般1.04.0m,砂质泥岩的岩体破碎,风化裂隙发育,岩芯成块状,岩质软,局部手可捏碎,强度低,声波波速2400m/s以下;砂岩呈灰黄色,岩体较破碎,风化裂隙较发育,岩芯成块状和短柱状,岩质较软,锤击声哑,声波波速3000m/s以下。2)中风化:中风化带厚度一般12.019.0m,砂质泥岩的岩体较完整,岩芯呈中长柱状,岩质较硬,声波波速2400m/s3200 m/s,自然抗压强度10.2Mpa,饱和抗压强度6.3Mpa;砂岩的岩体较完
11、整完整,岩芯呈中长柱状,锤击声脆,岩质较硬,声波波速3000m/s4000 m/s。3)微风化:风化顶面在地表以下1519m,岩体完整,岩芯呈中长柱状,砂质泥岩声波波速大于3200 m/s,自然抗压强度12.4Mpa,饱和抗压强度7.6Mpa;砂岩完整,岩芯呈中长柱状,声波波速大于4000 m/s。河床中的P3墩钻孔揭示的风化特征见表1.4.3-1表1.4.3-1 P3墩钻孔揭示的风化特征墩位钻孔孔口高程覆盖层厚度m强风化带(m)中风化带(m)底界孔深厚度底界标高孔深厚度底界标高P3墩N23170.91 1.964.1164.91 18.512.5152.41 N24169.56 03.83.
12、8165.76 1713.2152.56 N25170.35 4.84.80165.55 17.612.8152.75 N26168.98 2.83.81165.18 1612.2152.98 N27170.212.35.22.9165.01 18.112.9152.11 N28168.971.731.3165.97 1714151.97 N29167.921.43.62.2164.32 1612.4151.92 N30169.86 3.56.42.9163.46 1811.6151.86 N31169.93 2.24.22165.73 1813.8151.93 N32168.09 1.83.
13、21.4164.89 1612.8152.09 N33167.61 1.52.20.7165.41 1512.8152.61 由表1.4.3-1可以看出, P3墩强风化带的底界高程在164166m间,界面分布较稳定,中风化带的底界高程在151153m间,界面分布较稳定。1.5、水文地质条件工程场地地形总体特征南高北低,地形较起伏较大,降水从高处向地处排泄,汇集于嘉陵江中,水文地质环境总体较简单。地下水以松散孔隙水和基岩风化裂隙水为主,地下水总体较贫乏。补给源主要为冲沟和大气降水,水量大小受气候和季节性的影响,变化较大。1)地表水工程区主要的地表水系为嘉陵江,南岸滴水岩可见1条冲沟,水流从陡坡奔
14、流而下排入嘉陵江中,雨季时水量较大,且可漫出冲沟流到嘉陵路上,勘察期间水量较小,流量1050l/s。为了解地表水的腐蚀性,取嘉陵江水进行水质分析,滴水岩冲沟水的试验成果(1#出水口、2#出水口)利用重庆市轨道交通五号线先期开工段红岩村站岩土工程详细勘察报告,分析成果见表1.5.1-1,其中5#冲沟位于滴水岩一带,其成果水质分析成果。 表1.5.1-1 水质简分析成果汇总表 水样试验编号SO42-mg/lCa2+mg/lMg2+mg/lCl- mg/lOH- mg/l游离CO2mg/lHCO3-mmol/l侵蚀性CO2mg/lCO32-mg/lNH4+mg/lpH值取水样位置1#出水口181.3
15、1126.1422.6750.050.0010.962.70.000.001.007.54滴水岩冲沟2#出水口73.3578.968.4155.290.0021.923.10.000.0033.07.75江水1#31.5257.449.087.420.0015.292.80.000.000.046.65嘉陵江注:滴水岩冲沟流水由1#出水口和2#出水口流水汇流而成。依据公路工程地质勘察规范(JTG C20-2011)附录K,按类环境水进行判定,场地地表水对钢结构、混凝土结构、钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。2)地下水A 基岩裂隙水基岩裂隙水包括风化裂隙水和构造裂隙水。风化裂隙水分布在浅表基岩强风
16、化带中,由大气降水补给,水量小,受季节性影响大。构造裂隙水分布于厚层块状砂岩层中,以层间裂隙水或脉状裂隙水形式储存,泥岩相对隔水。工程区基岩中地下水水量有限,随季节有所变化,基岩裂隙水主要呈脉状或滴状,水量很小。B 松散层孔隙水填土层:场地内填土的分布位置相对较高,下伏岩面较陡,降水进入填土层后易于向低洼处排泄,勘察期间将孔内循环水被提干后,观测恢复水位,24小时后,基本无恢复水位,为干孔。根据经验和类比相似场地,素填土的渗透系数可取为2.0m/d。冲洪积层:工程区的冲洪积层主要位于河漫滩及河床一带,由粉细砂和砂卵石层组成,厚度小,地下水以潜水形式赋存,水位与江水平齐,且其涨落幅度与江水位一致
17、。根据区域资料,调查区基岩裂隙水水质主要为重碳酸钙型水,矿化度小于0.5g/l,水质对砼不具腐蚀性。冲洪积层中地下水,化学成分属HCO3Ca、Na型,矿化度低,对混凝土无侵蚀性。1.6、不良地质现象及地质灾害经过现场地质调查,工程区无其他不良地质。1.7、地下管网情况工程区处嘉陵江河床内,无任何管网。1.8、桩孔参数 桩编号Z01Z02Z03Z04Z05Z06桩截面直径(m)2.52.52.52.52.52.5桩位坐标X(m)68768.293568763.184868759.177768757.345868758.180068761.4569桩位坐标Y(m)56658.929456658.0
18、95256654.818456649.977056644.868256640.8611桩顶标高 (m)169.318169.318169.318169.318169.318169.318 桩底标高(m)138.318138.318138.318138.318138.318138.318桩长(m)252525252525施工时水位标高(m)164.4164.4164.4164.4164.4164.4桩编号Z07Z08Z09Z10Z11Z12桩截面直径(m)2.52.52.52.52.52.5桩位坐标X(m)68766.298368771.407068775.414168777.246068776
19、.411868773.1349桩位坐标Y(m)56639.029256639.863556643.140356647.981756653.090456657.0976桩顶标高 (m)169.318169.318169.318169.318169.318169.318 桩底标高(m)138.318138.318138.318138.318138.318138.318桩长(m)252525252525施工时水位标高(m)164.4164.4164.4164.4164.4164.4桩编号Z13Z14Z15Z16Z17Z18桩截面直径(m)2.52.52.52.52.52.5桩位坐标X(m)68765
20、.240468762.320968764.376468769.351568772.271068770.2154桩位坐标Y(m)56653.537356649.478156644.920256644.421456648.480556653.0384桩顶标高 (m)169.318169.318169.318169.318169.318169.318 桩底标高(m)138.318138.318138.318138.318138.318138.318桩长(m)252525252525施工时水位标高(m)164.4164.4164.4164.4164.4164.4桩编号Z19Z20Z21Z22Z23Z2
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