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7,3。地下工程7。3 2、本條根據(jù)地下工程的特點(diǎn)規(guī)定了在詳細(xì)勘察階段需要重點(diǎn)勘察的內(nèi)容.對(duì)其中的第1。2,7。9款分別作以下幾點(diǎn)說(shuō)明 1,地下工程勘察主要包括基坑工程和暗挖隧道工程 除常規(guī)巖土物理力學(xué)參數(shù)外、基床系數(shù) 靜止側(cè)壓力系數(shù).熱物理指標(biāo)和電阻率等是城市軌道交通地下工程設(shè)計(jì)。施工所需要的重要巖土參數(shù)，同時(shí).由于各設(shè)計(jì)單位的設(shè)計(jì)習(xí)慣和采用的計(jì)算軟件不同.勘察時(shí)應(yīng)考慮設(shè)計(jì)單位的設(shè)計(jì)習(xí)慣提供基床系數(shù)或地基土的抗力系數(shù)比例系數(shù),在城市軌道交通運(yùn)營(yíng)期間。行車(chē)和乘客會(huì)散發(fā)出大量的熱量,若不及時(shí)通風(fēng)排出.將逐日積蓄熱量。在圍巖中形成熱套，在凍結(jié)法施工中也涉及熱的置換、為此尚需測(cè)定圍巖的熱物理指標(biāo)，以作為通風(fēng)設(shè)計(jì)和凍結(jié)法設(shè)計(jì)的依據(jù).2。飽和砂層.卵石層。漂石層，人工空洞。污染土。有害氣體等對(duì)地下工程施工安全影響很大。應(yīng)予以查明,例如杭州地鐵1號(hào)線(xiàn)和武漢地鐵2號(hào)線(xiàn)均在地下施工斷面發(fā)現(xiàn)有可燃?xì)怏w。北京地鐵9號(hào)線(xiàn)的卵石，漂石地層。北京地區(qū)的淺層人工空洞等對(duì)工程的影響很大,7,抗浮設(shè)防水位是很重要的設(shè)計(jì)參數(shù).但要預(yù)測(cè)建 構(gòu).筑物使用期間水位可能發(fā)生的變化和最高水位有時(shí)相當(dāng)困難 它不僅與氣候 水文地質(zhì)等因素有關(guān),有時(shí)還涉及地下水開(kāi)采.上下游水量調(diào)配。跨流域調(diào)水等復(fù)雜因素。故規(guī)定應(yīng)進(jìn)行專(zhuān)門(mén)研究.一般抗浮設(shè)防水位的確定方法詳見(jiàn)本規(guī)范第10，4.2條的條文說(shuō)明,9,出入口 通道、風(fēng)井 風(fēng)道，施工豎井等附屬工程一般位于路口或穿越道路,工程周邊環(huán)境復(fù)雜,通道與井交接部位受力復(fù)雜.經(jīng)常發(fā)生工程事故、安全風(fēng)險(xiǎn)較高.因此應(yīng)進(jìn)行單獨(dú)勘察評(píng)價(jià).7、3、3.表7、3.3所列鉆孔間距比原規(guī)范規(guī)定的嚴(yán)格一些,主要是結(jié)合全國(guó)各地勘察的實(shí)際情況 城市地下工程的復(fù)雜性以及設(shè)計(jì)。施工的要求等進(jìn)行修訂，7 3、4。本條要求勘探點(diǎn)在滿(mǎn)足表7 3。3規(guī)定間距的基礎(chǔ)上.勘探點(diǎn)平面布置還要考慮工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn).場(chǎng)地條件、施工方法，附屬結(jié)構(gòu) 特殊部位的要求,2 車(chē)站橫剖面一般結(jié)合通道、出入口。風(fēng)井的分布情況布設(shè),數(shù)量可根據(jù)地質(zhì)條件復(fù)雜程度和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行調(diào)整。4。在結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)布置鉆孔容易導(dǎo)致地下水貫通。給工程施工帶來(lái)危害 隧道采用單線(xiàn)單洞時(shí)。左右線(xiàn)距離大于3倍洞徑時(shí)采用雙排孔布置,左右線(xiàn)距離小于3倍洞徑或隧道采用雙線(xiàn)單洞時(shí)可交叉布點(diǎn).7、3。5,本條結(jié)合車(chē)站主體工程的一般寬度和以往全國(guó)各城市的勘察經(jīng)驗(yàn)。給出了勘探孔深度的確定要求。城市軌道交通地下工程受各種因素的制約.埋置深度往往在施工圖設(shè)計(jì)階段還需進(jìn)行調(diào)整 因此、勘探孔深度比原規(guī)范的要求適當(dāng)加深。7.3。6。本條為強(qiáng)制性條文,必須嚴(yán)格執(zhí)行，原規(guī)范對(duì)控制性勘探孔及取樣和原位測(cè)試的試驗(yàn)孔的數(shù)量未作規(guī)定、城市軌道交通工程設(shè)計(jì)年限長(zhǎng) 為百年大計(jì)工程、且工程復(fù)雜 施工難度大，變形控制要求高等，必須有一定數(shù)量的控制性鉆孔,以及取樣及原位測(cè)試鉆孔以取得滿(mǎn)足變形計(jì)算、穩(wěn)定性分析.地下水控制等所需的巖土參數(shù)、本條參照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 巖土工程勘察規(guī)范，GB，50021的相關(guān)規(guī)定，并考慮到車(chē)站工程的鉆孔數(shù)量比較多。且附屬設(shè)施需要單獨(dú)布置鉆孔、測(cè)試 試驗(yàn)數(shù)據(jù)數(shù)量能滿(mǎn)足統(tǒng)計(jì)分析要求 將取樣和原位測(cè)試孔的數(shù)量規(guī)定為不應(yīng)少于1，2，區(qū)間工程的取樣測(cè)試孔數(shù)量要求嚴(yán)于現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 巖土工程勘察規(guī)范 GB、50021的規(guī)定,主要考慮區(qū)間工程孔間距較大，鉆孔數(shù)量較少,因此將取樣和原位測(cè)試孔的數(shù)量規(guī)定為不應(yīng)少于2 3、7.3，7.本條規(guī)定的取樣和測(cè)試的數(shù)量主要是考慮城市軌道交通工程為百年大計(jì)工程，同時(shí)周邊的環(huán)境條件一般比較復(fù)雜,為了提高工程設(shè)計(jì)的可靠度.減小參數(shù)變異風(fēng)險(xiǎn).將取樣或原位測(cè)試數(shù)量定為不應(yīng)少于10組，7.3 10 基床系數(shù)是城市軌道交通地下工程設(shè)計(jì)的重要參數(shù)、其數(shù)值的準(zhǔn)確性關(guān)系到工程的安全性和經(jīng)濟(jì)性，對(duì)于沒(méi)有工程經(jīng)驗(yàn)積累的地區(qū)需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和專(zhuān)題研究 當(dāng)有成熟地區(qū)經(jīng)驗(yàn)時(shí)、可通過(guò)原位測(cè)試，室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)合附錄H的經(jīng)驗(yàn)值綜合確定。本次修訂對(duì)基床系數(shù)進(jìn)行了專(zhuān)題研究、主要成果如下,1，基床系數(shù)K的定義與K30試驗(yàn)，基床系數(shù)是地基土在外力作用下產(chǎn)生單位變形時(shí)所需的應(yīng)力.也稱(chēng)彈性抗力系數(shù)或地基反力系數(shù)、一般可表示為。K P、s.1 式中,K.基床系數(shù).MPa。m，P，地基土所受的應(yīng)力。MPa,s,地基的變形.m，基床系數(shù)與地基土的類(lèi)別 礫狀土 黏性土 土的狀況,密度 含水量,物理力學(xué)特性.基礎(chǔ)的形狀及作用面積有關(guān) 基床系數(shù)用于模擬地基土與結(jié)構(gòu)物的相互作用,計(jì)算結(jié)構(gòu)物內(nèi)力及變形,結(jié)構(gòu)物是指受水平力，垂直力和彎矩作用的基礎(chǔ) 襯砌及樁等.變形是指基礎(chǔ)豎向變形,襯砌的側(cè)向變形，樁的水平變形和豎向變形等。基床系數(shù)的確定方法如下,地基土的基床系數(shù)K可由原位荷載板試驗(yàn)、或K30試驗(yàn)，結(jié)果計(jì)算確定，考慮到荷載板尺寸的影響。K值隨著基礎(chǔ)寬度B的增加而有所減小,對(duì)于礫狀土、砂土上的條形基礎(chǔ)。2,對(duì)于黏性土上的條形基礎(chǔ)，K.K1。0,305、B.3，式中.K1。0。305m寬標(biāo)準(zhǔn)荷載板的標(biāo)準(zhǔn)基床系數(shù)或K30值.鐵路常用的K30荷載板試驗(yàn)是用直徑為30cm的承載板.測(cè)定土的K30值，其K30值是指在p、s曲線(xiàn)上對(duì)應(yīng)地基土變形為0,125cm時(shí)的p值與p0。125變形的比值 K30.p0、125.0.125 4?；蚕禂?shù)K這個(gè)指標(biāo),不同的試驗(yàn)方法和不同的試驗(yàn)條件,其結(jié)果會(huì)有較大的差別,為便于統(tǒng)一和比較，建議K30荷載板試驗(yàn)值作為標(biāo)準(zhǔn)基床系數(shù)K1值.即標(biāo)準(zhǔn)基床系數(shù)K1值應(yīng)用K30荷載板試驗(yàn),對(duì)于具體設(shè)計(jì)中基床系數(shù)K的取值,應(yīng)考慮施工程序和施工過(guò)程中的結(jié)構(gòu)變形、由設(shè)計(jì)人員修正確定,2.基床系數(shù)的室內(nèi)試驗(yàn),由于原位荷載板試驗(yàn)受試驗(yàn)方法的局限性.適合測(cè)定表層土和施工階段基坑開(kāi)挖深度范圍內(nèi)土體的基床系數(shù)，在勘察階段對(duì)不開(kāi)挖的表層以下各土層很難直接通過(guò)實(shí)測(cè)方法測(cè)定，具體巖土勘察過(guò)程中常用原位測(cè)試、室內(nèi)試驗(yàn)。結(jié)合經(jīng)驗(yàn)值等方法綜合分析確定基床系數(shù)，1,原規(guī)范中規(guī)定的三軸試驗(yàn)法和固結(jié)試驗(yàn)法。三軸試驗(yàn)法，三軸試驗(yàn)法是將土樣經(jīng)飽和處理后 在K0狀態(tài)下固結(jié)、對(duì)一組土樣分別做試驗(yàn)、σ3、K0γh σ1。γh。5，n.σ3 σ1.0，0，0，1,0 2.0,3、6.不同應(yīng)力路徑下的三軸試驗(yàn)。慢剪，得到，σ1 h0曲線(xiàn)。求得初始切線(xiàn)模量或某一割線(xiàn)模量。定義為基床系數(shù)K、固結(jié)試驗(yàn)法、根據(jù)固結(jié)試驗(yàn)中測(cè)得的應(yīng)力與變形關(guān)系來(lái)確定基床系數(shù)K,7。式中。σ2.σ1，應(yīng)力增量.MPa。e1，e2，相應(yīng)的孔隙比減量，em.em。e1 e2.2。h0。樣品高度,m、2,上述室內(nèi)試驗(yàn)方法的現(xiàn)狀和分析 目前國(guó)內(nèi)對(duì)于這兩種試驗(yàn)方法都有采用，通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)北京 天津.沈陽(yáng)，上海。深圳和西安等地鐵室內(nèi)試驗(yàn)項(xiàng)目固結(jié)法和三軸法試驗(yàn)的對(duì)比研究、特別是通過(guò)天津地鐵大量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,固結(jié)法試驗(yàn)結(jié)果大于三軸割線(xiàn)法.固結(jié)法比原位載荷板試驗(yàn)結(jié)果大4倍。20倍、三軸割線(xiàn)法比原位載荷板試驗(yàn)結(jié)果大2倍，8倍.由于試件尺寸及試驗(yàn)條件與實(shí)際工況的差別.室內(nèi)試驗(yàn)應(yīng)在與原位載荷板試驗(yàn)大量對(duì)比試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，各地區(qū)根據(jù)實(shí)際情況確定基床系數(shù)的取值。原位載荷板試驗(yàn)與室內(nèi)試驗(yàn)的對(duì)比分析，由于原位載荷板試驗(yàn)與室內(nèi)試驗(yàn)除存在著試驗(yàn)尺寸的差異外.尚存在如下差異,第一 原位載荷板試驗(yàn)下的土體有側(cè)限變形、而室內(nèi)固結(jié)試驗(yàn)土樣側(cè)向受限。無(wú)側(cè)限變形、第二.原位載荷板試驗(yàn)的壓縮層厚度為影響深度范圍內(nèi)的土層厚度。而室內(nèi)試驗(yàn)的土試樣高度h0即為壓縮層厚度.在假定相同的壓板面積下，室內(nèi)試驗(yàn)下沉量要小.綜合考慮上述因素.室內(nèi)試驗(yàn)求得基床系數(shù)與原位載荷板試驗(yàn)數(shù)據(jù)存在差異。通過(guò)以上國(guó)內(nèi)各勘察單位室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果綜合分析。固結(jié)法和三軸割線(xiàn)法求取的基床系數(shù)數(shù)據(jù)與土體實(shí)際不一致 而且偏差很大.3,建議、a，由于固結(jié)法試驗(yàn)結(jié)果比原位載荷板試驗(yàn)結(jié)果大4倍。20倍.三軸割線(xiàn)法比原位載荷板試驗(yàn)結(jié)果大2倍 8倍。建議在以后的工作中進(jìn)一步研究和積累經(jīng)驗(yàn)、b.利用三軸法、操作過(guò)程模擬現(xiàn)場(chǎng)K30原位平板載荷試驗(yàn)的試驗(yàn)原理,應(yīng)是以后發(fā)展的方向.c 鐵三院中心試驗(yàn)室通過(guò)模擬現(xiàn)場(chǎng)K30試驗(yàn)的做法 在常規(guī)三軸儀上對(duì)土樣按取樣深度進(jìn)行固結(jié).地下水位以下固結(jié)壓力P1.10H。H為取樣深度 地下水位以上固結(jié)壓力P2.20H 這樣模擬土的原始狀態(tài)、試樣制備和三軸試驗(yàn)法相同，通過(guò)土的靜止側(cè)壓力系數(shù)K0計(jì)算所施加圍壓σ3、固結(jié)壓力乘以靜止側(cè)壓力系數(shù)K0求得、靜止側(cè)壓力系數(shù)K0可以通過(guò)實(shí)測(cè)或經(jīng)驗(yàn)值得到。試樣施加圍壓σ3后對(duì)試樣進(jìn)行壓縮剪切，試驗(yàn)得出應(yīng)變?yōu)?、25mm時(shí)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力 通過(guò)計(jì)算得到基床系數(shù)值,該方法試驗(yàn)結(jié)果接近經(jīng)驗(yàn)值，d。上海巖土工程勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司使用三軸法測(cè)定基床系數(shù),三軸法不同于原規(guī)范上的描述方法 具體如下 利用傳統(tǒng)三軸儀.根據(jù)取樣深度確定固結(jié)壓力 進(jìn)行等向固結(jié),固結(jié)穩(wěn)定后用固結(jié)排水剪方法進(jìn)行試驗(yàn),得出應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線(xiàn)、試驗(yàn)結(jié)果較接近經(jīng)驗(yàn)值.總之、研究表明在同一壓力作用下?；蚕禂?shù)不是常數(shù)。它除了與土體的性質(zhì)，類(lèi)別有關(guān)外、還與基礎(chǔ)底面積的大小 形狀以及基礎(chǔ)的埋深等因素有關(guān)。上述所列基床系數(shù)的室內(nèi)試驗(yàn)方法僅提供了一個(gè)研究方向.后期的研究中還應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)K30平板載荷試驗(yàn)數(shù)據(jù)與室內(nèi)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比分析 逐步積累資料和經(jīng)驗(yàn),同時(shí)。在施工過(guò)程中通過(guò)監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)物的變形，反分析求解.不斷積累數(shù)據(jù)形成經(jīng)驗(yàn)推算法 也是今后需進(jìn)一步研究的方向、3、確定基床系數(shù)的其他方法 1、基床系數(shù)值與地基土的標(biāo)貫錘擊數(shù)N的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系為 K。1。5，3、0,N，8 2、地基土的基床系數(shù)K與土體介質(zhì)的彈性模量E,泊松比μ及基礎(chǔ)面積A的關(guān)系為，9、4.有關(guān)基床系數(shù)經(jīng)驗(yàn)值的說(shuō)明。本規(guī)范附錄H的制定是在當(dāng)前國(guó)內(nèi)外部分基床系數(shù)試驗(yàn)成果的基礎(chǔ)上綜合確定的,本次修訂工作統(tǒng)計(jì)了北京 上海。天津，廣州,成都，深圳,西安，沈陽(yáng)等地區(qū)的巖土工程勘察報(bào)告中提供的基床系數(shù)值,專(zhuān)項(xiàng)研究成果。并考慮了其他行業(yè)和地方標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定 5 巖石的基床系數(shù),1 北京地鐵工程在20世紀(jì)60年代根據(jù)工程的需要.在公主墳第三紀(jì)紅色砂礫巖中做了現(xiàn)場(chǎng)大型試驗(yàn) 根據(jù)試驗(yàn)成果提出了第三紀(jì)強(qiáng)風(fēng)化,全風(fēng)化砂礫巖基床系數(shù)K值為120MPa、m 150MPa。m,2.青島地鐵花崗巖中等風(fēng)化，微風(fēng)化。未風(fēng)化.巖體單位基床系數(shù)K計(jì)算及測(cè)試方法如下。計(jì)算公式 K、E,1。μ。100。10.K與巖體彈性模量E和泊松比,關(guān)系密切。測(cè)定E和μ.簡(jiǎn)便易行、因此。可根據(jù)E.μ與K值之間的關(guān)系.計(jì)算出K的值.測(cè)試方法有兩種，一是用靜力法測(cè)得E,μ值 是把巖芯加工成立方體，長(zhǎng)柱體 貼應(yīng)變片 以應(yīng)變方法測(cè)出μ值.計(jì)算出K為靜基床系數(shù)，二是用動(dòng)力法測(cè)得Ed、μd值 是在巖芯上由超聲波檢測(cè)儀分別測(cè)出縱波速νp.橫波速νs、然后計(jì)算出Ed。μd根據(jù)上述公式,可求得動(dòng)基床系數(shù).Ed，μd計(jì)算公式如下 動(dòng)彈性模量Ed 11、動(dòng)泊松比μd，12。式中，ρ 2,60、2。70,