广州地铁车辆段地基处理方式研究
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地铁车辆段上盖TOD项目综合开发一体化研究
吴红艳
【期刊名称】《铁道建筑技术》
【年(卷),期】2024()3
【摘要】为坚持“以人为本”的发展理念,拓展城市空间、优化城市形态、提升城市形象品质、保障市民便捷出行、营造舒适人居环境,车辆段上盖综合开发一体化将成为我国轨道交通研究的重要方向之一,对充分挖掘地铁车辆段用地的综合利用潜力、提升土地商业价值等方面具有重大意义。
本文通过对重庆市南岸四公里车辆段TOD项目分析,从空间布局、交通规划、景观布置、减震降噪、投资费用增加等多方面进行综合研究,在满足地铁车辆段功能的基础上实现车辆段上盖的综合有效利用,提出了相关问题的解决途径,为未来相关地铁车辆段上盖进行TOD综合开发的工程实践提供有效参考。
【总页数】4页(P17-19)
【作者】吴红艳
【作者单位】中铁建昆仑地铁投资建设管理有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U231;TU984
【相关文献】
1.地铁车辆段上盖工程主体施工阶段监理控制要点——以青岛地铁2号线辽阳东路车辆段上盖工程为例
2.车辆段上盖综合体交通规划与城市设计一体化研究--以广
州地铁12号线槎头车辆段为例3.武汉地产:地铁地产公司成功竞得三金潭车辆段上盖物业综合开发项目土地开发权4.地铁车辆段上盖综合开发一体化设计
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地铁桩基托换施工技术措施摘要:本文通过列举具体的工程实例,介绍了地铁桩基托换施工技术,分析了几种主要的地铁桩基托换施工工艺,如:桩基托换钻孔桩施工、临时性钢支架以及吊扣轨施工、桩帽以及托换梁施工以及加载托换施工等,并介绍了桩基托换施工监测,以及对地铁桩基托换施工中的问题和解决措施提出了见解。
关键词:地铁桩基托换技术随着城市的不断发展,城市的基础设施也在日益完善,而交通的便捷对一个城市的发展有着重要的影响。
近些年来,地铁的建设大大地缓解了城市的交通紧张状况。
在地铁工程中,地铁桩基托换施工是其中的重要环节。
顾名思义,桩基托换技术是一项多用于建筑物的地下基础改造的工程技术,该项技术可以对地基进行处理和加固,下面就以广州至佛山城际快速轨道交通工程为例,对地铁桩基托换施工技术、施工流程、安全措施、以及存在的问题进行分析和探究。
1.地铁工程概况。
全国第一条城际地铁就是广州至佛山城际之间的地铁。
其隧道总长度约长1659.8米,区间的纵断面为“V”型,在此区间内,共有167根桩基侵入了地铁的隧道,因此,必须要进行桩基托换施工。
施工区域周边房屋以及商业区密集程度高,地下的排水管道、排污管道、电缆、线路等密布;地质条件又极其复杂,包括人工填土层、残积土层以及沉积砂层等,此外,地下水较丰富,可能会引发地震液化,综上可见,施工条件的复杂性,增加了桩基托换施工的难度。
只有在对施工区域的周边环境进行细致深入的调查后,才能保证桩基托换施工的顺利进行。
2.桩基托换原理以及方案选择。
所谓的托换原理就是用新的受力体统去替换已有的受力体统。
依据给新的受力体系转换荷载过程的差异,托换技术又可分为主动托换技术和被动托换技术。
而桩基的主动托换技术是在原桩切桩前对新的受力体系施加荷载,减少一定新的受力体系的变形,从而让托换之后的新的受力体系的变形被控制在最小的范围之内;被动托换技术是在原桩切桩的过程中就把荷载传递到新的受力体系上。
考虑到施工区域的环境以及地质情况,确保周边居民以及商业建筑物的安全,设计采用梁式托换。
断层带地段盾构掘进施工技术探讨摘要:广州地铁所处的地层条件极为复杂,其中由于岩层受挤压或因破碎而形成的断层地带对地铁施工中造成较大的风险与困难。
本文对断层带的特点进行描述,并结合广州地铁几个断层带的施工案例进行介绍,对该类地段施工中所应采取的施工措施进行探讨。
关键词:断裂破碎带;盾构施工;措施一、断层带的形成原因及特点简述断层主要指岩层或岩体在受力发生断裂变形时,断裂两侧岩块沿破裂面发生显著位移的断裂构造,特别是区域性的断层带,通常规模宏大、岩性复杂、破碎或坚硬,地下水较为丰富。
比如,本地区的广从断裂带,切割震旦系变质岩、石炭系石灰岩、白垩系-下第三系红层以及燕山期花岗岩,总长度超过100km。
在断层带中,可见到震旦系的混合岩、石炭系的石灰岩、侏罗系的煤系地层、白垩系的红色沉积碎悄岩和燕山期的花岗岩、这些岩山的成因、类型、成分、结构和构造有着天壤之别。
同时,在断层形成的时候,随之也形成了一些新的角砾岩,其中某些岩石受到了不同程度的矽化作用。
因此,断层带的岩性非常复杂,某些岩层可能很松散,某些部位会出现十分坚硬的岩体或岩块,某些地段可能软硬突变。
二、盾构过断层带施工简例1.二八号线延长线南会中风井~会石中风井区间盾构过断层带二八号线延长线南会中风井~会石中风井区间盾构机在里程YDK3+383~YDK3+343(图1)段通过F2构造断层带,该断层宽度约40m,以中风化构造角砾岩为主,岩质坚硬变,断层带为地下水排泄区,地下水体补给快,盾构喷涌,隧道清理量大,掘进速度慢,速度不均衡,5-10mm/min~15-30mm/min之间浮动;扭矩较大导致跳闸,上述情况导致单位时间内出土含水量增加,通过计算过该段时掌子面及盾体汇水面约200方/天汇水。
图1 F2断层带地质剖面示意图左线盾构在掘时至该断层带地段时,由于事前重视不够,喷涌后应对措施准备不足,使正常掘进施工受到了严重影响,盾构机头积水,管片拼装以及清碴时间长,平均日进尺只有1.8环/日,施工工效低,且难以保证管片拼装质量。
城市轨道交通车辆场段上盖物业开发模式探究摘要:近年来,我国地铁建设浪潮兴起。
地铁建设不仅能提升人们的生活便利度、改善城市投资环境、改变城市格局,而且能带动城市片区发展,形成“地铁经济”。
而车辆段上盖物业开发可充分发挥车辆段占地面积大等优势,可有效实现土地集约化利用、优化城市功能布局、提升城市区域品质,是一种有效提升地铁经济效益的开发方式。
基于此,本文就对城市轨道交通车辆场段上盖物业开发模式相关方面进行分析和探讨。
关键词:城市轨道交通;车辆场段;上盖物业;开发模式1国内车辆段上盖物业开发现状1.1车辆段上盖物业开发的意义(1)集约利用土地,提高土地利用率。
我国土地资源的特点是“一多三少”,即总量多,人均耕地少,高质量的耕地少,可开发后备资源少。
土地使用率低下一直困扰着我国。
而随着城市功能逐步集约化,对土地功能、承载力以及集约利用率提出了更高的要求。
(2)回馈建设资金,补贴运营费用。
地铁站点及周边物业综合开发可为地铁引来大量的客流,以此提升地铁的运营效益,弥补城市轨道交通建设资金缺口,有利于推进城市轨道交通建设的进度。
(3)为地铁涵养客流,完善周边配套。
上盖物业开发可提高地铁站点辐射范围内的土地开发利用强度,增加周边的工作人口和居住人口,有利于为地铁涵养客流并带动地铁周边整体生活环境质量的提高。
1.2车辆段上盖物业开发面临的主要问题相较于一般开发项目,地铁车辆段上盖物业开发在规划、设计、建设、运营人全生命周期中的要求较高,开发难度较大。
规划阶段存在规划调整、权属明确等问题,设计阶段存在设计单位选择、设计输入明确及稳定等问题,建设阶段存在施工单位选择、施工协调管理等问题,运营阶段存在运维边界明确、成本控制等问题。
而目前国内进行车辆段上盖物业开发的城市,大多采取“一事一议”的办事模式,均为临时性、过渡性的做法,尚未形成贯穿于整个生命周期的操作指引。
2车辆段上盖物业开发要遵循的原则(1)符合城市的总体发展。
::道路与交通工程Road&Traffic Engineering轻质气泡土在地铁上方路基填筑工程中的应用研究钟颜开,刘中山(广州地铁集团有限公司,广东广州510330)摘要:笔者以既有地铁结构正上方的广州市迎宾大道延长线道路工程为例,选用轻质气泡土作为路基填料,并对其优点及密度控制、施工要点、试验、监控等内容进行了详细阐述。
实践表明,该类型填料即可满足路基的强度要求,又保证了既有地铁结构的安全,对类似地铁正上方的市政道路工程的路基填筑具有一定的借鉴价值。
关键词:既有地铁结构;安全;路基填料;轻质气泡土;密度控制中图分类号:U416」文献标志码:B文章编号:1009-7767(2019)03-0058-04Application of Light Bubble Soil in Road Embankment Fill on Top of SubwayZhong Yankai,Liu Zhongshan轻质气泡土又称发泡水泥(或气泡混合轻质土),是指采用物理方法将发泡剂水溶液制成泡沫,与水泥、骨料、掺合料、外加剂和水制成浆料,经混合搅拌、浇筑成形、养护而成的轻质填筑材料。
在国外已有几十年的应用历史,由于该材料相对于传统材料具有轻质、密实、强度可靠、环保等良好的性能特点,自2002年起,该材料在国内许多工程项目中得到了成功地应用。
笔者结合广州市迎宾大道延长线2期(机场高速一方华公路)道路工程实例,对轻质气泡土的优点、密度和强度控制、施工要点、试验、监控等内容进行了研究。
1工程概况及设计背景广州市迎宾大道延长线2期道路工程位于既有运营地铁3号线北延段和地铁9号线“高增一清布”的区间隧道正上方,填筑的路基与地铁位置关系示意图见图1。
根据相关规范规定山,地铁结构外部附加荷载最大允许值为20kPa,该地铁结构本身覆土厚度约为6m,如果采用常规路基填筑材料,远超过地铁结构所能承受的附加荷载值,考虑地铁结构及列车运营安全,在既有地铁结构正上方拟采用轻质气泡土进行路基填筑的设计方案。
广州地铁3号线北延段线路选择和工法建议(一)摘要:广州地铁3号线北延段线路经过不同地质单元,地质条件复杂。
根据各地质单元的岩土特征,讨论了地铁不同线路和工法将遇到的工程问题,建议了最佳线路形式和工法选择。
关键词:广州地铁3号线;岩土特征;岩溶;高架线;地下线;盾构法广州地铁3号线北延段自燕塘向北延伸至新白云国际机场,沿线经过城市道路、国道、郊区城镇,所经地层年代众多,岩性复杂,线路全长约30.84 k m ,新建车站10座,最大站间距5700m ,最小站间距880m ,平均站间距2490m ,其中机场线试验段(长1732m)已完成土建施工。
根据阶段岩土工程勘察资料,探讨地铁3 号线北延段线路形式选择和工法建议。
1岩土分区及其特点按岩土工程地质条件和地貌的不同特点,将轨道交通3号线北延段为划分为2个地质单元,即燕塘至磨刀坑段和磨刀坑至新机场段,现将上述2个地质单元的主要特征说明如下:1.1燕塘至磨刀坑段(里程Y A K 0+000+Y A K 8+350)1.1.1地貌特征本段为低山丘陵地貌,沿线经过剥蚀残丘和山问小盆地,地形起伏较大,地面高差88.97 m ,线路沿线多为密集民居,办公楼和城市道路等。
1.1.2岩土分层特征(1) 第四系土层特征:主要有人工填土、冲积一洪积砂层、土层及淤泥质土层、残积土层,厚度变化较大,层厚4.30〜36.00 m ,软土零星分布,厚度较小,冲积一洪积砂层在南方医院至同和一带较发育,地下水较丰富。
⑵ 下伏基岩特征:①在里程Y A K 0+250〜YA K 1+550和YA K 3+600〜YA K 7+250为燕山期花岗岩分布地段,岩面起伏较大,全风化和强风化带厚度较大, 风化强烈,个别地段存在球状风化孤石,裂隙局部发育,地下水不丰富。
②在里程Y A K 0+00〜YA K 250、Y A K 1+550〜YA K 3+600 和YA K 7+250〜YAK 8+350为震旦系变质岩分布范围,岩性主要为花岗片麻岩,部分地段为混合花岗岩、变质石英砂岩、石英岩等。
浅谈广州地铁岩土工程勘察中图分类号:k826.16 文献标识码:a 文章编号:1 前言到目前为止,我国已经有14个城市开通运营地铁,在建地铁城市达到28个,地铁建设正在如火如荼的进行,未来二十年将进入地铁建设飞速发展的时期。
广州地铁于1997年6月28日开通,是中国大陆第四个开通并运营地铁的城市。
广州地铁由广州市地下铁道总公司负责营运管理,现在开通运营的有1号线、2号线、3号线、4号线、5号线、8号线、广佛线及apm线,广州地铁目前总里程236km(包括广佛线广州段,如不包括广佛线则为222km),广州地铁仍在进行大规模的扩建工程,正在建设的线路包括6号线、9号线、13号线、广佛线后通段等,远期规划长度是751公里。
从勘察前准备工作、钻探过程中、钻探结束后、提交成果报告四个点进行提出问题进行分析论证。
2地铁岩土工程勘察的特点地铁工程分为地下线、地面线、高架线等,按功能分为车站、区间、车辆段、停车场、控制中心等,按施工方法分为盾构法、矿山法、明挖法、盖挖法和沉管法等。
地铁线路敷设方式和施工方法的多样性,导致地铁工程基础类型和结构形式多样化。
因此,地铁岩土工程勘察有铁路隧道、高层建筑、深基坑、水文地质勘察的特点。
广州地铁岩土工程勘察的特点有:周边环境复杂、各种建(构)筑物、地下管线多;工程地质和水文地质复杂,不确定因素多;结构形式较多等。
3广州地铁岩土工程勘察重点3.1地质构造广州市在构造单元上属华南褶皱系粤北、粤东北—粤中凹陷带的粤中凹陷区。
区内大面积分布花岗岩类岩石,西南部为沉积地层,南部为三角洲沉积及花岗岩类台地。
广州市区内地层由老至新有蓟县—青白口系、南华系、泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系、古近系和第四系。
侵入岩广泛分布,形成于奥陶纪、二叠纪、三叠纪、侏罗纪及白垩纪,其中以侏罗纪侵入岩最为发育;岩性从石英闪长岩到花岗岩,以二长花岗岩为主;火山岩主要见于从化东北部地区及珠江两岸。
减振沟技术在地铁车辆段上盖开发中的研究及设计应用郑辉【摘要】目前我国很多城市地铁车辆段规划了物业开发,为了将减振技术与车辆段设计有效结合起来.以带上盖物业的车辆段为研究对象,系统地研究此类结构的振动机理,基于国内外研究成果,从传播路径隔振着手,利用有限元建立振动传播规律数值分析模型,并对空沟和填充沟减振技术分别从宽度、深度、设置位置进行模拟分析.研究结果表明,空沟和填充沟单独使用时减振效果不明显,基于此提出空沟和刚性填充沟合设而成的组合屏障减振沟模式,模拟验证表明,该模式能够有效降低结构振动5 ~7 dB,但减振沟模式不能完全消除振动带来的影响,必须综合考虑其他减振措施.上述研究成果已结合车辆段功能需求应用到工程设计中去,通过运营后实际检验,减振效果显著.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2018(062)011【总页数】5页(P150-154)【关键词】地铁;车辆段;上盖物业;减振技术;减振沟【作者】郑辉【作者单位】中铁第一勘察设计院集团有限公司,西安710043【正文语种】中文【中图分类】U269地铁车辆段上盖物业开发,不仅可为地铁建设提供巨大的资金,也是节约土地资源、提高土地使用率、提高社会效益的重要措施。
但车辆段物业开发不可避免地对盖上物业带来振动影响,降低物业开发品质,如何在上盖开发时有效解决振动问题成为制约车辆段设计的关键因素。
1 车辆段振动研究及减振现状调查分析1.1 振动产生的机理[1]如图1所示,地铁车辆运行时对轨道和地面的冲击作用产生振动,通过结构传递到周围土层,激发临近物业结构柱产生振动,振动沿结构柱向上传播,从而对盖上物业建筑物、结构安全、人们生活工作、仪器设备等产生影响,因此必须采取相应减振措施。
图1 典型车辆段引起的振动机理示意邹超等[2]在分析不同国家和机构振动评价指标、限值的基础上,提出地铁车辆段振动控制按照居住区昼间65 dB、夜间62 dB,盖下区域昼间75 dB、夜间72 dB 的振动评价标准。
关于地铁车辆维修制度及模式的研究与探讨摘要:目前,地铁车辆的维修规章制度大多采用计划性维修。
这种维修方式是在每一路线设计方案开始时,都配备有车辆固定和无轮维修场所,并具有相应的维修能力。
因此,有必要不断投入人力资源和机械设备,导致维修网络资源重复,增加维修成本。
而且,这种维护方式也逐渐暴露出人员与机械设备不平衡、网络资源无法共享、利用率不均衡等问题。
随着城市地铁线路的不断完善和增加,上述问题将更加突出。
有鉴于此,有必要改进和调整现行的维修规章制度和方法,有效地延长车辆的维修周期,缩短维修时间,综合考虑维修劳动力的数量,以提高维修网络资源的利用率,降低维修成本。
关键词:地铁车辆;维修制度;模式1基本情况1.1维修制度介绍与分析现阶段,我国地铁车辆仍采用旧的机车车辆维修模式,即保护性准时维修。
这些规章制度根据车辆的运行公里数来定义车辆的维修水平,即当车辆运行一定的公里数或一定的时间时,需要在一定的区域内进行维修工作。
保护性按时维修属于有目的的维修规章制度。
网络资源长期消耗,没有统一的维护要求和维护规范。
虽然可以保证车辆在运营过程中处于良好的运行状态,但也存在车辆维修产业基地多、运营规模大、网络资源利用效率低、维修成本高等问题。
例如,当车辆运行到各种维修程序,尤其是固定维修和架修时,无论车辆的具体应用状态、各部件的稳定性和损坏程度如何,都应按照制定的维修技术规范进行整体拆卸和维修。
这样的保养规章制度使得车辆每次保养维修都有更多的维护范围,拆卸范围比较大,导致保养时间较长。
1.2维修方法的详细介绍和分析近年来,越来越多的城市地铁运营里程达到了定修和无轮修的标准,且大多采用分段修制。
由于分修系统基本上采用按路线分区的方法,因此也被称为“分修”方法。
也就是说,在车辆的定修和架修中,每条路线配备的维修场地主要用于独立维修。
但是,随着地铁线网的不断完善,车辆定修和架修的场地、人员和机械设备必须重复配备,导致各种资源的重复配置。
广州地铁3号线北延段线路选择和工法建议(一)摘要:广州地铁3号线北延段线路经过不同地质单元,地质条件复杂。
根据各地质单元的岩土特征,讨论了地铁不同线路和工法将遇到的工程问题,建议了最佳线路形式和工法选择。
关键词:广州地铁3号线;岩土特征;岩溶;高架线;地下线;盾构法广州地铁3号线北延段自燕塘向北延伸至新白云国际机场,沿线经过城市道路、国道、郊区城镇,所经地层年代众多,岩性复杂,线路全长约30.84km,新建车站10座,最大站间距5700m,最小站间距880m,平均站间距2490m,其中机场线试验段(长1732m)已完成土建施工。
根据阶段岩土工程勘察资料,探讨地铁3号线北延段线路形式选择和工法建议。
1岩土分区及其特点按岩土工程地质条件和地貌的不同特点,将轨道交通3号线北延段为划分为2个地质单元,即燕塘至磨刀坑段和磨刀坑至新机场段,现将上述2个地质单元的主要特征说明如下:1.1 燕塘至磨刀坑段(里程YAK0+000+YAK8+350)1.1.1 地貌特征本段为低山丘陵地貌,沿线经过剥蚀残丘和山间小盆地,地形起伏较大,地面高差88.97m,线路沿线多为密集民居,办公楼和城市道路等。
1.1.2 岩土分层特征(1)第四系土层特征:主要有人工填土、冲积—洪积砂层、土层及淤泥质土层、残积土层,厚度变化较大,层厚4.30~36.00m,软土零星分布,厚度较小,冲积—洪积砂层在南方医院至同和一带较发育,地下水较丰富。
(2)下伏基岩特征:①在里程YAK0+250~YAK1+550和YAK3+600~YAK7+250为燕山期花岗岩分布地段,岩面起伏较大,全风化和强风化带厚度较大,风化强烈,个别地段存在球状风化孤石,裂隙局部发育,地下水不丰富。
②在里程YAK0+00~YAK250、YAK1+550~YAK3+600和YAK7+250~YAK8+350为震旦系变质岩分布范围,岩性主要为花岗片麻岩,部分地段为混合花岗岩、变质石英砂岩、石英岩等。
广州地铁车辆段地基处理方式研究 摘要地基处理是地铁车辆段设计的重要内容,本文总结了广州地铁车辆段地基处理设计经验,介绍了排水固结、水泥搅拌桩、cfg桩等几种常用地基处理工法,结合工程实际实施效果,针对现有的广州地铁车辆段地基处理提出相关的意见及建议。 关键词车辆段 地基处理 1概述 广州地铁现已建成开通8条线路,总里程236公里,建成投入运营的车辆段达到8座,在建车辆段2座。地铁车辆段具有占地面积广、工艺复杂、地基处理要求高等特点。尤其是作为轨道交通车辆重要承载体的路基,需满足一定的承载力及变形要求,同时具有足够的坚固性、稳定性和耐久性。路基设计的内容主要包括线路、道路、厂房等下部的地基处理、路堤及场区四周的边坡防护、路堑段路基的挡墙设计等,其中地基处理是路基设计的关键。 2既有车辆段的地基处理方式 广州大部地貌为珠江三角洲海陆交互相冲积平原,不良地质主要表现为抗剪强度低,自身稳定性差的人工填土,含水量较高、强度低、压缩性大的淤泥及淤泥质土,以及状态松散可液化的粉细砂等。地铁车辆段的地基处理主要就是针对上述人工填土、淤泥及淤泥质土、粉细砂土等。广州现有部分车辆段的地基处理方式统计如下: 表1广州现有车辆段地基处理方式 3号线厦窖车辆段 4号线新造车辆段 5号线鱼珠车辆段 地质特点 场区地层有海陆交互相沉积的淤泥或淤泥质土、淤泥质砂,厚1.1~11.7m。 特殊土主要为海陆交互相沉积的淤泥质土,厚度0.3~6.2m。 场区不良地质主要为淤泥、淤泥质粉质粘土等,淤泥层厚度约5.5m。 处理方式 环车辆段四周边坡脚外3m至坡脚内侧10m范围采用φ50cm的深层搅拌桩加固,深层搅拌桩间距1.0m。其余地段软基采用塑料排水板排水固结堆载预压。 车辆段场区软土地基采用1.0~1.2m间距正三角形布置深层搅拌桩加固处理。搅拌桩桩径φ50cm,处理深度为路基面高程至软基下卧土层内不少于0.5m。 试车线,搅拌桩正三角形布置,间距1.0m;库房:等载预压,塑料排水板正三角形布置,间距1.3m出入段线,搅拌桩正三角形布置间距1.0m。 广佛厦南车辆段 2号线大洲停车场 2号线嘉禾车辆段 地质特点 场地淤泥、淤泥质土、淤泥质细砂分布广泛,厚度在2.6~15.1m之间,大部分区域软土厚度在10m左右。 场区淤泥、淤泥质粘土、淤泥质细砂分布;区内软土层一般厚4.30~20m,局部厚达21.7~25.5m; 场区范围内主要为人工填土、冲洪积砂层、土层,基岩主要为灰岩,局部有淤泥质土。 处理方式 轨道道岔区,采用超载预压法处理;运用库,采用深层搅拌桩复合地基,搅拌桩间距1.0m;道路采用深层搅拌桩复合地基,桩间距1.2m;绿化用地,采用排水固结法处理; 列检库、月 检库、道岔区等重要地段,采用深层搅拌桩加固,桩间距1.0m;场坪、轨道、道路等范围,采用深层搅拌桩加固,桩间距1.4m,等边三角形布置; 场地内地基土采用强夯法、水泥土搅拌桩;加固后库内、咽喉区、试车线检查坑及改涌框架桥区段地基承载力为150kpa;其余地段夯后地基承载力120kpa。 在对广州地铁车辆段地基处理统计的基础上,可以得出以下几个结论: (1)广州地铁车辆段不良地质主要有淤泥、淤泥质土及淤泥质砂,该类土层分布广泛且具有层厚大、强度低、压缩性大等特点,对工程工后沉降控制有着非常不利影响。 (2)车辆段的地基处理方式主要有搅拌桩复合地基及堆载预压两种,对广州北部灰岩及混合岩区域,也有采用强夯法处理。库房、道岔及试车线等沉降控制要求严格区域,一般采用搅拌桩处理,其余区域在工期允许的前提下,多采用经济性更好的堆载预压方式。 (3)现有的地基处理方式在工程中的应用基本上是成功的,但也存在地基处理未达到设计预期,存在较大工后沉降的情况。 3车辆段地基处理方法简介 根据广州的地质特点,地基处理上应用较多的主要为排水固结法、搅拌桩加固法、旋喷桩加固法、强夯法等。除了上述地基处理方法, cfg桩作为一种新型的复合地基处理工法也在广州软土地层中得到大量应用,已经证明在淤泥、淤泥质土地基处理的有效性并收到良好效果。 3.1排水固结法 插塑板堆载预压软基加固方案是通过在软土层中打设塑料排水板,增加土层排水途径,缩短排水距离,在上部荷载作用下产生附加应力,使土颗粒间的水分通过插在土层中的排水板排出地层外,加速地基的固结与沉降,以达到提高地基承载力、保证地基稳定的目的。 排水固结预压法主要适用于处理淤泥、淤泥质土及其他饱和软粘土。插塑板堆载预压排水固结法具有施工方便、造价低的优点,但其排水周期长,整个处理工期一般在10个月以上,且后期沉降大,尤其是饱和淤泥等地层的后期沉降是个漫长过程。因此对工期要求紧、沉降控制严的工程应慎用。在工期满足要求的前提下,排水固结可以应用在地铁车辆段内碎石道床区、整体道床区、房屋建筑区域、道路绿化区域的处理。 3.2搅拌桩法 水泥搅拌桩是通过特制的深层搅拌机具在地层深部将软土和水泥强制拌合,使软土硬结而提高地基强度。搅拌桩具有造价较低、施工方便、工艺成熟、噪音小、无污染等优点,但目前广州地区限于机械设备,加固深度不能过深,一般不宜超过15m。 搅拌桩由于其适用性广,施工速度快,造价较低的优点,在地铁车辆段内大量应用。如在碎石道床区、整体道床区、房屋建筑区域、道路绿化区、路桥过渡段等区域均有大量应用。 为保证地基处理效果,搅拌桩应穿透软弱土层进入相对持力层, 并宜在场区交工面高程施工以减小桩体上方的附加土层荷载,从而减少工程的后期沉降。 3.3强夯法 用几吨至几十吨的重锤从高处落下(十几米至几十米),反复多次夯击地面,对地基进行强力夯实。使浅层土体变得密实,地基得以加固。强夯法适用性:适用于碎石类土、砂类土、杂填土、低饱和粉土和粘土、湿陷性黄土等地基的加固,效果较好。对于高饱和软粘土(淤泥及淤泥质土) 强夯处理效果较差。 强夯的单位夯击能量,应根据地基土类别、结构类型、荷载大小和要求处理的深度等综合考虑,并通过现场试夯确定。在一般情况下,对于粗颗粒土可取1000~3000knm/m2;细颗粒土可取1500~4000knm/m2。夯击遍数应根据地基土的性质确定,一般情况下,可采用2~3遍,最后再以低能量夯击一遍。对于渗透性弱的细粒土,必要时夯击遍数可适当增加。 强夯处理范围应大于建筑物基础范围,每边超出基础外缘宽度4m。强夯法施工步骤如下:清除地表面耕植土、淤泥,并平整施工场地→地表面铺设1.2m厚的施工垫层(垫层底层:碎石砂(3:1)1.0m厚;表层:砂性土或山皮土0.2m厚),避免地面松软→标出第一遍夯点位置,并测量场地高程→起重机就位,使夯锤对准夯点位置→测量夯前锤顶高程→将夯锤起吊到预定高度,待夯锤脱钩自由下落后,放下吊钩,测量锤顶高程→按试夯确定的夯击次数及控制标准,完成一个夯点的夯击;重复步骤上述步骤,完成第一遍全部 夯点的夯击→用推土机将夯坑填平,并测量场地高程→在规定的时间间隔后,按上述步骤逐次完成全部夯击遍数,最后用低能量满夯,将场地表层松土夯实,并测量夯后场地高程。 3.4cfg桩法 cfg桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称,由水泥、粉煤灰、碎石、石屑和砂加水拌和形成的高粘结强度桩,和桩间土、褥垫层一起形成复合地基。cfg桩具有刚性桩的特性,可全桩长发挥侧阻。cfg桩适用于处理粘性土、粉土、砂土和已完成自重固结的填土等地基,目前在淤泥、淤泥质土的地基处理中也有大量应用。cfg桩常用桩径一般为400、500、600mm,桩间距根据设计要求的复合地基承载力、土性、施工工艺等以取3~5倍桩径为宜。根据现有施工工艺,cfg桩桩长可施作至30m左右,桩底应选择较硬土层作为其持力层。
cfg桩的材料主要选用水泥、粉煤灰、碎石、砂等进行配比,桩身强度一般要求不小于c10~c20,同时为充分利用cfg桩自身承载力,往往在桩顶上加做柱帽。褥垫层是cfg桩设计的重点,褥垫层材料宜用中砂、粗砂、级配砂石或碎石等,褥垫层厚度宜取150~300mm,通过调节褥垫层厚度达到调节桩、土荷载分担比例的目的。 图1cfg桩地基处理示意图 4几种地基处理方法的经济技术比选 为更好的选择车辆段的地基处理方式,现将上述几种常用地基处理方法的技术经济比选列表如下。 表2几种地基处理方法经济技术比较表 排水固结 水泥搅拌桩 强夯法 cfg桩法 适用地层 淤泥、淤泥质土及其他饱和软粘土 淤泥、淤泥质土、粘土、粉土等软弱地层 碎石类土、砂类土、杂填土、低饱和粉土和粘土等 淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土等 加固深度 一般最深20~25m 一般不超过15m 根据地层影响一般在10m以内 一般最长不超过30m 优点 造价低,对大面积的地基处理经济优势明显 施工速度快,工艺成熟,噪音小,地基处理效果较好 施工速度快,造价低,对砂类土、杂填土等地基处理效果好 施工工艺简单、施工速度快、处理深度较大、处理效果好 缺点 处理周期长,工后沉降量较大,对沉降要求严格区域一般还需进行二次处理。 工程造价高,地基处理深度有限,对淤泥等土处理效果较差。 地基处理深度有限,施工过程噪音大,对淤泥等土处理效果较差。 工程造价高,在处理淤泥土时如采用长螺旋钻施工需增加淤泥处理措施。 经济指标 整体地基处理造价约250~350元/m2 整体地基处理造价约600~1000元/m2 整体地基处理造价约200~300元/m2 整体地基处理造价约500~800元/m2 通过比较,排水固结在工程经济性方面具有明显的优势,在工期允许的前提下应尽量采用。水泥搅拌桩与cfg桩工程整体造价相差不大,但根据实际效果反馈,cfg桩地基处理在工后沉降控制方