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工程钻探法应用实例-《滨海软土城市工程勘察关键技术》

时间:2026-01-25 理论教育 小霍霍 版权反馈
【摘要】:图9-6工程地质剖面图探测过程通过对管线材质、埋深、运行状况等因素的分析,地面物探方法适应性受限,传感器探测法、示踪导线法和惯性陀螺仪定位技术须对管线进行开口,综合考虑后确定采用工程钻探法进行探测。本次管线探测工作于2017年2月10日开始,至2017年3月11日结束,探测时间达1个月,主要分为两个探测阶段。本阶段探测工作于2017年2月10日开始,至3月3日共计完成23个探测孔,未探测到污水管。

(1)工程概况

宁波市轨道交通3号线一期工程句章路站—鄞州客运总站区间隧道线路出句章路站后,以一组半径R=440 m的曲线从规划广德湖南路转入鄞州大道,线路沿鄞州大道偏南侧向东敷设,下穿汘江河上方的萧皋碶桥后进入鄞州客运总站。区间采用单层装配式钢筋混凝土衬砌,衬砌管片外径6200 mm,内径5500 mm,管片厚度350 mm,环宽1200 mm,衬砌环错缝拼装。区间设计左线长1162.2 m,共969环,设计右线长1137.1 m,共948环。隧道断面为单洞单线圆形隧道,线间距为14~16 m,采用盾构法施工。

本次新发现的污水管位于鄞州大道与宁南南路路口(见图9-3),原管线详查成果资料缺失,前期与各方对接时也未反馈,后期因鄞州大道高架工程施工时发生电力拖拉管破坏事故,城投公司临时反馈,鄞州大道与宁南南路路口靠近鄞州客运总站一侧存在新建未归档的污水管。该污水管于2015年底施工完成,采用顶管法施工,直径为600 mm,材质为PE,走向沿宁南南路,与盾构区间几乎正交。该污水管未正式移交管线权属单位,但已投入运行使用,为南面罗蒙环球城和几个小区在宁南南路段唯一排放的污水管,埋深约7~13 m,根据区间纵断面资料,推测相交处盾构埋深约11 m,存在污水管侵入盾构隧道的可能。

图示

图9-3 污水管推测位置

通过进一步对接,了解到污水管竣工资料缺失,仅保留有设计施工图,污水管上游位于鄞州大道南侧Y泵站,泵站至鄞州大道与宁南南路路口未设置有检查井,下游位于北侧泰安中路路口,与鄞州大道和宁南南路路口相距500 m左右。根据管线施工单位反馈,浅埋弯头位置(埋深2.0~3.0 m)位于宁南南路东侧绿化带内。

(2)探测必要性

在污水管埋深信息不明确的情况下,如与盾构隧道冲突,根据周边污水管网运行情况,只能选择以下两个改迁方案。

方案一:如图9-4所示,在压力管浅埋段开挖新建消力井XL1,并新建XL1~W1段DN900重力流管道,使得污水顺利排入鄞州大道现有DN900重力流污水主干管,再向西排放至S泵站北侧的W2、W3井,通过新建W3~W4段重力流管道或压力软管排入S泵站,之后进入正常排水系统。该方案存在的问题有:①如按永久管实施,需新建W3~W4段DN900重力流管道,埋深约6.5 m,且附近存在DN1200工业给水管和长途通信光缆,开挖施工难度较大。另外,新建管道位于农田地块,需政策处理。②如按抽排临时管实施,同样需设置地面管道,跨越农田地块,需政策处理。③如按临时抽排方式,需在W2、W3井内设置潜污泵,且要求潜污泵开启后能够满足Y泵站开泵后的抽排流量,防止污水冒溢。

图示

图9-4 改迁方案一

方案二:如图9-5所示,自压力管A处起沿河岸敷设相同管径的压力管道,长约1100 m,过河段采用架空管,直接接入S泵站,之后进入正常排水系统。该方案存在的问题有:①新建管道位于农田地块,需政策处理;②新建管道距离较长,Y泵站的泵送距离可能受限,需更换潜污泵。

图示

图9-5 改迁方案二

改迁方案的工期、费用见表9-1,通过上述分析可知,污水管改迁难度较大,且会对建设工期造成很大的影响,因此确定污水管与盾构区间相交处的埋深显得尤为重要,直接关系到是否需对其进行改迁。

表9-1 改迁方案比较

图示

(3)工程地质条件

场地地貌类型属于滨海冲湖积平原,地势开阔平坦,路口地面标高为3.1~3.5 m。场地属典型的软土地区,分布厚层状软土,软土层深度达35 m左右,包括①3层淤泥质黏土、②2a层淤泥、②2b层淤泥质黏土、③2层流~软塑状粉质黏土、④1层淤泥质黏土、④2层流~软塑状黏土。因场地位于汘江河一侧,恰好处于暗浜区域,地表填土厚度达3.1~6.5 m,推测管线区域平均填土厚度预计4.0~5.0 m。填土主要由碎块石、黏性土及碎砖块等建筑垃圾组成,碎块石大小混杂,粒径一般为5~30 cm,个别大于60 cm,均匀性差。鄞州大道与宁南南路路口处的工程地质剖面见图9-6。

图示

图9-6 工程地质剖面图(https://www.xing528.com)

(4)探测过程

通过对管线材质、埋深、运行状况等因素的分析,地面物探方法适应性受限,传感器探测法、示踪导线法和惯性陀螺仪定位技术须对管线进行开口,综合考虑后确定采用工程钻探法进行探测。具体做法为:沿推测管线走向布置探测断面,利用XY-1型钻机开孔,上部填土采用合金或金刚石钻头钻进,打穿填土后,更换成地下管线勘察专用钻头(见图9-7)进行钻进,如在软土中遇到坚硬物(即推测地下管线),及时测量孔口坐标及标高,并记录相应埋深。

因场地位于暗浜区域,填土厚度基本在4.0 m以上,合金钻头钻进速度缓慢,为提高工作效率,根据实际情况采用小型挖机对探测断面的上部填土先行予以机械挖除。根据污水管直径和大致埋深,断面探测孔的间距取0.4~0.5 m,深度取15 m。本次管线探测工作于2017年2月10日开始,至2017年3月11日结束,探测时间达1个月,主要分为两个探测阶段。

①盲目探测阶段(2月10日—3月3日)

根据城投公司提供的设计施工图进行现场放样,考虑到不是竣工资料,同时联系管线施工单位对污水管走向进行现场指认并放样,两者放样线相差约5.5 m,在放样线范围内外扩2.0 m进行开槽探测。本阶段探测工作于2017年2月10日开始,至3月3日共计完成23个探测孔,未探测到污水管。

②针对性探测阶段(3月4日—3月11日)

图示

图9-7 钻具+地下管线勘察专用钻头

盲目探测阶段后期,在开展钻探探测工作的同时,联系管线施工单位到场对宁南南路东侧绿化带进行开挖,于3月4日挖出浅埋弯头(见图9-8),1#测点管顶埋深2.0 m。根据浅埋弯头位置,沿着污水管大致走向,在北侧约50 m处布置第一个探测断面,于3月7日成功探测到污水管,2#测点管顶埋深6.4 m,随后自南向北在盾构右线和左线各布置1个探测断面,至3月11日顺利探测到盾构左、右线断面的污水管位置,盾构右线3#测点的管顶埋深为7.0 m,左线4#测点的管顶埋深为7.8 m。

(5)探测结果

共实测污水管4处,其中开挖坐标1个,探测坐标3个,根据测点埋深和地面标高,可相应得到各测点的管顶标高,污水管探测成果见表9-2,探测成果平面图如图9-9所示。

图示

图9-8 污水管浅埋弯头开挖情况

表9-2 污水管探测成果

图示

注:1#测点为现场开挖孔;2#~4#测点为工程钻探法探测孔。

图示

图9-9 探测成果平面图

根据管顶标高和污水管直径,可换算得到管底标高,再根据设计、施工资料,盾构区间左、右线与污水管交叉处的位置关系见表9-3。由表9-3可知,污水管未侵入盾构隧道,与盾构刀盘之间的距离分别为4.022 m和4.711 m,满足盾构区间正常推进的要求,无需对污水管进行改迁处理。

表9-3 污水管与盾构位置关系

图示

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