虹桥商务区分区单元(HQ2)地质灾害危险性评估报告(2018年度更新成果)docx
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2024-04-11发布于内蒙古
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虹桥商务区拓展区单元(HQ2)
2.5水土环境地球化学特征 16
第3章地质灾害危险性现状评估 24
3.2地质灾害危险性现状评估 24
第4章地质灾害危险性预测评估 32
4.1地面沉降危险性预测评估 32
4.2地基变形危险性预测评估 34
4.3边坡失稳危险性预测评估 38
4.4砂土液化危险性预测评估 39
4.5水土突涌危险性预测评估 40
4.6浅层天然气害危险性预测评估 41
4.7水土污染危险性预测评估 42
第5章地质灾害危险性综合评估 43
虹桥商务区拓展区(HQ2)地质灾害危险性评估报告
评估区及邻近区域基岩和断裂构造图
评估区及邻近区域1980~1995年间累计地面沉降等值线图
评估区及邻近区域1996~2001年度累计地面沉降等值线图
评估区及邻近区域2002~2006年度累计地面沉降等值线图
评估区及邻近区域2007~2011年度累计地面沉降等值线图
评估区及邻近区域2012~2016年度累计地面
为贯彻落实《地质灾害防治条例》(国务院令第394号)、《国土资源部关于加强地质灾害危险性评估工作的通知》(国土资发[2004]69号)、《地质灾害危险性评估单位资质管理办法》(国土资源部第29号令)及《上海市地面沉降防治管理条例》,进一步加强地质灾害防治工作,简化审批流程、提高工作效率,结合上海市实际,上海市规划和国土资源管理局制定了《上海市地质灾害危险性评估管理规定》,实行分区地质灾害危险性评估。根据城市总体规划及分区 (新城)规划,结合地质灾害危险性分区,全市共划分为52个地质灾害危险性评估分区单元,并于2011年完成了全市52个分区单元的地质灾害危险性评估报告(初期成果),2016年完成全市第一轮52个分区单元的成果更新,2017年完成上海市中心城区6个分区单元(Z0~Z5)及浦东新区4个分区单元(PD1~PD4)共计10个分区单元地质灾害危险性评估报告第二轮的动态更新工作。
为使地质工作更好地服务于工程建设,提供及时可靠的地质成果,根据2018年颁布《上海市地质灾害危险性评估管理规定》(沪规土资规[2018]2号),2018年起,分区灾评动态更新周期为三年,按照上海市规划和国土资源管理局工作安排,由我院承担2018年度上海市宝山区3个分区单元(BS1~BS3)、浦东新区5个分区单元(PD5~PD9)、大虹桥地区2个分区单元(HQ1~HQ2)、青浦区4个分区单元(QP1~QP4)、松江区三个分区单元(SJ1~SJ3)共计17个分区单元地质灾害危险性评估报告的第二轮动态更新工作。
本次拟更新的虹桥商务拓展区单元(HQ2)是2018年度需更新17个地质灾害危险性评估单元之一,上一轮更新时间为2013年。
分区单元地质灾害危险性评估是根据评估单元地质环境条件及规划特点,针对一般建设项目(其划定标准以《上海市地质灾害危险性评估管理规定》(沪规土资规[2018]2号)为准进行地质灾害危险性评估,并提出地质灾害防治措施和
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建议,其目的是为一般建设项目的地质灾害防治提供依据,减轻或避免工程建设引发和遭受地质灾害的风险,保护人民生命和财产安全。
本评估报告可作为区内一般建设项目地质灾害防治依据,对于《上海市地质灾害危险性评估管理规定》(沪规土资规[2018]2号)界定的重要建设项目,需单独进行地质灾害危险性评估。根据相关规定,地质灾害危险性评估不代替工程各阶段的工程地质勘察及其它相关的评价工作。
本次地质灾害危险性评估工作,主要依据相关法规和技术规范进行,同时,利用了相关的科研成果、生产报告。评估依据及利用资料主要有:
1、《地质灾害防治条例》,国务院令第394号;
2、《国土资源部关于加强地质灾害危险性评估工作的通知》,国土资发[2004]69号;
3、《上海市地面沉降防治管理条例》,上海市人民代表大会常务委员会公告第1号(2013.4);
4、《上海市土地资源利用和保护“十三五”规划》,沪府发〔2017〕24号;
5、《上海市地质灾害危险性评估管理规定》,(沪规土资规[2018]2号);
6、《上海市建设工程基坑降水管理规定》(沪建管(2015)946号);
7、《上海市地面沉降控制区范围划定方案》(沪规土资矿[2018]155号)。
4、《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50497-2009);
1.3.3上海地质资料信息共享平台
本次评估充分利用了上海地质资料信息共享平台,平台集中了以往的科研成果、生产报告、地质环境监测等大量资料。评估区实际材料图见附图1、附图2。
虹桥商务区拓展区范围为东至环西一大道,西至A5嘉金高速公路,南至A9沪青平高速公路,北至A11沪宁高速公路,总用地面积约60.3km2。评估区地理位置详见图1-4-1。
1.4.2.评估区内已有主要建(构)筑物概述
评估区除道路、河流外主要为民宅、学校及相关生活配套,区内居民小区分布较多,居民楼以多层建筑为主,学校有台商女子学校、新加坡国际学校(闵行校区)、徐泾国际教育基地及上海国际会计学院等。
虹桥商务区拓展区(HQ2)地质灾害危险性评估报告
虹桥商务区拓展区(包括机场),道路网密度为4.32公里/平方公里,其中干道网密度为2.25km/km2。扣除机场用地面积,道路网密度为4.65km/km2,干路网密度为2.45km/km2。主要道路包括评估区边界的环西一大道、嘉金高速、沪宁高速、沪青平高速、北翟高架路、崧泽高架路等。此外,区内还有一条贯穿南北的沪杭铁路。
国家会展中心(上海)位于评估区内,紧邻崧泽高架和嘉闵高架,连接G15深海高速和G50沪渝高速,跨地铁2号线徐泾东站。国家会展中心(上海)可展览面积50万m2,包括40万m2室内展厅和10万m2室外展场。
图1-4-1虹桥商务区拓展分区地理位置示意图
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根据《上海市城市总体规划(2017-2035年)》,虹桥商务区是主城片区之
一,将聚焦枢纽、会展、商贸功能,培育虹桥主城副中心。形成虹桥商务区主功能区(核心区)总部经济、东虹桥临空地区航空服务、西虹桥徐泾地区贸易会展、南虹桥华漕地区医疗教育、北虹桥江桥地区电子商务文体创意等功能组团。控制和建设G15沈海高速、G50沪渝高速两侧绿带,加快推进吴淞江两侧的生态空间建设。拓展虹桥枢纽交通疏解通道,增设机场联络线、嘉闵线等,增加南北向轨道交通线%左右。打造新虹桥医学中心、会展、文化等高等级公共服务集聚区,适度新增高等级文体和教育设施。新增中小套型住房占比约80%,大幅度提高租赁性住房比例。规划人口规模约50万人。
根据《上海市闵行区总体规划暨土地利用总体规划(2016-2035年)》草案,闵行北部国际商务集聚区,包括华漕镇(南虹桥地区)及新虹街道(虹桥核心区),是虹桥主城片区的重要组成部分。针对现状虹桥核心区功能割裂、空间联系不畅的问题,规划重点提升南虹桥地区的国际配套功能,提高设施能级,完善虹桥主城片区的高等级文化、体育设施配套和居住生活配套,强化综合交通衔接,尤其是强调完善骨干路网和中运量系统,促进南虹桥与虹桥核心区的直接通勤联系,建设虹桥商务区的国际化配套新中心。
根据《上海市虹桥商务区发展“十三五”规划》,“十三五”期间,虹桥商务区要进一步发挥交通和会展的功能优势,发挥核心区示范引领作用,加快推进主功能区和拓展区开发建设,按照建设世界一流水准的现代化中央商务区的要求,形成“一主多辅、相互配套、协同发展”的格局。
虹桥商务区拓展区主要承担商务区核心交通功能保障、基本配套功能配置、生态环境支撑的作用,将规划建设成为空间布局合理、生态环境良好、功能设置科学,对虹桥商务区的可持续发展起到重要支撑和保障的现代化和谐地区。
预测评估虹桥商务区拓展区(HQ2)
根据评估区的规划定位,对于未来一般建设项目而言,主要涉及一般工业与民用建筑、城市道路、地下管线等,工程类型主要包括浅基础工程工程以及各类建(构)筑物的桩基工程和基坑工程。
根据行业标准《地质灾害危险性评估规范》(DZ/T0286-2015)和上海市工程建设规范《建设项目地质灾害危险性评估技术规程》(DGJ08-2007-2016)中的
具体规定,评估工作流程如图1-5-1所示。
图1-5-1分区单元地质灾害危险性评估工作程序图
虹桥商务区拓展区(HQ2)地质灾害危险性评估报告
本次成果更新时,在补充、更新相关地质环境资料的基础上,对原评估报告进行了更新与完善,主要更新内容如下:
对评估区及邻近区域的9个水文地质钻孔资料及水文地质参数进行了校对和整理,重新绘制了2条水文地质剖面图,补充绘制了1条水文地质剖面。根据地下水位动态监测资料,主要对影响地下空间开发的潜水、微承压水及第一承压水水位数据进行了补充更新。
本次利用“上海地质资料信息共享平台”近几年新入库的大量钻孔资料,对原成果中深度较浅的勘探孔进行了替换,并在控制精度较小的区域补充了勘探孔。本次共利用勘探孔157个,其中新增勘探孔36个,评估工作实际材料图及工程地质剖面图中勘探孔编号前缀为“NG”为本次新增取土孔或取土兼标贯孔,前缀为“NC”为本次新增静探孔。并对所有勘探孔的地层资料重新梳理,重新绘制了评估区工程地质剖面图21条。
对第一轮评估报告提供的地面沉降监测数据和资料进行了更新完善,本次新编制了评估区2012~2016年度地面沉降等值线地质灾害危险性评估内容更新
1、根据本次新增资料,对评估区基础地质、水文地质条件、工程地质条件进行了分析和评价,阐明了评估区地质环境条件。
2、本次更新时在地质灾害现状调查的基础上,收集新增了该区域及附近典型地质灾害工程实例。
3、按照《上海市地面沉降防治管理条例》、《上海市地质灾害危险性评估管理规定》、及《上海市地面沉降控制区范围划定方案》相关要求,重点对基坑工程引发和遭受地质灾害的危险性预测评估内容进行了更新。
4、对原评估报告地质灾害预测评估内容进行了梳理与完善。
评估区位于上海市嘉定区、青浦区及闵行区三者交汇处,包括徐泾、华漕及江桥等镇。属于滨海平原地貌类型区。整个评估区内地势平坦,地面标高(吴淞高程,下同)一般在2.50~5.12m之间,平均标高约4.1m。
根据上海市中心气象台多年的资料统计分析,上海属北亚热带东亚季风盛行的地区,春夏季多东南风,冬季多东北和西北风,距地面12m处的平均风速为3.1m/s,平均最大风速为30m/s,极大风速为34.7m/s。受台风影响的季节为每年5~11月,其中7~9月最多。年平均气温15.3℃,夏季气温最高为40.2℃(1934年7月12日),冬季最低为-12.1℃(1983年1月19日)。月平均最高气温27.8℃(8月),月平均最低4.0℃(1月);相对湿度:6月至8月最高,平均为91%;9月至12月最低,平均为76%;1月至5月居中,平均为85%。
多年平均降水量为1165.8mm,年最大降水量1625mm,年最小降水量738.1mm。4~9月降水量约占全年的69%,6~7月份为梅雨季节。7~9月份受台风影响易形成暴雨,或受副热带持续高压影响形成伏旱。年降雨天数一般125~135天。
影响上海的雾以辐射雾和平流雾为主,多年雾日数为49天,最多66天,最少25天。
评估区地表水体发育,河流纵横交错。吴淞江从评估区北部穿过,江宽约60~100m,根据北新泾水文站监测资料,评估区范围内吴淞江实测多年平均高水位为2.70m,多年平均低水位为2.00m,历史最高潮位为3.60m,历史最低潮位为1.46m。华漕港河口宽度约20~32m,水深2.5~3.0m。蟠龙塘(港)河口宽度约27m,水深3.0~3.5m。双鹤浦河口宽度约22m,水深2.5~3.0m。洪泾港河口宽
地质灾害危险性评估报告度约22m,水深2.5~3.0m。李沙港河口宽度约19m,水深2.0~2.5m。另外,其他河流还有罗家港、虬江港等。
评估区及邻近区基岩埋深220~360m,基岩属侏罗系寿昌组和黄尖组,评估区大部分区域为寿昌组(J3s),主要岩性为杂色粉细砂岩,夹泥岩和砾岩薄层,仅在南部及东部局部地区出现黄尖组(J3h),主要岩性为辉石安山岩、安山质角砾熔岩、安山岩、安山质凝灰岩。
上海地区大地构造单元属于扬子准地台浙西~皖南台褶带和下扬子台褶带的北东延伸部分,在地质历史时期总体表现为隆起状态,构造活动以断裂为主,辅之缓慢升降,为断裂分割而成的正向隆起断块。评估区及邻近地区断裂较多,主要有七条断裂。其中评估区内有2条断裂分布:北西-北北西走向的太仓—奉贤断裂(F2)、近东西走向的青浦-龙华断裂(F26);在邻近评估区北侧分布有一条近东西走向的千灯-黄渡断裂(F23);邻近评估区东侧分布有4条断裂:北西-北北西走向的葛隆-南翔断裂(F29)、北北东走向的大场-九亭断裂(F21)、北西西走向的丰庄-静安断裂(F25)、北东走向的愚园-动物园断裂(F38)。根据已有地球物理勘查成果,上述断裂全新世以来均无活动迹象,因而对工程建设无影响。评估区及附近区域地质构造及基岩埋深见附图3。
上海地区地震记载始于明成化十一年(1475年),至解放时的400多年间平均每3年有一次有感地震。但从历史地震或近期地震的资料来看,在上海市地域范围内,500多年来,震级最大的为明天启四年(1624年)震中为原南市区的4.8级地震,给上海造成一定影响的主要都是邻近地域地震的波及,其中以南黄海至长江口一带的地震为最甚,其次是江苏溧阳和苏州地区的太仓-吴江一带的地震。无论是上海本地的地震,还是邻近地域地震的波及,对上海造成地震烈度影响均小于6度。因此从总体上看,上海属于中国地震活动分区中的地震活动强度弱、频度低的地区之一。
根据国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010,2016版)和上海市工程建设规范《建筑抗震设计规程》(DGJ08-9-2013)有关条文规定,评估区设计基本地震加速度为0.10g,相应的抗震设防烈度为7度,所属的设计地震分组为第二组,地基土属软弱地基土,建筑场地类别为Ⅳ类;除临岸地段处于建筑抗震不利地段外,其余地段处于建筑抗震一般地段。
评估区自新近纪以来属缓慢沉降地区,广泛接受堆积,松散覆盖层厚度在220~360m之间,为黏性土与砂性土交互的碎屑沉积物,由下而上具明显韵律性变化规律。按岩性、岩相差异,可粗分为两大部分:下部,埋深约145m以下至基岩,以褐黄色为主,掺杂蓝灰、黄绿色网纹或杂斑的杂色黏土与灰白为主色的砂砾互层,称之“杂色层”,属早更新世陆相沉积物;上部,即埋深约145m以上至地表,以灰为主色夹绿、蓝、褐黄等色的黏性土与浅灰、黄灰色砂(或含砾)互层,称之“灰色层”,属于中更新世至全新世海陆交替以海相渐占优势环境下的沉积物,按年代地层和岩石地层可划分为中、上更新统和全新统以及若干组,其中,全新世的软黏性土层在外力作用下易产生变形,粉性土在基坑开挖时易产生流土、流砂,是影响评估区内工程建设的主要地基土层。
据上海地区已有的矿产资源勘察成果,评估区范围内未发现可开发利用的固体矿产资源。
评估区第四系松散层发育有潜水含水层,微承压含水层和第一、二、三、四、五承压含水层,各含水层因形成地质时代、水动力条件和成因类型的不同,水文地质条件有较大差异详见表2-3-1及附图4~6。其中潜水含水层、微承压含水层分布特征参照工程地质剖面图。
上述各含水层中,与工程建设相关的主要为潜水、微承压水含水层和第一承压水含水层。
上海地区潜水位埋深一般在0.5~1.0m之间,根据位于评估区北部的海008-0000潜水监测孔资料,2002~2018年水位动态监测结果(图2-3-1),该孔潜水
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水位标高约在2.0~3.9m之间波动,目前潜水水位标高在3.8m左右。潜水位年内变幅大小与相应时期大气降水量大小与持续时间有关。潜水水位普遍高于地表水位,并与地表水有不同程度水力联系。根据上海市工程建设规范《岩土工程勘察规范》(DGJ08-37-2012)有关条文判定,未受环境污染时,潜水对混凝土具有微腐蚀性;当长期浸水时,潜水对混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性;当干湿交替时,潜水对混凝土结构中的钢筋具有微或弱腐蚀性;潜水对钢结构有弱腐蚀性。对于评估区内可能受污染的场地,需取水样进行水质分析。
表2-3-1评估区水文地质条件特征
大部分地区为HCO3-Na,西北局部地区为HCO3-
注:1、潜水含水层和微承压含水层分布特征参照工程地质剖面图。
2、富水性评价条件:潜水含水层:口径500mm,降深2m;承压含水层:口径250mm,降深5m。
根据位于评估区东侧的闵405-07C微承压含水层监测孔资料2010~2018年水位动态监测结果(图2-3-2),该孔微承压水水位标高约在-0.9~1.5m之间波
动,目前微承压水水位标高在0.15m左右。
图2-3-2微承压含水水位动态曲线
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根据评估区东南侧外第一承压含水层监测孔闵403-01C自2010年以来水位动态监测结果(图2-3-3),该孔近年来水位标高在-3.15~-0.80m之间波动,且水位有上升趋势,目前水位标高在-0.87m左右。根据评估区及邻近区域第一承压含水层地下水位监测结果,绘制了2017年度评估区高水位等值线),
区内高水位标高一般在+1~-1m之间。
图2-3-3第一承压含水层地下水位历时变化曲线
图2-3-4评估区第一承压含水层(⑦)2017年度高水位等值线工程地质条件
根据《上海市三维城市地质调查》1:50000精度工程地质资料,评估区埋深100.0m范围内的地基土均属第四纪沉积物,主要由黏性土、粉性土和砂性土组成。根据各土层的地质时代、成因类型、物理力学性质等特征综合分析,将评估区深度100.0m以浅的地基土层划分为9个工程地质层和分属不同层次的若干个亚层。地基土埋藏分布情况及主要物理力学性质指标表详见表2-4-1、2-4-2、2-4-3。工程地质剖面图详见附图7~27及附图28。
根据已有资料初步分析,评估区由于受到古河道切割,工程地质条件变化较
大,工程建设影响范围内的9个工程地质层中,第①层填土,土质松散不匀,土
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质差,未经处理不宜作为天然地基持力层;第②1层褐黄色~灰黄色黏性土俗称“硬壳层”,土质较好,中压缩性,可作为一般轻型建(构)筑物的天然地基持力层;第②3、③a、④a层砂质粉土,基坑开挖进入该层时,在水头压力作用下易形成流土、流砂现象;第③、④层为上海地区典型的软土层分布,当建(构)筑物体型及附加荷载较大时,可能产生较大的地基变形;评估区东部为古河道分布区,第⑥层硬土层缺失,相应沉积了深厚的⑤3层,局部还沉积了⑤2层,⑦层顶板埋深和厚度变化大,桩基条件复杂多变。评估区西部为正常沉积区,有暗绿色硬土层(⑥层)分布,其下部分布的⑦层粉性土,中密,中压缩性,土性较佳,可作为荷载不大的建(构)筑物桩基持力层;但由于其厚度较薄,其下分布的⑧1层为软弱下卧层,厚度大,对控制桩基沉降不利。
根据上述分析,浅部粉性土层(②3、③a、④a)开挖时易产生流砂问题,③、④层为典型的软土层,为采用浅基础工程的建(构)筑物的主要压缩层;⑤2层为微承压含水层,⑦层为第一承压含水层,深基坑开挖时,可能引发流砂和基坑突涌问题,第⑦层也是上海地区建(构)筑物良好的桩基持力层。
依照全市工程地质结构分区,评估区位于滨海平原区(Ⅱ),根据评估区暗绿色硬土层(⑥层)和浅部砂质粉土层(②3)的分布情况,可将评估区划分为4个工程地质亚区(Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅱ4),各分区工程地质层的空间分布特点详见表2-4-1及附图28。
本次土壤环境现状评价数据来源于《上海市土地质量监测(2009年-2012年)》,采样密度为1个点/km2,采样深度为0-20cm,测试指标、测试方法及元素富集评价方法参照《多目标区域地球化学调查规范(1:250000)》(DZ/T0258-2014)。
HQ2地区表层土壤酸碱度总体以中性为主,镉、铜和锌的平均浓度高于全市背景值,砷、铬、汞、镍、铅的平均浓度与全市背景值持平。该区土壤中砷、铬、铜、汞和铅的总体富集程度为一般;镉、镍和锌以一般和初始富集为主。从
土地质量生态管护的角度,初始富集元素为应引起关注的指标,镉、镍和锌元素应为今后土壤环境监测的重点指标。
2.5.2浅层地下水环境质量现状特征
基于《上海市地下水基础状况调查评估》项目成果以及分区单元区域多年地下水环境监测数据,依据《地下水质量标准》(GB/T14848-2017)进行评价,分区单元所在区域浅层地下水质量综合评价普遍为Ⅳ类水,影响水质的主要因子为铁、锰。
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表2-4-1评估区(HQ2)工程地质条件分区及评价表
纪翟公路、嘉闵高架以西,高泾路以东区域
有⑥层硬土层分布,埋深一般在19~30m;有⑤1层,厚度较小,一般在5~10m之间;无⑤2层分布;⑦1层砂质粉土和⑦2层粉砂广泛分布。西北角埋深较浅,小于24m,其它地区一般大于28m。
有浅部砂层 (②3)分布,厚度变化较大,在1~13m之间
浅基础工程下卧层有土性较好的粉性土分布,但该层土质不匀,浅基础工程条件一般~较好。
第一硬土层 (⑥层)分布,桩基持力层分布较为稳定,但西北段⑦层埋藏浅、厚度小,应注意桩基变形问题。桩基条件较好。
浅部粉土发育,且有软土层分布,基坑开挖时易引发渗流液化 (流砂),深基坑工程还应注意第⑦层可能引发的水土突涌问题,基坑工程条件差。
无浅部砂层 (②3)分布;北部部分地区⑦层缺失。
浅基础工程下卧层软黏性土厚度较大,浅基础工程条件总体一般~较差。
北部⑦层缺失或厚度小,南部桩基持力层分布较为稳定。第一硬土层(⑥层)分布,,桩基条件较好。
浅部软黏性土发育,无流砂层分布,应注意软黏性土变形问题;深基坑工程还应注意第⑦层可能引发的水土突涌问题,基坑工程条件一般。
受古河道切割,⑥层硬土层缺失;⑤层厚度较大,累计厚度20~40m;④a层在南部局部分布;吴淞江两岸有⑤2
有浅部砂层 (②3)分布,吴淞江两岸厚度较大,最厚达12m,
浅基础工程下卧层有土性较好的粉性土分布,但该层土质
⑥层硬土层缺失,桩基持力层分布不稳定,但⑤2层分布,桩基条
浅部粉土发育,且有软土层分布,基坑开挖时易引发渗流液化 (流砂),深基坑工程还应注意第⑤2层
层分布,层顶标高-19~-27m。⑦层顶板埋深和厚度变化大,顶板埋深在34~45m之间,厚度2~25m。
不匀,浅基础工程条件一般~较好。
可能引发的水土突涌问题,基坑工程条件差。
浅基础工程下卧层软黏性土厚度较大,浅基础工程条件总体一般~较差。
⑥层硬土层缺失,桩基持力层分布不稳定,⑤层厚度较大,桩基条件差。
浅部软黏性土发育,无流砂层分布,应注意软黏性土变形问题;深基坑工程还应注意第⑤2层可能引发的水土突涌问题。基坑工程条件一般。
评估区地面沉降较为发育,应注意地面沉降对工程建设的影响;评估区局部地段可能存在有暗浜土,应注意由其引起的地基变形问题。
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大部分地区上部一般为杂填土,为砖块、碎石、植物根茎等组成的建筑垃圾,下部为素填土,由灰黄色粘性土组成,土质松散不均
含氧化铁斑点及铁锰质结核,夹薄层粉土,局部地区该层为砂质粉土或粘质粉土,土质均匀
含铁锰质绣斑及少量铁锰质结核,无摇震反应,稍光滑
大部分地区以砂质粉土为主,部分地区顶部为砂质粉土,下部为粉砂,夹粘性土薄层,含云母,局部夹贝壳碎屑
大部分地区为淤泥质粉质粘土,西部局部地区为粉质粘土。含云母、有机质,局部夹0.5-2cm薄层状粉土
大部分地区岩性以淤泥质粘土为主,评估区西部以粘土为主。含云母、有机质、半腐植物根茎及贝壳碎屑,夹夹2-3mm粉土或粉砂薄层,土质均匀
含云母、有机质及贝壳碎屑,局部夹粉土薄层及粘性土薄层
含云母、泥钙质结核,局部地段夹半腐植物根茎,见有机质斑点,土质均匀
含云母、有机质、泥质结核,夹1-3mm厚粉土薄层,局部夹粉砂薄层,局部见有贝壳碎屑
以灰色砂质粉土为主,部分地区为粉砂,含云母、有机质,局部夹粘性土薄层
沪宁铁路、纪翟路以东的古河道区内
含有机质,见有腐殖质及半腐根茎,部分地区夹3-5cm厚粉土薄层,土性不均,局部夹粉砂薄层
颜色以灰绿色为主,部分地区为灰黑色或褐灰色,含云母、有机质,夹少量薄层粉砂,夹粉砂团块
颜色由褐黄色逐渐过渡为草黄色,岩性以粉质粘土为主,部分地区为粘土,含有机质、氧化铁斑点,见灰色粘性土条纹
大部分地区以草黄色砂质粉土为主,部分地区为草黄色或灰色粘质粉土,含云母、有机质及少量氧化铁斑点,夹1-2cm厚粉质粘土薄层
颜色上部为灰黄色,下部过渡为灰色,以粉砂为主,由长石、石英、云母等矿物颗粒组成,顶部夹较多粘性土薄层,局部为砂质粉土,含有机质条纹
含云母、有机质,局部夹成层状粉砂,厚度在1-2cm之间
含云母、有机质,夹较多0.3-0.5cm局部0.5-1cm薄层状粉土,土性不均,局部夹粉砂薄层
岩性大部分地区以粉砂为主,部分地区为砂质粉土。含云母,夹1-3cm薄层粘性土
以灰色为主,局部地区以灰绿色为主。岩性以粉质粘土夹粉砂为主,夹有较多粉土薄层。含云母,偶见泥钙质结核,土质不均
大部分地区岩性以粉砂为主,部分地区为砂质粉土或粉细砂。由长石、石英、云母等矿物颗粒组成,顶部多夹粉质粘土薄层,局部地区底部夹少量砾石
由长石、石英、云母等矿物颗粒组成,见贝壳碎屑,含砾石,呈次圆-次棱状,最大直径约1cm,部分地区分选性差
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表2-4-3评估区(HQ2)主要工程地质层物理力学指标表
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根据上海市工程建设特点,本次地质灾害危险性评估主要针对浅基础工程、桩基工程和基坑工程,其中基坑工程主要评估开挖深度H7m和7m≤H15m的基坑工程。根据评估区所处的地理位置和地质环境条件,并结合上海市一般工程建设的特点综合分析,评估区内的地质灾害类型主要为地面沉降、地基变形、边
坡失稳、砂土液化、水土突涌、浅层天然气害和水土污染。
根据评估区附近地面沉降水准点监测资料,绘制了评估区及附近区域1980~1995年间、1996~2001年度、2002~2006年度、2007~2011年度及2012~2016年度地面沉降等值线年间,评估区内大部分地区累计地面沉降量在50~125mm,年均沉降3.3~8.3mm左右,基本呈现由南至北、由西向东沉降量逐渐增大的趋势。
1996~2001年度,评估区累计沉降量主要在75~225mm,年均沉降13~38mm,沉降速率明显加快,存在较为明显的差异沉降现象;南部徐泾等地沉降量相对较小,中部华漕附近累计沉降量多在200mm以上,局部超过300mm,成为明显的沉降漏斗,主要原因是由于过量的地下水开采。
2002~2006年度,评估区累计地面沉降量多在25~100mm之间,年均沉降5~20mm,较以往相比有减小趋势。其中原中部华漕附近的沉降漏斗区累计沉降量在75~125mm之间,年均沉降量15~25mm,沉降量有所减小,但有一定的差异沉降存在。
2007~2011年度,评估区北部沉降量较大,累计地面沉降量大于25mm,年均沉降大于5mm,并在西北部形成了一个沉降漏斗,漏斗中心累计地面沉降量大于125mm;其余大部分地区沉降量较小,累计地面沉降量小于25mm,年均沉降小于5mm。
2012~2016年度,评估区大部分地区沉降量较小,累计地面沉降量小于25mm,年均沉降小于5mm,仅在西北纪王地区、东北角幸福地区、东南侧靠近虹桥商务区地区沉降量较大,累计地面沉降量大于25mm,年均沉降大于5mm。
1、区域地下水开采仍是地面沉降的主要影响因素
根据已有研究成果,上海产生地面沉降的主要原因是地下水开采,由于邻近地区开采地下水,致使评估区及周边区域承压水水位下降,土体有效压力增加产生压缩变形从而表现为地面沉降。
根据评估区所在的闵行区地下水采灌量统计资料,评估区地下水以开采为
主,几十年来各承压含水层的地下水均有不同程度的开发利用,但以第Ⅳ承压含水层为主要开采层,地下水回灌主要集中在第二含水层。根据闵行区1980~2018年间地下水采灌量、地下水位变化及变形量(第四承压含水层)(图3-2-1)可看出:1980~1996年期间随着开采量的逐年增长,第四承压含水层水位呈持续下降趋势,且下降幅度较大,该层变形量有一定增加,但增加幅度不大,说明抽水引发的地面沉降还未完全体现;1996年后至今,随着开采量的调减,含水层地下水位下降趋势得以缓和,并呈现回升迹象,但由于地面沉降的滞后效应,1996年至2000年左右含水层变形量仍持续增加,2000年后变形量明显缓和。上述分析表明,大量开采地下水导致的地下水位下降,使松散土层承受的有效应力加大而导致土层压缩变形。因此,大量开采地下水是上海地面沉降的主要原因。
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图3-2-1第四承压含水层地下水开采、水位变化及土层变形历时曲线分层标由于标组重新设置而造成数据不连续,因此未使用)
2、大规模工程建设是近年来影响区内地面沉降发展格局的主要因素
随着虹桥商务区的开发建设,大规模的城市工程建设成为不容忽视的新的沉降引发因素。通过对重大市政工程及典型建筑密集区地面沉降的研究表明,工程性地面沉降正成为愈来愈重要的因素。工程性地面沉降主要表现在基坑降水,其原理与区域地下水开采引发的地面沉降类似,区内地面沉降漏斗形成的主要原因与大规模工程活动有关。近年来,随着人类工程活动的逐渐减弱,除部分地区外,评估区地面沉降发展趋势已明显减缓。
评估区内分布有已投入使用的道路,如边界的环西一大道、嘉金高速、沪宁高速、沪青平高速、北翟路及华翔路,区内还有南北分布的联友路、纪翟公路、诸光路、金沙江西路、北翟路、北青公路、崧泽高架路及沪青平公路等主要道路,除此之外,区内还有一条贯穿南北的沪杭铁路线。以上道路使用状况良好。道路平整,无裂纹或塌陷,说明区内道路的地基变形均在设计容许范围内。
评估区范围较大,分布的现有建(构)筑物较多,区内现有金丰城、爱博家园站等大型居住社区;台商女子学校、新加坡国际学校(闵行校区)、徐泾国际教育基地及上海国际会计学院等教育科研单位。主要以居住小区、教育、商业办公楼及少量工业厂房等为主。其中住宅楼一般为2~3层普通住宅或多层建筑,普通住宅基础型式一般天然地基,而多层建筑一般采用桩基;商业办公楼一般为多层建筑,采用浅基础或桩基。
据调查,以上建(构)筑物均在正常使用,未发现有建筑物开裂、倾斜等地基变形现象。表明区域内建(构)筑物经有效的地基处理或采用必要的工程措施后,其地基变形在设计容许范围内,未对建(构)筑物造成危害。
但根据调查,在评估区以东虹梅南路附近地区(该地区工程地质条件与评估区相近),有因基坑开挖而引起周围一定范围地基变形发生的实例。
某基坑位于市区,基坑挖深约7.0m,其西侧距离原虹梅南路小于3.0m,采用SMW工法围护,工法桩为两排φ900水泥土搅拌桩。基坑开挖至5.0m以下时,西侧坑壁出现侧向位移,局部向内倾移3cm以上;虹梅南路一侧的围墙多处倾斜、开裂;路边人行道和车行道之间出现裂缝,裂缝宽度5.0mm以上。据监测显示,基坑整体稳定性尚好,坑壁未发生局部破坏和渗水,分析坑壁偏移原因主要是路面大量车辆运行、降水和软土蠕变。后施工单位对围墙和坑壁局部进行了加固,工程建成后使用情况良好,沉降监测亦未发现异常。
90年代初,随着上海城市建设的快速发展,地下空间开发过程中发生了多起深基坑工程事故。仅1992~1994年,就发生了30余项,造成巨大的经济损失和不良后果。影响基坑边坡稳定的外在因素主要是设计、施工不当,内在地质因素则与软土、流砂层、明暗浜以及地下水等不良地质作用有关。下面是发生在上海的一些基坑工程事故实例。
实例1:该项目位于普陀区祁连山南路、金沙江路十字交叉处,工程地质条件与评估区相似。祁连山南路为地下二层岛式站台车站,与16号线
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下三层岛式车站。车站主体结构尺寸186m×19.6m(内净)。车站主体围护结构采用地下连续墙结构,车站采用地下墙与内衬墙的叠合结构,地下连续墙不但作为车站的围护结构,并作为车站的主体结构。换乘节点段连续墙厚度为1000mm,其余连续墙厚度均为800mm,连续墙基本幅宽为6m。该车站基坑开挖深度较深,达26.253m,为一级基坑。尽管本工程施工难度较大,但由于基坑围护、降水设计合理,施工得当,且在施工过程进行了精确的监测,目前未出现边坡失稳现象。
此外,评估区内部分商业办公楼及住宅楼下设有地下一层或地下两层地下车库(地下室),基坑开挖深度在4.0~8.0m之间,在开挖过程中由于采取合理有效的围护及降、排水等措施,建设过程中围护结构安全、稳定,未发生基坑边坡失稳现象。但评估区附近工程地质条件相似地区曾经发生过相类类似的基坑边坡失稳事故。
实例2:位于评估区以东的中环线虹许路~北虹路下立交工程A3.5标段在基坑开挖施工过程中曾发生过基坑边坡失稳的工程事故。该下立交基坑开挖深度约10.2m,宽度约34m,采用SMW工法加三道钢支撑作为基坑支护结构。2004年10月25日20时30分左右,在基坑开挖到10m左右深度时,突然发生局部坍塌,塌方段长约36m。根据坍塌后地质调查结果,坍塌区及附近杂填土较厚以及可能存在的暗浜是基坑坍塌的重要原因。此外,第③层、④层淤泥质粘性土层具有的高含水量、高压缩性以及触变和流变特性,亦是基坑发生坍塌破坏的重要原因。
评估区内分布的河流主要有吴淞江、蟠龙塘(港)、华漕港、双鹤浦、洪泾港等,吴淞江岸坡为人工砌石岸坡,其他河流均为自然边坡,现均处于相对稳定状态,在自然状态下产生岸坡坍塌、滑塌的可能性较小。但在其它地区河岸边坡,曾经发生过因岸边过量堆载或桩基施工而引起的边坡失稳事故,举例如下:
实例3:2008年2月12日位于宝山区蕰藻浜南岸呼兰路911弄18号纪蕰路仓库码头防汛墙由于在墙后7m处、长达125m的范围内大量堆放每个重约28至30吨的钢卷,且叠放3层,致使墙后地坪不堪重负,发生严重坍塌,最大坍陷深
度约5米,防汛墙严重内倾,土体挤压进入河道约20m,墙后32吨龙门吊基础也因此严重倾斜、支架局部撕裂。
实例4:某工程预制桩施工引发河岸边坡失稳实例。某工程采用截面300×300mm、长19.0~23.5m预制桩,用65kN单动蒸汽锤打桩,施工场地南侧约10m处有一条宽度约22m左右的河浜,其边坡稳定性较差,经打桩振动和挤土,工程未完工即造成河岸边坡表层4~5m厚土体滑坡。
根据调查,评估区内尚未见有砂土液化的相关案例报道。但根据收集资料,评估区内埋深20m范围内有②3、④a层饱和砂质粉土分布,应注意砂土液化问题。上海地区尚未见地震液化的相关案例,但由于地下水位高,在地下空间开发影响范围内的粉砂粉性土层,普遍具有渗流液化的特性。在基坑工程、管道工程等地下空间开挖施工工程中,易于触发流砂,流砂发生时能造成大量的土体流动,引发滑坡、塌方及塌陷等地质灾害,使周围环境受到严重破坏。上海地区由于施工中的流砂问题而发生过较多工程事故。
实例1:曹杨路某商办楼工程,地下室埋深12.4~13.4m,采用钻孔灌注桩结合三轴水泥土搅拌桩作为基坑围护结构,地下埋深1.9~11.2m范围为②3层砂质粉土,基坑开挖至地下6m深时,出现两个渗漏点,水夹着砂土大量涌出,由于流速大,无法采取坑内堵漏,渗流逐渐变大,周围土体发生开裂现象。
工程建成后,因浅部砂层渗流液化而使地面产生塌陷的事故并不少见。
实例2:2010年3月9日上午10时许,金沙江西路、花家浜路路口发生了地面塌陷,塌陷面积约10m2,塌陷深度在2m左右。据现场勘查发现引起地面塌陷的主要原因是因地下排水管道漏水,浅部分布的第②3层粉性土发生渗流液化 (流砂),将塌陷区地基土淘空所致。
评估区内西部大部分区域为正常沉积区,第一承压含水层(⑦层)一般大于28m,但在评估区西北角埋深较浅,小于24m,⑦层埋深浅,水头高,深基坑工程开挖时有引发水土突涌的可能性。评估区东部大部分区域为古河道区,微承压含水层(⑤2)层顶标高一般在-19~-27m。由于⑤2层埋深较浅,水头高,深基坑工
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程开挖时有引发水土突涌的可能性。深基坑工程应进行抗承压水稳定性验算,必要时应采取减压降水等措施。
根据调查,评估区内开挖深度小于15m的基坑工程尚未见水土突涌事故的相关案例。但根据对与评估区工程地质条件类似地区事故调查,相关水土水土突涌事故已不少见。
实例:某深基坑工程开挖深度大于20m,采用深井降水方案,因部分降水井抽水效果未达到设计要求(出水量比预定少),基坑仍照常进行(未信息化施工),挖至第⑥层层面时突然发生承压水突涌,坑壁坍塌,因距防汛墙较近,导致防汛墙开裂。
浅层天然气灾害是地下空间开发所可能遇到的地质灾害之一,在含浅层天然气土层中进行地下空间施工作业,由于浅层天然气释放,可能使隧道产生位移、断裂,或使基坑失稳,造成无可挽回的重大经济损失。上海地区浅层天然气最主要的含气层埋深在8~30m左右,通常在12~25m,是对地下空间开发威胁最大的含气层。浅层天然气的分布与地层结构及其成因有着密切的联系。一般浅层天然气发育的地区也正是海相层发育的地区,因此浅层天然气空间分布上的趋势与海相层基本一致,即东部多于西部,古海岸以西极少发育。
由于评估区内海相地层发育,且浅部有粉性土透镜体,具备浅层气的生成与存储条件,因此,评估区地下空间开发时应对浅层天然气的发育情况进行详细调查。
依据《农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB15618—2018)对工作区农用地和未利用地的土壤环境质量进行评价;依据《建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB36600—2018)对工作区建设用地的土壤环境质量进行评价;分区单元HQ2所在区域土壤总体符合对应土地利用类型的风险筛选值,仅有少量区域分布有超出风险筛选值的土壤监测点。
依据《上海市地下水基础状况调查评估》项目成果以及分区单元区域多年地下水环境监测数据,分区单元HQ2所在区域浅层地下水质量综合评价普遍为Ⅳ类
水,影响水质的主要因子为铁、锰。
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根据《上海市地面沉降控制区范围划定方案》,评估区位于地面沉降重点控制区(I区)中的I2亚区,控制目标为:至2020年末,该区年均地面沉降量控制在7mm以内,稳步抬升地下水位,减少地下水开采对区域地面沉降影响,不断缓解不均匀地面沉降;至2025年,该区年均地面沉降量进一步减缓。
4.1.2工程建设引发或加剧地面沉降的危险性评估
研究表明,地下空间开发过程中的基坑工程降水,是大规模工程建设引发或加剧地面沉降的主要原因之一。基坑工程降水可能引发基坑周围一定范围的地下水位下降,导致土体排水固结而产生地面沉降。本报告主要评估开挖深度小于15m的基坑工程引发或加剧地面沉降的危险性,对于开挖深度≥15m的基坑工程,应单独开展地面沉降危险性评估。
1、开挖深度H7m的基坑工程引发或加剧地面沉降的危险性评估
开挖深度小于7m的基坑工程属三级安全等级基坑工程,工程类型一般以一层地下室或地下车库为主,实际开挖深度多在4~5m之间。由于开挖深度相对较浅,一般仅需降潜水,降水井类型通常采用轻型井点,降水后的坑内自由水位线m。根据区内浅部水文地质条件,区内潜水含水层岩性主要为粉性土(②3),其次为淤泥质粉质粘土(③)中所夹粉性土;根据上海地区工程经验,基坑工程需采取必要的支护措施,围护结构插入深度一般为坑底下(0.8~1.0)H。
由于评估区大部分地区有分布浅部粉性土(②3、③a),②3层粉性土厚度较大(局部地段层底埋深大于10m),围护结构未阻断潜水层,基坑降水可能引起周围一定范围内潜水水位下降,有引发周围一定范围地面沉降的可能性,并可能对基坑附近的已有建(构)筑物产生不同程度的影响,应采取必要的防治措施,如:适当加深围护墙插入深度、按需降水、尽量缩短基坑施工周期、合理设置井点深度(浅于围护墙深度)等。
总体而言,对于H7m的基坑工程,由于开挖深度较浅,降水幅度较小、施工周期较短,且潜水含水层渗透系数较小,基坑降水对周围环境的影响一般较小,引发或加剧地面沉降的危险性小。
2、开挖深度7m≤H15m的基坑工程引发或加剧地面沉降的危险性评估
开挖深度7m≤H15m的基坑工程属一~二级安全等级基坑工程。评估区内第一承压含水层顶面埋深变化较大,在评估区西北角(正常沉积区内)顶面埋深较浅,约在20m左右,第一承压水高水位标高约1m(埋深约3m),经初步验算,深基坑工程有引发水土突涌的可能性;其余大部分地区第一承压含水层顶面埋深较深,一般不会引发水土突涌问题。因此,评估区西北角深基坑施工可能需降承压水。由于第一承压含水层浅埋区属于正常沉积区,有第⑥层硬土层分布,有利于减轻降水引发的地面沉降效应,且该区域第一承压含水层厚度较薄,层底埋深一般小于30m,深基坑工程围护结构可基本阻断降水目的层,因此,坑内降水对坑外地下水影响较小,引发基坑周围明显地面沉降的可能性小。
在古河道区域(无⑥层分布区),有微承压含水层(④a、⑤2)分布,基坑开挖时除需降潜水外,当基坑开挖深度较大时,为满足坑底土抗承压水稳定性要求,还可能降微承压水;区内大部分区域微承压含水层厚度较薄或缺失,基坑围护结构可阻断坑内、外地下水水力联系,坑内降水对坑外地下水的影响较小,引发基坑周围明显地面沉降的可能性小;但局部古河道区域微承压含水层厚度较大,当微承压含水层层底埋深大于30m时,若基坑围护结构不能阻断基坑内、外微承压水的水力联系,基坑降水可能引起周围一定区域内地下水位下降,从而使含水层释水压密,有引发周围一定范围地面沉降的可能性,并可能对基坑附近的已建高速公路、铁路、地下管线、地铁、住宅楼、商务楼等产生不同程度的影响,应引起特别重视。
综上所述,对于开挖深度7m≤H15m的基坑工程,评估区内绝大部分地区 (正常沉积区及大部分古河道区域)基坑降水引发或加剧地面沉降的危险性为小,仅在局部古河道区域基坑降水引发或加剧地面沉降的危险性为小~中等。
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4.1.3工程建设遭受地面沉降的危险性评估
以上海市2017年地下水开采回灌为背景,根据地下水运动和土层变形机理,利用建立的地下水准三维渗流耦合垂直一维沉降的有限元数学模型,对评估区2018~2028年地面沉降进行了预测。根据预测结果,评估区大部分地区未来10年间累计地面沉降量小于60mm,年均地面沉降量在6mm以内。评估区地面沉降将延续“十二五”趋势逐渐趋于缓和。
因此,随着地下水开采量的继续压缩,评估区地面沉降将逐渐趋于缓和,虽然工程建设有遭受区域地面沉降的可能性,但影响程度有限。当采取预留标高等措施后,一般可减轻区域地面沉降对工程建设本身的影响,评估区工程建设遭受地面沉降的危险性小。
4.2.1工程建设引发或加剧地基变形危险性评估
工程建设引发或加剧地基变形危险性评估,重点是对工程建设过程中和建成运营期间引发或加剧邻近已有建(构)筑物地基变形的危险性评估,而引发或加剧工程本身地基变形的危险性将在工程建设本身遭受地基变形危险性评估时加以分析。
一、浅基础工程引发或加剧地基变形的危险性评估
浅基础工程附加荷载小、基础开挖浅,工程建设过程中和建成运营期间对周围环境影响小,引发或加剧邻近已有建(构)筑物明显地基变形的可能性小。
二、桩基工程引发或加剧地基变形的危险性评估
对于桩基工程,若采用钻孔灌注桩,工程建设引发或加剧邻近已有建(构)筑物地基变形的危险性小。若采用预制桩,沉桩施工时的挤土效应和打入桩的振动作用,可能对周围环境产生较大影响,短期内大量密集沉桩会产生较高的超静孔隙水压力,使沉桩区一定范围内的地表和深层土体发生水平和竖向位移,可能使已沉入桩偏位、挠曲和上浮,也可能造成局部地面隆起,群桩施工的影响范围一般可达1~1.5倍桩长左右,可能引发邻近已有建(构)筑物如:房屋、道路、地下管线等不同程度的地基变形,施工时应采取有效的防护措施,必要时可采用
钻孔灌注桩。根据上海地区工程经验,当选择合适的桩型或采取有效的防护措施后,桩基工程施工引发或加剧邻近已有建(构)筑物地基变形的危险性小。
三、基坑工程引发或加剧地基变形危险性评估
基坑开挖范围内多涉及软黏性土和粉性土,局部地区还有暗浜土,区内地下水位浅,基坑围护结构在外侧地下水、土侧压力作用下会产生一定的位移变形,并引发基坑邻近地基变形。在Ⅱ1、Ⅱ3工程地质区,开挖深度涉及饱和粉性土②3层砂质粉土,在Ⅱ2、Ⅱ4工程地质区局部地区有③a、④a层砂质粉土,若围护结构发生渗漏,开挖过程中易产生渗水、流砂现象,也会加剧坑外地基变形。因此,基坑开挖时,在地下水、土压力作用下的围护结构变形、渗水流砂、坑底土回弹等有引发一定范围、一定程度地基变形的可能性。根据《基坑工程技术规范》(DG/TJ08-61-2018),基坑工程设计应满足周围环境对变形的控制要求,当没有明确的变形控制标准时,基坑变形控制指标可根据基坑环境保护等级确定,对于环境保护等级分别为一、二、三级的基坑工程,坑外地表最大沉降应分别控制在0.15%H、0.25%H、0.55%H。
根据上海地区工程经验,在正常工况下,基坑工程引发或加剧地基变形的影响范围主要与基坑开挖深度(H)有关。基坑工程最大沉降一般位于墙后0.5H处;在距离2H范围内的区域是沉降较大的区域,称为主影响区域;在距基坑2H~4H的范围内沉降较小,称为次影响区域,在4H处沉降衰减至零。
因此,对于开挖深度H7m的基坑工程,由于开挖深度较浅,引发或加剧地基变形的范围小,程度轻,危险性小;对于开挖深度7m≤H15m的基坑工程,其引发或加剧地基变形的范围、程度随开挖深度增加而加大,引发或加剧地基变形的危险性为小~中等。
4.2.2工程建设遭受地基变形危险性评估
一、浅基础工程遭受地基变形的危险性评估
浅基础工程遭受地基变形危险性主要与建(构)筑物体型大小、附加荷载大小、不良地质发育程度、地基承载力及地基均匀性等影响因素有关。
评估区内广泛分布的第①1层填土成分复杂、松散、土质不均,未经处理不宜作为天然地基持力层;对于拟建场地内的暗浜土,强度低、压缩性高、土质极
地质灾害危险性评估报告差,应进行有效的地基处理;区内广泛分布的第②1层褐黄色粉质粘土俗称“硬壳层”,土质较好,中压缩性,可作为一般轻型建筑的天然地基持力层,但由于压缩层范围内有高压缩性的第③、④层软土层分布,当建(构)筑物体型及附加荷载较大时,可能产生较大的地基变形;此外,由于区内不同区域地层结构差异,浅基础工程条件也有所差异,在Ⅱ1和Ⅱ3工程地质亚区,有浅部砂、粉性土层(②3)分布,中压缩性,为天然地基的良好下卧层,对天然地基变形控制有利。
对于道路等线层填土进行必要的压实处理,尽量减小工后沉降;对暗浜、厚填土等不良地质,应根据其范围、深度、土性等具体情况,采取有效的地基处理措施。工程实践表明,当沿线浅部地层变化较大或不良地质发育时,如未进行有效的地基处理,将有引发或加剧地基变形尤其是不均匀地基变形的可能性;在路桥连接处以及道路新旧路基连接处,有因填土较厚及路桥结构类型的差异、路基固结程度的差异而产生差异沉降的可能性。
此外,浅基础工程易受邻近工程活动的影响,而评估区内工程活动可能较为频繁,当浅基础工程附近存在预制桩施工及基坑、隧道、地下管线等工程施工时,均可能对采用浅基础的建(构)筑物造成一定影响。
综上所述,上海是典型的软土地区,评估区内浅基础工程建设及运营期间均有遭受一定程度地基变形的影响可能性,为避免或减轻地基变形的不良影响,应按变形控制原则进行地基设计,对暗浜、厚填土等不良地质进行有效的地基处理。总体而言,由于浅基础工程抗差异沉降的能力弱,浅基础工程遭受地基变形危险性为小~中等。
二、桩基工程遭受地基变形危险性评估
1、位于正常沉积区(Ⅱ1、Ⅱ2工程地质区)的桩基工程遭受地基变形危险性评估
评估区Ⅱ1、Ⅱ2工程地质区为正常沉积区,第一硬土层(⑥层)均有分布,埋深变化较大,厚度一般均在3m左右,仅闵北片区附近在5m左右,可作为荷重不太大的多层建筑物的桩基持力层;其下分布的第⑦层土性好,除西北角(联友公路以西、北青公路以北)外埋深一般为29m左右,分布较为稳定,埋藏适中,
且厚度大,为上海地区多层、高层建筑、高架道路、桥梁以及其它大型建(构)筑物良好的桩基持力层;根据上海地区工程经验,若以该层作为桩基持力层,并采用合适的桩基设计方案,其遭受的地基变形量较小,一般可控制在15cm以内。但在评估区西北角,⑦层埋深较浅,一般在20m左右,厚度在5m左右,下部压缩层⑧1层厚度大,当荷重较大的拟建高层建筑、高架道路、桥梁等选择⑦层作为桩基持力层时,则有遭受过大地基变形的可能性,因此,为防止地基变形的危害,应适当增加桩长,以埋藏更深的第⑧层作为桩基持力层,当地基变形和强度要求特别高时,可选择第⑨层作桩基持力层。
总体而言,正常沉积区(Ⅱ1、Ⅱ2工程地质区)桩基条件较好,桩基工程遭受地基变形危害的危险性小。
2、位于古河道区(Ⅱ3、Ⅱ4工程地质区)的桩基工程遭受地基变形可能性评估
在评估区东部纪翟公路以东地区(Ⅱ3、Ⅱ4工程地质区),由于受古河道切割影响,第⑥层硬土层缺失,第⑦层被不同程度切割,相应沉积了厚度不等的⑤2、⑤3层,导致⑦层顶板埋深变化大,一般在37~49m之间,桩基条件复杂多变。对于不同荷载的建(构)筑物,一般可根据桩基承载力和地基变形控制要求,选择⑤2、⑤3、⑦、⑧层等不同埋藏深度的地基土层作为桩基持力层。对于体型简单、荷载较小的桩基工程,由于地基承载力要求相对不高,地基变形较易控制,工程建设遭受地基变形危害的可能性较小;但对于荷载较大的高层建筑、高架道路、桥梁等桩基工程,桩基承载力要求高,由于区内地基土埋深和厚度变化大,可供选择的桩基持力层之间土性差异大,特别是古河道边缘附近建(构)筑物跨越不同工程地质区时,若同一建(构)筑物桩基持力层不同,则可能遭受地基不均匀沉降的影响,严重时将会影响建(构)筑物的正常使用。总体而言,古河道区(Ⅱ3、Ⅱ4工程地质区)桩基条件复杂,桩基工程遭受地基变形危险性为小~中等。
虹桥商务区拓展区(HQ2)地质灾害危险性评估报告
4.3.1基坑边坡失稳危险性预测评估
对于开挖深度H7的基坑工程,揭遇的土层主要有第①、②1、②2、②3、③、③a层;开挖深度7≤H15的基坑工程还可能揭遇第④、④a和⑤1层。
上述土层中,第③、④层为软土,除具有高压缩性、低强度等特性外,还有触变性和流变性,基坑开挖施工过程中易产生侧向变形、坑底隆起及基坑周围地面沉降等现象,导致基坑和支护结构变形,严重时会因软土剪切破坏而导致边坡失稳。评估区潜水水位埋深一般在0.5~1.5m之间,水位浅,基坑开挖揭遇的②3、③a、④a层砂、粉性土层均在地下水位之下,基坑开挖中揭遇的浅部砂层均具为流砂层,因此,开挖过程中在地下水位差作用下易产生流砂,影响基坑边坡失稳。
评估区微承压含水层、西北角第一承压含水层埋藏相对较浅,承压水水头高,当基坑工程开挖深度较大时,可能产生水土突涌,影响基坑边坡稳定性。因此,必须做好隔水、降水减压措施。
此外,场地内分布的明、暗浜,以及施工期间坑边超载等因素,均对基坑边坡稳定性不利。评估区不同开挖深度基坑边坡失稳影响因素及危险性评估见表4-3-1。
基坑边坡失稳不但会影响工程施工安全,还将导致基坑周围大量的土体产生水平、垂直移动,引起周围建筑物、道路、地下管线等产生裂缝或差异沉降,严重时可能使其毁坏,造成一定的经济损失。评估区周围环境复杂,分布有地铁、高速铁路、高架道路、高速公路、地下管线、居民住宅等工程,一旦发生基坑边坡失稳事故,必然会对以上工程的正常运营带来影响,甚至造成成破坏,施工时必须做好相应的监测工作。
综上所述,对于开挖深度H7的基坑工程,总体上有浅部砂层(②3层)分布区(Ⅱ1、Ⅱ3工程地质区),引发和遭受边坡失稳的可能性较其它地区大,危险性为小~中等;无②3
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