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乌鲁木齐市华光街东延项目岩土工程勘察

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获奖年度2023

专业分类工程勘察

获奖等级一等奖

设计单位新疆建筑科学研究院(有限责任公司)

设计人员侯宪明、李生智、刘震、孙德江、杨振升、刘晓龚、刘学军、李鳕亮、唐剑忠、广俊、吴玉祥、杨鑫垚、冯晓莉、王子剑、赵坤位、喀米尔·图尔荪、李严君、蔡登、王严伟、刘泉泉

项目简介

华光街东延项目位于乌鲁木齐市河马泉片区中心,道路西接现状华光街,东至东绕城,全长12.73km,其中主干路长8.97km,双向6车道;次干路长3.76 km,双向4车道。设计速度60km/h。

本工程拟建构筑物丰富,含桥梁,河道导改,双洞隧道,综合管廊,配套管线及河马泉片区施工便道等。

场地岩土工程条件极为复杂。近场区八道湾复式背斜、七道湾向斜及与道路斜交的雅玛里克背斜、断裂,共同构建了场地周边复杂的构造应力场。工程全程穿越东部条索状山区,地形起伏极大;流量较大的八道湾河及市区唯一不断流河-水磨河,多条支流共同形成了复杂的水文地质条件。黄土、盐渍土、巨厚垃圾土、软硬岩及煤岩夹层、大片膨胀岩等构成了复杂的地层条件。连片的坍塌坑洞及水磨河东岸的卵石坍塌防空洞及华电取土弃渣堆场等形成了复杂人工不良地质。

工程建设具有重要意义。华光街东延道路加强了“三条环线”的路网骨架交通功能,强化了乌鲁木齐核心辐射作用,对于城市东部新区建设、新疆大学、新疆医科大学新校区的建设,以及首府文化科教中心的完善,具有重要的推动作用。

项目总投资30.3亿元,其中建筑安装费用19.9亿元。勘察合同额1122.758万元。勘察共完成勘探点1314个。仅钻孔就达711个,钻探进尺16038.0m。

一、项目特点

①工程规模巨大,建(构)筑物种类较多。包括桥梁、隧道、道路、管廊、管线、支档结构等。

②主要岩土问题多、差别大。穿越居民区及低山丘陵区,场地地形变化大,地层复杂,地层坡度大,场地地基均匀性差,岩土工程条件复杂。

勘察现场工作难度大。积雪,危岩、崩塌、陡峭地形等严重阻碍勘察进行。

二、主要工程问题、技术难点

①道路沿线地形变化大,地层复杂,地层坡度大,场地地基均匀性差,岩土工程条件复杂,对勘察的精度、准度要求高。

②道路以桥梁的形式穿越老旧小区,小区地下构筑物及下埋管线分布极其复杂,对勘察工作的顺利开展造成了极大

影响,场地安全施工、文明施工压力大。

③道路穿越湖梁电厂连续堆积近70年的巨厚填土区(主要为煤渣),查明填埋区分布范围及堆积物物理、力学性质并提出相应的路基处理方案是本次勘察的重点、难点。

④隧道场区分布有雅玛里克断裂,且该断层历史上诱发过较大规模地震,查明其分布范围,准确划分场地抗震类别、对断裂做出准确评价别成为拟建工程的重点、难点。

⑤本工程七道湾路至东二环段人防地道、私自开挖地下室等埋藏物较多,且多已废弃,查明其分布和稳定性难度较大。

⑥道路穿越水磨沟河、八道湾河及多条不知名小河,河水常年不断,地下水位变化较大,水文地质条件复杂,对工程的影响较大。

⑦道路沿线危岩、崩塌等不良地质灾害,受地形起伏影响,与厚层黄土、盐渍土等特殊性岩土交错出现,需查明其分布,并准确评价其影响。极为考验技术人员的地质理论水平。

⑧膨胀岩这一新疆罕见的特殊性岩土成为河马泉片区边坡破坏的主要因素,勘察不仅要查明其膨胀性,更需提供经济可行的处理措施建议。

拟建工程属当年市重点工程,部分区域图纸定稿已在寒冬,勘察工作面临工期紧、环境恶劣、通行及作业困难的状况,充分考验了勘察人员的专业水平及组织保障能力。

技术创新、实施效果与成果指标等

1、在勘察工作开始前,充分搜集了项目所在区域的区域地质、构造、水文地质、地震、工程地质等资料,有针对性的制定了勘察方案。根据道路沿线不同地貌单元和沉积环境,采取适宜的勘探方法,满足了工程需要。

2、在现场勘探工作中,受新疆地区特殊的施工季节影响,勘察工作主要在气候严寒、工期紧迫的条件下进行,勘察工作克服了各种不利条件,在短时间内完成了大量的勘察现场作业,为工程的按期开工和竣工创造了良好条件。

3、在隧道勘察时,在对围岩类别进行准确划分的基础上,经于设计单位和施工单位对比分析,建议将华光街隧道掘进方式由三台阶七步开挖法改为CD法,极大地节省了施工工期和造价。

4、工程建设场地范围内,岩土工程条件复杂,对工程造成较大影响,在勘察时,有针对性地进行了勘探和评价。

4.1、本工程隧道段通过雅玛里克断裂,为查明其准确分布,充分收集了已有的断层资料,采取多种勘探手段确定了断层通过路线的位置和宽度。同时,对比分析国内外通过断层隧道的处理方案,提出了适当增加抗震措施,同时对洞顶碎石围岩采取注浆加固提高其完整性等简单措施。确保了道路的建成,降低了工程造价。

4.2、水文地质:全线处于低山丘陵地貌,道路穿越山谷,跨越水磨沟河、八道湾河及多条不知名小河,区域水文地质条件变化较大,部分路段水文地质条件直接影响基础类型选择和基础施工。在勘察时,对场地水文地质条件进行了专项勘察和评价,对于部分地下水位高、水量丰富,降水困难的地段,桥梁改用了桩基础,降低了水文地质条件对工程的不利影响。

4.3、道路厚填土区(煤渣):对此段专项勘察,以钻探为主,结合原位测试、各项试验(烧失量、含水量、颗分、压实度、CBR值、比重、土化学分析等)查明了煤渣的力学及物理、化学性质,提出了适宜的路基及管廊基础处理方案,极大节省了工期及造价。

4.4膨胀岩:结合地形地貌特征,本次勘察特别进行了膨胀岩测试,查明了场地不同地段基岩的膨胀性,虽然仅在边坡工程建议中提出了坡面防护和防水建议,却避免了河马泉片区大面积边坡垮塌的事故在本工程中出现。

4.5危岩和崩塌:勘察准确划分了不同地段的危岩和崩塌区域,既确保了勘察和施工的安全,更避免了地质灾害对场地既周边的长期威胁。

4.6、坍塌洞室:针对二环和水磨河附近的不同规模坍塌洞室,进行了包括微动、重力、高密度电法等专向综合空洞物探,并在院内创新性进行了空洞调绘竞赛,极大程度保证了空洞调查的准确性。。

4.7、重要建筑和基础:跨越水磨河桥梁荷载大,区域地下水位高,且楼房林立,树木密集,对勘察工作提出了较高要求,勘察时,认真分析了各种条件,精心组织设备人员,有针对性的进行勘探和试验工作,查明了场地岩土工程条件,提出了切实可行的成桩方法。

5、为确保现场安全、高效进行,本次勘察进行了周密部署,创新性地进行了勘察分组,极大提高了勘察效率。位了避免勘探破坏管线,甚至动用了最先进的探管仪,综合精确微调勘探点位置,确保了勘探工作的安全实施。整个勘察周期,未出现一例安全事故。