淺析地鐵項(xiàng)目巖土勘察重點(diǎn)及施工問題

陳天磊

（浙江省工程勘察院，浙江 寧波 315000）

淺析地鐵項(xiàng)目巖土勘察重點(diǎn)及施工問題

陳天磊

（浙江省工程勘察院，浙江 寧波 315000）

在對地鐵項(xiàng)目巖土勘察應(yīng)注意的重點(diǎn)進(jìn)行論述的基礎(chǔ)上，從軟土地區(qū)地鐵工程的施工實(shí)踐出發(fā)，淺析了勘察施工中容易遇到的問題并提出了對應(yīng)的解決措施。

巖土工程；工程勘察；地鐵施工；軟土

1 地鐵項(xiàng)目巖土勘察應(yīng)注意的重點(diǎn)

地鐵項(xiàng)目由于其工程的跨地域性，往往涉及多個(gè)地質(zhì)地貌單元，其施工工藝也多樣繁雜。東部沿海地區(qū)多屬?zèng)_海積湖積平原，覆蓋較厚的軟弱土，水文地質(zhì)條件復(fù)雜，地下水豐富。這給從事地鐵巖土工程勘察增加了難度。地鐵工程是呈帶狀分布的，通常建設(shè)長度達(dá)到幾十公里，需要穿越不同的地質(zhì)條件。因此，地鐵沿線工程地質(zhì)條件及水文地質(zhì)條件就成為勘察的重中之重。

1.1 地鐵沿線水文地質(zhì)條件。水文地質(zhì)條件對地鐵工程施工影響重大。在勘察施工前，需初步查明沿線與工程有關(guān)的水文地質(zhì)條件。調(diào)查歷年最高水位、最低水位和回灌水位，且初步查明相關(guān)區(qū)域地表地下水水位、水量及含水層層位、地下水與地表水的水力聯(lián)系和補(bǔ)給條件，預(yù)估有關(guān)地層的滲透性。并根據(jù)工程需要和水文地質(zhì)的特點(diǎn)，評價(jià)地表地下水對巖土體及建筑物的作用和影響，預(yù)測地表地下水對工程施工可能產(chǎn)生的后果，并提出防治措施。在勘察期間，通過地面調(diào)查，了解地表水分布、流向、水量情況。通過鉆孔施工和靜力觸探試驗(yàn)，準(zhǔn)確記錄地下含水層位置、厚度。采用原位抽注水試驗(yàn)獲得原始水文數(shù)據(jù)，包括涌水量、滲透性等水文地質(zhì)參數(shù)。預(yù)測因降、排水引起的地面沉降量及其影響范圍，結(jié)合鄰近相似水文地質(zhì)單元的勘察施工經(jīng)驗(yàn)以及室內(nèi)土工試驗(yàn)成果，提供準(zhǔn)確、合理的參數(shù)。當(dāng)線路穿過含水粉細(xì)砂、粉土層時(shí)，評價(jià)開挖引起潛蝕、流沙、涌土的可能性。當(dāng)沿線存在現(xiàn)狀河道時(shí)，評價(jià)河岸的穩(wěn)定性。評價(jià)地下水對巖土的軟化、崩解、濕陷、潛蝕等有害作用，必要時(shí)建議進(jìn)行抗浮驗(yàn)算。

1.2 地鐵沿線軟土及地面沉降問題。東部沿海地區(qū)地層特點(diǎn)之一是覆蓋深厚的軟弱土。該層土工程力學(xué)性質(zhì)差，壓縮性高，滲透性差，強(qiáng)度低，穩(wěn)定性差，且易產(chǎn)生不均勻沉降及大變形等問題。地鐵工程基坑開挖、降排水和隧道掘進(jìn)過程中，因土體物理性質(zhì)及結(jié)構(gòu)發(fā)生變化極易產(chǎn)生地面沉降、不均勻沉降及周邊建筑物開裂等問題。因此，軟土地基地鐵施工對沉降和變形的控制尤為重要?？辈鞎r(shí)應(yīng)準(zhǔn)確了解軟弱地基土的應(yīng)力歷史、變形特征和強(qiáng)度特點(diǎn)，對其力學(xué)特性做出準(zhǔn)確判定。對于地鐵站臺(tái)基坑開挖施工，需對深度影響范圍內(nèi)的軟土進(jìn)行一系列的室內(nèi)土工試驗(yàn)及原位測試試驗(yàn)等。一般室內(nèi)試驗(yàn)除常規(guī)外，還應(yīng)包括顆粒分析、水平滲透系數(shù)Kh和垂直滲透系數(shù)Kv、水平固結(jié)系數(shù)Ch和垂直固結(jié)系數(shù)Cv、高壓固結(jié)試驗(yàn)、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、三軸固結(jié)不排水剪強(qiáng)度（CU）、三軸不固結(jié)不排水剪強(qiáng)度（UU）、雙向基床系數(shù)、靜止側(cè)壓力系數(shù)、有機(jī)質(zhì)含量和熱物理指標(biāo)等。室外原位測試試驗(yàn)一般可采用電測十字板剪切試驗(yàn)，精確地獲得原狀土的不排水抗剪強(qiáng)度及其隨深度的變化規(guī)律。

2 勘察施工中可能遇到的問題及處理措施

2.1 地鐵沿線地下障礙物。一般的城市地鐵都會(huì)把線路選擇在現(xiàn)狀城市道路下方，因此，沿線地下障礙物也是地鐵項(xiàng)目巖土勘察施工的制約因素之一。由于地鐵項(xiàng)目巖土工程勘察多在市區(qū)進(jìn)行，受施工條件制約，對于地下管線的調(diào)查一般以地面調(diào)查為主。在施工前盡量收集現(xiàn)狀管線資料，了解其分布、埋深情況，個(gè)別缺少資料區(qū)域可輔以人工開挖查明。在勘察過程中，如在鉆孔中遇到地下障礙物，應(yīng)及時(shí)記錄位置、埋深等數(shù)據(jù)，為后期盾構(gòu)施工提供資料。另外，由于城市道路更替疊累，新老交替，拓寬改造頻繁，地下障礙物紛繁復(fù)雜，而勘察施工是以點(diǎn)代線的形式，無法做到詳知詳查，應(yīng)盡可能收集場地沿線早期建筑物資料，并在后期施工中加強(qiáng)驗(yàn)槽工作。

2.2封孔止水問題。封孔止水的主要目的在于保證勘察孔不成為地下水與基坑之間的貫通通道，確保巖土工程結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。首先需要對勘察孔的位置進(jìn)行規(guī)范，通常要求勘察孔布置在地鐵結(jié)構(gòu)邊線外側(cè)3-5m的區(qū)域中。而對濕陷性黃土地區(qū)進(jìn)行勘察時(shí)，其勘察點(diǎn)則應(yīng)該布置在邊線外側(cè)5-12m的區(qū)域中。保證勘察孔盡量不深入到地鐵的結(jié)構(gòu)范圍中。位于地下線內(nèi)的鉆孔，封孔一般可采用水泥粉煤灰水泥漿，水泥與粉煤灰比為4：6（即4包水泥混6包粉煤灰）。位于地面線上的鉆孔，施工結(jié)束后一般可采用原土進(jìn)行封孔，封孔后，回填至路面，再用鉆機(jī)的吊錘將填土夯實(shí)，最后再鋪路面石塊進(jìn)行復(fù)原。雖然軟土地區(qū)地鐵工程多處于平原地區(qū)，整個(gè)地層的空間分布較為穩(wěn)定，土層的水平變化相對較為緩和，但受到切割后突變影響會(huì)較為嚴(yán)重。例如，上海地區(qū)地鐵建設(shè)過程中，由于古河道較多，導(dǎo)致區(qū)段之間的地層組合情況較為復(fù)雜。巖土勘察后期工作中還應(yīng)該對不同線路段進(jìn)行分段處理，并提供分段巖土工程的指標(biāo)及評價(jià)結(jié)果。

綜上，軟土地區(qū)地質(zhì)條件有其一定的特點(diǎn)，影響地鐵工程設(shè)計(jì)施工的限制因素也較多，軟土工程力學(xué)性質(zhì)差，水文地質(zhì)條件復(fù)雜。對地鐵項(xiàng)目的巖土工程勘察必須全面、細(xì)致，通過原始資料和施工記錄進(jìn)行對比分析，為設(shè)計(jì)施工提供可靠的巖土勘察資料。同時(shí)還需避免勘察施工給城市交通及環(huán)境帶來負(fù)面影響。

[1]寧波市軌道交通巖土工程勘察技術(shù)細(xì)則[S].甬SS-02.2013.

[2]軟土地區(qū)巖土工程勘察規(guī)程[S].JGJ83-2011.

K826

A

1671-0037（2014）07-98-1

陳天磊（1986.11-），男，助理工程師，研究方向：地質(zhì)勘查及巖土工程。