常見施工方法下地鐵巖土工程勘察的要點

林穎 王榮杰

【摘要】本文分析了地鐵巖土工程勘察中應(yīng)注意的幾個關(guān)鍵問題，并提出相應(yīng)的解決措施以供同行參考。

【關(guān)鍵詞】地鐵 巖土工程勘探 地質(zhì)條件

要做好地鐵的巖土工程勘察，首先，對地區(qū)地質(zhì)條件的特殊性、復(fù)雜性、地鐵工程的特點及其對巖土工程勘察的要求要有充分的理解和認(rèn)識，才能找準(zhǔn)主要的工程地質(zhì)問題，充分分析巖土工程勘察的重點和難點。其次，要熟練掌握國內(nèi)外先進(jìn)的勘察技術(shù)、各種勘察手段及其適用條件，才能針對不同的工程地質(zhì)問題，合理選用先進(jìn)、有效的勘探、測試、試驗手段和方法。在此基礎(chǔ)上實施巖土工程勘察，才能充分論證、綜合分析，提出正確、合理的設(shè)計參數(shù)，同時對設(shè)計、施工、監(jiān)測等提出合理、可行的工程措施建議。

1地鐵巖土工程勘察的內(nèi)容與原則

1.1地鐵巖土工程勘察的內(nèi)容與方法

地鐵巖土工程勘察的目的是查明地鐵沿線及附屬工程的工程地質(zhì)條件及水文地質(zhì)條件，提供滿足設(shè)計、施工所需的基礎(chǔ)資料和設(shè)計參數(shù)，勘查的重點為地鐵沿線及附屬工程的地質(zhì)條件和水文條件。按階段來劃分，地鐵巖土工程勘察可分為可行性研究勘察、初勘、詳勘及施工勘察等幾個階段，另外必要時可在某階段補(bǔ)充水文專題勘察、斷裂專題勘察、軟土專題勘察、物探等。地鐵巖土工程勘察應(yīng)在地質(zhì)調(diào)繪的基礎(chǔ)上根據(jù)工程施工方法、場地條件及地質(zhì)情況等綜合確定。

1.2地鐵巖土工程勘探的原則

不同勘察階段有著不同的勘察精度和要求，在勘察過程中要因地制宜，堅持以下原則：一是要在初勘基礎(chǔ)上，詳細(xì)查明沿線工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件，特別是地質(zhì)復(fù)雜地段、特殊巖土地段或有特殊施工要求區(qū)段，應(yīng)進(jìn)行重點勘察，詳細(xì)查明不良地質(zhì)條件及特殊性巖土的分布特征。二是要對于車站、出入口、通風(fēng)道、水源井、車輛段等應(yīng)進(jìn)行單獨詳細(xì)勘察。三是要依據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，結(jié)合設(shè)計及施工方法的要求，以數(shù)理統(tǒng)計的方法分層、分段綜合各項指標(biāo)，提出設(shè)計所需技術(shù)參數(shù)。四是要查明水文地質(zhì)條件，進(jìn)一步查明地下水及含水層的性質(zhì)并做出評價，需降水施工時應(yīng)分段提出降水方法及有關(guān)計算參數(shù)。同時各車站、區(qū)間及每個地貌單元應(yīng)進(jìn)行水文地質(zhì)試驗，分站段提供沿線地下水類型、補(bǔ)給來源、流速、流向、滲透系數(shù)、水位、水質(zhì)，以及歷年最高水位、枯水位等水文地質(zhì)資料。五是要分析沿線建筑物、地下構(gòu)筑物及管線在地鐵施工干擾下的穩(wěn)定性，并提出防護(hù)措施。

2常見施工方法下地鐵巖土工程勘察的要點

地鐵施工方法可分為盾構(gòu)法、礦山法、明挖法、蓋挖法和沉管法等。不同施工方法下，地鐵巖土工程勘察的側(cè)重點不同，勘察者在進(jìn)行勘查時要采取不同的措施，滿足地鐵結(jié)構(gòu)設(shè)計和工法需要。具體來說，要從以下幾個方面做起：

2.1明挖法和蓋挖法下巖土工程勘察的要點

對于明挖法和蓋挖法，勘探孔應(yīng)布置于結(jié)構(gòu)邊線外2m左右，而明挖通道、風(fēng)道等鉆孔可沿其中心線布置，結(jié)構(gòu)外側(cè)1倍開挖深度范圍宜布置鉆孔。巖土工程勘察需查明巖土分層及厚度，查明基巖產(chǎn)狀、起伏及坡度情況，查明不良地質(zhì)，查明地下水類型、水位、水量、補(bǔ)給來源、滲透性、對混凝土及鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕性等情況，判斷管涌、浮托破壞的可能性、砂層的液化特征、判斷基坑降水的可能性。同時要進(jìn)行土石可挖性分級，評價環(huán)境對基坑開挖施工的承受能力，提供圍護(hù)結(jié)構(gòu)（樁、墻、土釘、錨桿）及永久性樁基設(shè)計所需的巖土參數(shù)（如重度、抗剪強(qiáng)度、泊松比、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度、靜止側(cè)壓力系數(shù)、基床系數(shù)、樁基承載力特征值、巖土與錨固體的黏結(jié)強(qiáng)度等），提供工程地質(zhì)縱橫斷面等。

2.2盾構(gòu)法下地鐵巖土工程勘察重點

對于盾構(gòu)法，勘探孔沿線路兩側(cè)交錯布置于隧道外3—5m。巖土工程勘察需查明地層構(gòu)造、層序以及地層中洞穴、透鏡體和障礙物分布。而對于軟土、松散砂層、含漂石、卵石地層、高粉粘粒含量地層、掌子面軟硬不均地層及硬巖地層等對盾構(gòu)機(jī)具選擇和施工有重大影響的地層，應(yīng)重點勘察。同時要查明硬巖的節(jié)理發(fā)育情況和巖體基本質(zhì)量分級，提供力學(xué)計算和盾構(gòu)機(jī)、刀具選型所需的巖土物理、力學(xué)參數(shù)，進(jìn)行土石可挖性分級并提供工程地質(zhì)縱橫斷面。此外還要查明地下水位、滲透系數(shù)、腐蝕性，估算掌子面涌水量，并以此作為衡量隧道失穩(wěn)后破壞后果的一個參考指標(biāo)。

2.3礦山法下地鐵巖土工程勘察的重點

對于礦山法，勘察孔盡量布置在開挖范圍外側(cè)3—5m。巖土工程勘察最首要的任務(wù)是進(jìn)行準(zhǔn)確的隧道圍巖分級，進(jìn)行土石可挖性分級并提供工程地質(zhì)縱橫斷面。同時勘察還應(yīng)著重查明水文地質(zhì)條件，估算隧道單位長度（可按1m或10m）的涌水量，查明構(gòu)造破碎帶、含水松散圍巖、膨脹性圍巖、巖溶、遇水軟化崩解圍巖以及可能產(chǎn)生巖爆的圍巖。對于凍結(jié)法施工，另需提供地層含水量、地下水流速、開挖范圍巖土層溫度及熱物理指標(biāo)等。

3勘察過程中應(yīng)特別注意的問題

地鐵巖土工程勘察時應(yīng)特別注意的問題概括起來有3個方面：地質(zhì)構(gòu)造、不良地質(zhì)及特殊土、地下水。

3.1地質(zhì)構(gòu)造

查清線路通過處斷層的走向、傾向、傾角，破碎帶寬度、充填物及膠結(jié)狀況、富水情況，對其影響作出評價及建議。

3.2不良地質(zhì)及特殊土

勘察過程中要查清地鐵線路通過處的不良地質(zhì)及特殊巖土分布。重點注意人工填土、地震可液化層、軟土、膨脹土、殘積土等。人工填土是地鐵勘察過程中最常見的特殊土，一般按組成成分劃分為素填土、雜填土及填筑土，因其分布及層厚變化較大，成分復(fù)雜，對工程影響較大?？辈爝^程中必須慎重對待，必要時增大勘探孔密度，查清其分布范圍及埋藏深度。

3.3地下水

勘察過程中必須查明地下水的類型、水位、流向、流速、補(bǔ)給來源、水位變幅、腐蝕性，以及含水層性質(zhì)、含水量、滲透系數(shù)等。還應(yīng)查明地鐵線路附近地表水與地下水的水力聯(lián)系等。分析評價地下水對巖土體及建筑物的作用和影響。分析評價降、排水措施可能引起的附近建筑物變形，市政道路下沉、塌陷，地下管線及各種設(shè)施的變形等不利因素，并提出防治措施。

4結(jié)語

通過地鐵巖土工程勘察分析，總結(jié)針對地區(qū)特殊、復(fù)雜的地質(zhì)條件和環(huán)境條件下，進(jìn)行地鐵巖土工程勘察的綜合勘察技術(shù)?？辈鞂嵺`表明：本勘察方案針對性較強(qiáng)，方法的選擇合理、可行，有效的保證了勘察質(zhì)量。對類似巖土工程的勘察有較好的借鑒作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]TB10102-2004鐵路工程土工試驗規(guī)程.

[2]李樹林.城市地鐵巖土工程勘察應(yīng)注意的問題[J].鐵道勘察，2005，（5）.

[3]劉玉榮.巖土工程勘察中地下水問題的探討[J].寧夏工程技術(shù)，2006，（1）.