連云港羅蓋特鐵路專用線軟土工程地質(zhì)特性及處理措施

陶玉洋

摘 要：該文依據(jù)我院對(duì)擬建項(xiàng)目區(qū)所做大量的工程地質(zhì)勘察，及地質(zhì)環(huán)境調(diào)查研究工作，積累了大量的區(qū)域地質(zhì)、工程地質(zhì)及環(huán)境地質(zhì)等方面的成果資料，通過對(duì)既有鐵路工程現(xiàn)狀的分析、研究，對(duì)擬建項(xiàng)目區(qū)軟土易引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行誘因分析，并對(duì)新建工程提出相應(yīng)處理措施建議。

關(guān)鍵詞：軟土 地質(zhì)災(zāi)害 誘因分析 處理措施

中圖分類號(hào)：U212 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2013）03（c）-0-01

《鐵路工程地質(zhì)勘察規(guī)程》（TB10012-2007）中軟土為“在靜水或緩慢的流水環(huán)境中沉積形成的粉土、黏性土，具有含水量大（w≥wL）、孔隙比大（e≥1）、壓縮性高（a0.1～0.2≥0.5 MPa-1）、強(qiáng)度低（Ps<800 kPa）等特點(diǎn)”[1]。對(duì)于新建鐵路工程，軟弱地基的沉降是影響工程安全可靠的首要問題。

1 工程概況

擬建鐵路專用線位于連云港市宋跳開發(fā)區(qū)內(nèi)。東起新浦東支線鹽坨站線路所，區(qū)間線路與既有隴海線并行，中途下穿臨連高速公路，最后引入羅蓋特規(guī)劃廠區(qū)范圍，線路全長(zhǎng)約1.67 km，建設(shè)及施工內(nèi)容主要包括：企業(yè)站綜合辦公樓、風(fēng)雨棚、軌道、路基、橋梁、涵洞及相關(guān)的給排水管道、電力供應(yīng)等輔助設(shè)施。

2 地形、地貌

連云港市位于魯中南丘陵與淮北平原的結(jié)合部，整個(gè)地勢(shì)自西北向東南傾斜，境內(nèi)平原、海洋、高山齊觀，河湖、丘陵，灘涂俱備。擬建項(xiàng)目區(qū)屬濱海平原地貌單元，地形平坦，地勢(shì)較低，地面標(biāo)高約 3.0～5.0 m。

3 地層巖性

擬建項(xiàng)目區(qū)基巖埋深 17～30 m，上覆新生界第四系全新統(tǒng)（Q4）地層，主要為海相的沉積淤泥、沖洪積粘性土及砂土等?；椎貙右酝硖拧缭糯Ｖ萑涸婆_(tái)組（Pt2 hy1-1～Pt2 hy1-5）為主，主要巖性組合為二長(zhǎng)淺粒巖、斜長(zhǎng)淺粒巖、白云二長(zhǎng)片麻巖，白云、黑云斜長(zhǎng)變粒巖，白云石英片巖、白云片巖、藍(lán)晶石石英（片）巖等。

4 地質(zhì)構(gòu)造

區(qū)域大地構(gòu)造屬中朝準(zhǔn)地臺(tái)魯東古隆起之連云嘉山隆起帶，且位于秦嶺—大別造山帶東段南部地區(qū)、郯城廬江深斷裂帶中段東側(cè)，是秦嶺造山帶折返抬升較高的部位，具典型的造山帶根部特征。中生代以來，脆性斷裂活動(dòng)和巖漿侵入作用是本區(qū)構(gòu)造活動(dòng)的特色。但受第四紀(jì)地層覆蓋的影響，各種構(gòu)造均隱伏于第四系之下。據(jù)資料研究，區(qū)域內(nèi)斷裂構(gòu)造以北東向、北北東向正斷層為主 [3]。擬建項(xiàng)目區(qū)內(nèi)無活動(dòng)斷裂構(gòu)造通過，總體來說，擬建項(xiàng)目區(qū)地質(zhì)構(gòu)造較簡(jiǎn)單。

5 擬建項(xiàng)目區(qū)軟土主要工程地質(zhì)特性

根據(jù)項(xiàng)目勘察資料，場(chǎng)地淺層軟土，埋藏淺、厚度較大，工程地質(zhì)性能差，工程建設(shè)過程中及建成后主要的工程地質(zhì)問題為軟土壓縮而引起的地面形變和路基不均勻沉降災(zāi)害。

擬建場(chǎng)地軟土厚度 8.1～12.7 m，頂板埋深約 1.2～3.6 m。主要特征是：天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、靈敏度高、強(qiáng)度低，允許承載力低，工程地質(zhì)性能差（W=67.5%、e0=1.876、IP=28.2、IL=1.35、Es=1.65 MPa、σ0=40 KPa）。具有如下工程特征[2]。

①高壓縮性：軟土是屬于高壓縮性的土，壓縮系數(shù)大，對(duì)工程的直接影響是建筑地基沉降量大。

②觸變性：當(dāng)原狀土受到震動(dòng)后，破壞結(jié)構(gòu)連接，降低土的強(qiáng)度，很快使土變成稀釋狀態(tài)而產(chǎn)生蠕動(dòng)。為此，當(dāng)軟土地基受到震動(dòng)荷載后，容易產(chǎn)生不均勻沉降及基底面兩側(cè)擠出等現(xiàn)象，對(duì)建筑物造成危害。

③低透水性：軟土透水性能弱，滲透系數(shù)一般為10-6～10-8 cm/s，對(duì)地基排水固結(jié)不利，反映在建筑物沉降延續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，同時(shí)，在加載初期，地基中常出現(xiàn)較高的孔隙水壓力，影響地基的強(qiáng)度。

④不均勻性：由于沉積環(huán)境的變化，軟土層中常局部夾有薄厚不等的粘土層，使平面和垂直方向上都具明顯差異，對(duì)建筑物地基極易產(chǎn)生差異沉降。軟土的特征及其工程地質(zhì)性質(zhì)，反映出軟土地基易引發(fā)的災(zāi)害主要有路基不均勻沉降、基坑開挖時(shí)的邊坡坍塌等地質(zhì)災(zāi)害。

6 結(jié)語

擬建項(xiàng)目區(qū)地質(zhì)災(zāi)害類型主要為軟土災(zāi)害。新建工程應(yīng)針對(duì)區(qū)內(nèi)軟土工程特性、形成因素、發(fā)展趨勢(shì)等，采取相應(yīng)的防治措施。由于場(chǎng)地內(nèi)軟土厚度大，施工時(shí)和施工后都要做好路基的沉降檢測(cè)工作，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)處理。新建鐵路工程處理措施建議如下。

（1）工程淺部的軟土層埋藏淺，厚度大，為不良工程地質(zhì)層，工程地質(zhì)條件較差，路基施工時(shí)應(yīng)對(duì)其采取加固處理措施。

（2）施工時(shí)結(jié)合建筑物特點(diǎn)選擇相應(yīng)的地基處理方法。企業(yè)站綜合辦公樓、風(fēng)雨棚及配套橋梁基礎(chǔ)，建議采用樁基礎(chǔ)，并選擇合適的樁端持力層；鐵路路基建議采用管樁、GFG 樁或參考相鄰隴海線軟土路基處理方法對(duì)軟基進(jìn)行加固處理，再分層填筑路基；其他配套附屬設(shè)施，可采用淺基礎(chǔ)或復(fù)合地基，但應(yīng)對(duì)軟土地基進(jìn)行處理，以滿足工程建設(shè)對(duì)地基的要求。

（3）橋梁、涵洞、給排水管道基礎(chǔ)、溝槽開挖時(shí)，需做好邊坡的防、支護(hù)措施，避免邊坡滑塌；同時(shí)，場(chǎng)地地下水埋藏淺，施工時(shí)應(yīng)對(duì)基坑內(nèi)產(chǎn)生的積水進(jìn)行及時(shí)疏排。

（4）路基基底為水塘、積水坑時(shí)，應(yīng)先對(duì)積水場(chǎng)地進(jìn)行排水疏干，并采用拋石擠淤等軟土處理措施后，再分層填筑路基。

（5）鐵路試運(yùn)行階段，鐵路路基初始承受火車快速行駛產(chǎn)生的動(dòng)荷載作用，有可能產(chǎn)生軟土震陷，致使路基產(chǎn)生沉陷和不均勻沉降災(zāi)害，該階段應(yīng)加強(qiáng)對(duì)鐵路路基的沉降檢測(cè)。

參考文獻(xiàn)

[1] 鐵道第一勘察設(shè)計(jì)院.TB10012-2007鐵路工程地質(zhì)勘察規(guī)范[S].北京：中國(guó)鐵道出版社，2007.

[2] 鐵道部第一勘測(cè)設(shè)計(jì)院.鐵路工程地質(zhì)手冊(cè)[S].北京：中國(guó)鐵道出版社，2005.

[3] 江蘇省地質(zhì)局區(qū)域地質(zhì)測(cè)量隊(duì).區(qū)域地質(zhì)測(cè)量報(bào)告書（I-50-18連云港幅1：200000）[R].1965.