城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃中的巖土工程研究

劉鴿 李赟

摘 要：伴隨我國(guó)城市化建設(shè)腳步的不斷加快，城市軌道交通的建設(shè)速度也在不斷提高，保證城市軌道施工質(zhì)量對(duì)城市化建設(shè)和發(fā)展起到了保障性作用。文章就針對(duì)城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃中的巖土工程的施工進(jìn)行了分析和研究，首先對(duì)城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃體系進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述，然后重點(diǎn)分析了軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃中的巖土工程的具體實(shí)施方式，希望對(duì)我國(guó)城市化建設(shè)的發(fā)展提供一定參考。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通；線網(wǎng)規(guī)劃；巖土工程

當(dāng)前，我國(guó)在城市軌道交通建設(shè)項(xiàng)目中，對(duì)巖土工程的分析研究是非常重要的實(shí)施環(huán)節(jié)。在工程實(shí)施過(guò)程中，很多巖土規(guī)劃方面的專家和學(xué)者對(duì)其中所涉及到的基礎(chǔ)性科學(xué)技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析，并且對(duì)城市地鐵工程修建過(guò)程中出現(xiàn)的各種不同類(lèi)型的巖土方面的問(wèn)題實(shí)施針對(duì)性的研究。城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃是對(duì)一個(gè)城市實(shí)施整體性規(guī)劃的主要構(gòu)成部分，這種規(guī)劃方式有效地解決我國(guó)當(dāng)前交通公路建設(shè)的可持續(xù)性發(fā)展目標(biāo)，不斷地拓展城市空間發(fā)展，有效地發(fā)揮出了城市軌道交通所具備的功能性以及高效益性，這對(duì)促進(jìn)城市交通發(fā)展以及我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展具有非常重要的意義。本文就針對(duì)城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃工作中，對(duì)巖土工程施工的研究加以重點(diǎn)研究，希望對(duì)我國(guó)城市軌道工程的發(fā)展提供借鑒。

一、城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃體系

在城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃體系當(dāng)中所涉及到的影響因素比較廣泛，其中具有量性指標(biāo)也有定性指標(biāo)，選擇一種有效的定量指標(biāo)綜合體制評(píng)測(cè)方式，是城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃當(dāng)中的關(guān)鍵性因素。綜合性分析了我國(guó)某城市中的一條地鐵軌道修建工程，并且對(duì)該城市軌道交通修建過(guò)程中對(duì)巖土工程勘探工作進(jìn)行分析，依照科學(xué)性、客觀性、系統(tǒng)性以及可操作性等方面的原則來(lái)加以分析。基于城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃的具體結(jié)構(gòu)、運(yùn)營(yíng)效果、經(jīng)濟(jì)效益以及城市發(fā)展這幾個(gè)方面的準(zhǔn)則進(jìn)行施工，建立起了城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃的綜合性施工方案。

（一）線網(wǎng)結(jié)構(gòu)

對(duì)城市軌道交通的線網(wǎng)結(jié)構(gòu)規(guī)劃工作，主要包含了對(duì)城市中心網(wǎng)密度、覆蓋面積、線網(wǎng)客流量分布、線網(wǎng)實(shí)際規(guī)模、大型客流量集中區(qū)域、客流換乘節(jié)點(diǎn)數(shù)量、線網(wǎng)覆蓋人口數(shù)量等。其中城市中心區(qū)域的線網(wǎng)密度、中心區(qū)域覆蓋率以及線網(wǎng)人口覆蓋的關(guān)聯(lián)性比較大，但是線網(wǎng)當(dāng)中不同實(shí)施方案進(jìn)行選比的基礎(chǔ)各不相同。因此，對(duì)線網(wǎng)規(guī)模的選取可以通過(guò)線網(wǎng)的具體結(jié)構(gòu)來(lái)對(duì)其中的評(píng)測(cè)指標(biāo)實(shí)施監(jiān)測(cè)，然后可以選擇客流量覆蓋率比較大或者是客流量比較集中的集散點(diǎn)來(lái)作為數(shù)量衡量指標(biāo)[1]。

（二）線網(wǎng)規(guī)劃運(yùn)營(yíng)

在進(jìn)行城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃當(dāng)中，需要重點(diǎn)考慮到線路中具體的負(fù)荷強(qiáng)度、客流集散地平衡系數(shù)、軌道日客流量換乘系數(shù)以及一天當(dāng)中客流量的周轉(zhuǎn)系數(shù)進(jìn)行分析。軌道交通日客流量、日周轉(zhuǎn)量以及客流斷面這三種指標(biāo)之間有著明顯的聯(lián)系性。所以說(shuō)，實(shí)際的運(yùn)營(yíng)效果法則主要取決于對(duì)路面具體負(fù)荷選擇強(qiáng)度、城市軌道日交通客流量以及每日客流換乘系數(shù)這三個(gè)指標(biāo)。

（三）城市化發(fā)展

城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃對(duì)城市化發(fā)展起到了重要作用，其中主要包含了對(duì)土地運(yùn)用的適應(yīng)程度、和城市整體布局的協(xié)調(diào)性、對(duì)外部交通設(shè)備的協(xié)調(diào)性、城市化整體面貌的協(xié)調(diào)性、綜合性交通目標(biāo)發(fā)展等方面。城市整體布局結(jié)構(gòu)的有效協(xié)調(diào)和土地使用適應(yīng)程度與城市整體面貌的協(xié)調(diào)性之間有著重要關(guān)聯(lián)，和對(duì)外交通設(shè)施的協(xié)調(diào)性以及城市綜合性發(fā)展目標(biāo)相重合，所以說(shuō)，城市化發(fā)展有效地推動(dòng)我國(guó)城市化建設(shè)布局以及對(duì)外交通設(shè)施協(xié)調(diào)這兩個(gè)重要指標(biāo)的發(fā)展[2]。

二、城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃中的巖土工程分析

以我國(guó)某地鐵軌道修建工程為例，在對(duì)地鐵線路的實(shí)際狀況進(jìn)行勘探，所采取的綜合性勘探的方式，對(duì)地鐵軌道施工區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)狀態(tài)、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)學(xué)工程方面實(shí)施勘察，具體的方法為：信息的收集，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的勘察資料和初期探測(cè)資料加以分析；地質(zhì)測(cè)繪；鉆探；地址物理勘測(cè)。其中主要包含了聲波探測(cè)、電阻率探測(cè)等；原位測(cè)試：主要包含了動(dòng)力測(cè)試、壓力測(cè)試、抽水試驗(yàn)等；室內(nèi)試驗(yàn)。

（一）地質(zhì)巖層分析

在軌道修建線路當(dāng)中，該區(qū)域中基本都被第四系地層所覆蓋。其中，地表基本都是第四系施工中的人工填土覆蓋層，下層為第四系的基礎(chǔ)地基層，上層為巖石基礎(chǔ)層，其中夾雜著黏土與砂石黏土層，土質(zhì)當(dāng)中含有土卵石、卵石黏土和大量的砂石晶體，下方的基礎(chǔ)地基土層地質(zhì)比較堅(jiān)實(shí)，并且含有大量的泥質(zhì)砂巖和礫巖[3]。

（二）水文地質(zhì)

依照該城市中的水文地質(zhì)材料以及地下水儲(chǔ)存條件，該線路地鐵的修建在一期工程的初步修建類(lèi)型為：1級(jí)和2級(jí)地下水質(zhì)類(lèi)型，其中主要分為兩種形式：第四系松散土層中出現(xiàn)的空隙層，空隙層中存在滲水狀況，出現(xiàn)孔隙水預(yù)留和基礎(chǔ)巖石層空隙水。其中3級(jí)地下儲(chǔ)水類(lèi)型主要分為四種形式：在黏土層上方存在上層存水、黏土層中縫隙中留水、松散土層中的縫隙存水和白堊系基層巖石中裂縫孔隙存水。

三、地鐵站點(diǎn)區(qū)域的巖土地質(zhì)分析

（一）巖土地質(zhì)分析標(biāo)準(zhǔn)和方式

該階段的地鐵站區(qū)域主要位于城市中比較繁華的地段，主要表現(xiàn)為人流密度比較大，交通通行量較大。該區(qū)域中的建筑物與地下線路管道的走線分布比較緊密，對(duì)該區(qū)域?qū)嵤┑刭|(zhì)勘探工作難度比較大。其中線路主要分布在沙河周?chē)?，常年有地下積水存在，這種狀況對(duì)河流上方的鉆探工作形成了比較嚴(yán)重的制約性。因此，在對(duì)該區(qū)域進(jìn)行施工的過(guò)程中，采用的是統(tǒng)一性的規(guī)劃方式，對(duì)工程施工現(xiàn)場(chǎng)用擋板加以維護(hù)，并且對(duì)地下建筑結(jié)構(gòu)和地下管道線路分布比較密集的地段，先調(diào)查收集相關(guān)數(shù)據(jù)資料，然后再實(shí)施具體的地質(zhì)勘探工作，在充分保證地下沒(méi)有障礙物影響之后，實(shí)施地質(zhì)勘探工作，可以采取以下的方式來(lái)得到巖土地質(zhì)中的各項(xiàng)指標(biāo)[4]。

（二）鉆孔具體的施工方式

第一，采用植物角護(hù)壁的方式，采用的是雙向式金剛石鉆機(jī)施工方式，盡可能提升鉆探效率，在探井當(dāng)中取出卵石樣本，保證具體的類(lèi)徑的組成符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)切片的形式來(lái)提升墻壁的抗壓強(qiáng)度。

第二，對(duì)施工路段的土質(zhì)取樣數(shù)量分析，對(duì)其中存在的膨脹巖和膨脹土的性能指標(biāo)加以分析，在提高實(shí)驗(yàn)次數(shù)的同時(shí)，還需要依照現(xiàn)場(chǎng)施工具體狀況，采用科學(xué)有效的實(shí)驗(yàn)方式和實(shí)驗(yàn)流程，提出正確的膨脹巖和膨脹土的力學(xué)性指標(biāo)[5]。

第三，在地鐵修建中各個(gè)施工節(jié)點(diǎn)設(shè)置PVC管觀測(cè)孔，通過(guò)使用探井與水文鉆孔勘測(cè)的方式可以得到其中具體的水滲透系數(shù)；鉆孔內(nèi)部可以通過(guò)使用聲波測(cè)試的方式，或者是地質(zhì)勘探的方法相結(jié)合，在充分確定周?chē)鷰r石層具體分級(jí)方式，通過(guò)探井施工方式，得到其中K30的實(shí)驗(yàn)基數(shù)，收集卵石樣本進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，確定天然卵石層與其飽和抗剪強(qiáng)度的比值。

在實(shí)施梁樁的基礎(chǔ)設(shè)施的過(guò)程中，需要對(duì)鉆孔中的誤差值實(shí)施估算和設(shè)置，并且在進(jìn)行鉆孔工作之前，保證所使用的水準(zhǔn)儀器的準(zhǔn)確性，保證護(hù)筒的足夠高度作為基本的參照基礎(chǔ)。作為施工基礎(chǔ)點(diǎn)的計(jì)算過(guò)程之后，得到準(zhǔn)確的孔深，通過(guò)這種方式來(lái)防止在進(jìn)行鉆孔工作中出現(xiàn)的誤差過(guò)大的現(xiàn)象，進(jìn)而超出了對(duì)應(yīng)的范圍，影響到了工程施工的整體質(zhì)量和工程進(jìn)度。在使用鉆孔技術(shù)的過(guò)程中，相關(guān)的操作人員需要隨時(shí)隨地對(duì)鉆桿實(shí)施觀察，保證它可以處在一種垂直性的狀態(tài)上，然后再使用深度計(jì)數(shù)器來(lái)對(duì)施工中鉆孔的具體深度進(jìn)行準(zhǔn)確的分析和檢測(cè)。我們可以運(yùn)用專業(yè)的監(jiān)測(cè)設(shè)備或者是檢驗(yàn)設(shè)備，只有保證檢驗(yàn)工作完全合格之后，才可以進(jìn)行上報(bào)工作，并且可以通過(guò)相關(guān)的工程師來(lái)進(jìn)行驗(yàn)收，保證后續(xù)的施工進(jìn)行。在出現(xiàn)某種質(zhì)量問(wèn)題的時(shí)候，需要第一時(shí)間實(shí)施反饋，讓相關(guān)的工作單位進(jìn)行分析和修正，通過(guò)這種方式來(lái)保證工程施工的整體質(zhì)量[6]。

四、地鐵站點(diǎn)巖土工程施工方式

（一）巖土工程分析

對(duì)地鐵地下車(chē)站的設(shè)計(jì)可以分成雙層施工，或者是三層結(jié)構(gòu)施工，所采取的是管井降水、直接挖掘或者是局部挖掘的方式進(jìn)行施工。對(duì)施工頂板上1.0～2.0m位置處實(shí)施深埋，墻體結(jié)構(gòu)側(cè)壁處于地層中第四系人工修建層。實(shí)際的工程施工條件需要施工場(chǎng)地穩(wěn)定性1級(jí)階級(jí)的沙土層，并且沒(méi)有其他方面的不良影響，不會(huì)產(chǎn)生地質(zhì)層斷面或者是產(chǎn)生滑坡、崩塌以及塌陷等地質(zhì)災(zāi)害，這種地質(zhì)條件對(duì)施工要求比較單一，施工技術(shù)也比較簡(jiǎn)單。

（二）地基土層的穩(wěn)定性

地鐵站地基邊坡上主要是以粘性土質(zhì)為主，其中還摻雜著卵石層晶體形態(tài)的砂石，表現(xiàn)出穩(wěn)定性較差和容易出現(xiàn)塌陷事故。車(chē)站中底板附近的地質(zhì)為泥砂巖，屬于膨脹巖的一種形式，對(duì)工程整體施工質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響，在施工過(guò)程當(dāng)中需要進(jìn)行全坑壁支護(hù)措施。其中地下水對(duì)工程也會(huì)產(chǎn)生一定的影響，車(chē)站中的砂卵石中含水量比較豐富，地下水位相對(duì)比較高，尤其是臨近河流附近的區(qū)域，對(duì)土質(zhì)的含水量產(chǎn)生了比較明顯的影響。所以說(shuō)，在具體的施工過(guò)程當(dāng)中，需要及時(shí)實(shí)施降水和排水相關(guān)解決措施，通過(guò)這種方式來(lái)保證工程施工的順利進(jìn)行[7]。

五、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)文本對(duì)城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃中的巖土工程的施工方式分析，從中可以得出了城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃是對(duì)一個(gè)城市實(shí)施整體性規(guī)劃的主要構(gòu)成部分。這種規(guī)劃方式有效地解決我國(guó)當(dāng)前交通公路建設(shè)的可持續(xù)性發(fā)展目標(biāo)，不斷地拓展城市空間發(fā)展，有效地發(fā)揮出了城市軌道交通所具備的功能性以及高效益性。這對(duì)促進(jìn)城市交通發(fā)展以及我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展具有非常重要的意義，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)城市化建設(shè)的健康穩(wěn)定的開(kāi)展目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

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[7]邢斌.城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃研究[D].山東大學(xué)，2012.

作者單位：

漯河市勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)院