太原地鐵1號線太原南站站工程地質條件簡析

2012-11-06 02:30:56李毅

山西建筑 2012年33期

關鍵詞：工程

李毅

(山西省勘察設計研究院，山西太原 030013)

0 引言

為落實國家優先發展公共交通戰略和節能減排措施，緩解交通供需矛盾，促進城市可持續發展，指導城市軌道交通建設發展，太原市委將太原市的城市軌道交通建設分為四個階段進行，近期建設為2010年～2017年，即地鐵1，4號線的建設。其中，1號線為一條東西向跨越汾河，聯系了迎澤和武宿兩個市級中心以及太原站和太原南站兩個鐵路交通樞紐的骨干線路。

太原南站位于太原市東南的北營地區，建設內容包含高鐵站房、站前廣場等，在站前東、西兩個廣場的地下空間中，將軌道交通、長途客運、公交、社會車輛及出租車停靠等功能有機融合在一起。太原地鐵1號線在太原南站設站并換乘，換乘站位于太原南站站前廣場下方，正對高鐵站房與其平行布置。太原南站站為地下兩層雙島四線，車站結構形式為五柱六跨鋼筋混凝土框架結構，車站主體外包尺寸長為248.90 m、標準段寬為53.25 m，主體結構底板標高約781.0 m～781.5 m，設計基底壓力200 kPa，擬采用明挖法施工。

1 區域地質概況

太原境內斷裂構造較發育，分布集中的地區為太原斷陷盆地東西兩側，陽曲縣西凌井、北小店，呂梁斷拱及其與西山凹陷接壤地帶。太原斷陷盆地總體走向NE，在晉祠以北轉為NNE向，長約150 km。工程場區位于太原斷陷盆地中東部的太原輕微凹陷區，該凹陷西界為新城—親賢斷裂，東界為棋子山地壘西側斷裂、東山山前斷裂，南界為田莊斷裂，此4條斷裂在第四紀均有活動，凹陷內基巖埋深為100 m～300 m，發生過地震各一次。太原市境內出露地層有古生界寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系，中生界三迭系，新生界第三系及第四系。工程場區所在的太原斷陷盆地基底為前寒武系變質巖，其上依次為下古生界寒武系、奧陶系碳酸鹽巖，上古生界石炭系、二疊系，中生界三迭系碎屑巖類及新生界第三系、第四系松散堆積物，場址區內松散層厚度大于150 m。

2 巖土工程勘察

2.1 野外勘探

本工程野外勘探工作中，除采用了常規的勘探取樣、原位測試等勘察手段以外，根據設計要求及工程特點，還進行了以下測試工作:1)波速測試。波速測試在鉆孔內進行，采用單孔檢層法，分別測試剪切波波速和壓縮波波速，根據測試結果計算土層的泊松比、動彈性模量、等效剪切波速等。2)地溫測試。地溫測試使用上海地學研究所生產的JW238型數字井溫儀，在鉆孔內間隔2 m測試一次，至結構底板下15 m。3)電阻率測試。電阻率測試在鉆孔內進行，利用供電電源量測孔內兩電極間的電位差，求得巖土層的視電阻率。

2.2 室內試驗

本工程室內試驗工作中，除進行了物理性質試驗、力學性質試驗、黃土濕陷性試驗等常規項目以外，還進行以下試驗工作:

1)基床系數。

采用三軸試驗方法確定基床系數，試驗采用應力控制式，側向應力增量與軸向應力增量比控制為0.3，采用k0=0.67固結，在應力控制路徑三軸儀上進行實驗。水平向和豎直向基床系數分別由水平向制備三軸樣和豎直向制備三軸樣測試確定。測取了地基土的水平基床系數KX和垂直基床系數KV。

2)熱物理參數。

為提供地下結構熱傳導特性設計的基本參數，按照GB/T 10297-1998非金屬固體材料導熱系數的測定(熱線法)規范相關要求，測定了結構底板15 m以上土的導溫系數、導熱系數、比熱容，其中導熱系數的測定采用熱線法測定、比熱容采用冷卻法進行測定。

3)土的動力性質試驗。

試驗儀器采用北京市新技術研究所生產的DDS-70微機控制電磁式多功能靜動三軸試驗系統。試樣高為80.0 mm、直徑為39.1 mm，將制備好的試樣進行浸水飽和。試驗固結壓力按土層實際應力狀態進行模擬，固結比取值為1，待固結完成后，在不排水的條件下施加動應力進行動彈模試驗。本次試驗振動頻率為1 Hz，循環次數為10次，振動總次數控制在200次以內。測取了土的動彈性模量與泊松比。