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注意的幾個關鍵問題，并提出相應的解決措施以供同行參考。

【關鍵詞】地鐵 巖土工程勘探 地質條件

要做好地鐵的巖土工程勘察，首先，對地區地質條件的特殊性、復雜性、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識，才能找準主要的工程地質問題，充分分析巖土工程勘察的重點和難點。其次，要熟練掌握國內外先進的勘察技術、各種勘察手段及其適用條件，才能針對不同的工程地質問題，合理選用先進、有效的勘探、測試、試驗手段和方法。在此基礎上實施巖土工程勘察，才能充分論證、綜合分析，提出正確、合理的設計參數，同時對設計、施工、監測等提出合理、可行的工程措施建議。

1地鐵巖土工程勘察的內容與原則

1.1地鐵巖土工程勘察的內容與方法

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條件及水文地質條件，提供滿足設計、施工所需的基礎資料和設計參數，勘查的重點為地鐵沿線及附屬工程的地質條件和水文條件。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在地質調繪的基礎上根據工程施工方法、場地條件及地質情況等綜合確定。

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：一是要在初勘基礎上，詳細查明沿線工程地質及水文地質條件，特別是地質復雜地段、特殊巖土地段或有特殊施工要求區段，應進行重點勘察，詳細查明不良地質條件及特殊性巖土的分布特征。二是要對于車站、出入口、通風道、水源井、車輛段等應進行單獨詳細勘察。三是要依據工程地質和水文地質條件，結合設計及施工方法的要求，以數理統計的方法分層、分段綜合各項指標，提出設計所需技術參數。四是要查明水文地質條件，進一步查明地下水及含水層的性質并做出評價，需降水施工時應分段提出降水方法及有關計算參數。同時各車站、區間及每個地貌單元應進行水文地質試驗，分站段提供沿線地下水類型、補給來源、流速、流向、滲透系數、水位、水質，以及歷年最高水位、枯水位等水文地質資料。五是要分析沿線建筑物、地下構筑物及管線在地鐵施工干擾下的穩定性，并提出防護措施。

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重點不同，勘察者在進行勘查時要采取不同的措施，滿足地鐵結構設計和工法需要。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，勘探孔應布置于結構邊線外2m左右，而明挖通道、風道等鉆孔可沿其中心線布置，結構外側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，查明基巖產狀、起伏及坡度情況，查明不良地質，查明地下水類型、水位、水量、補給來源、滲透性、對混凝土及鋼結構的腐蝕性等情況，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。同時要進行土石可挖性分級，評價環境對基坑開挖施工的承受能力，提供圍護結構（樁、墻、土釘、錨桿）及永久性樁基設計所需的巖土參數（如重度、抗剪強度、泊松比、無側限抗壓強度、靜止側壓力系數、基床系數、樁基承載力特征值、巖土與錨固體的黏結強度等），提供工程地質縱橫斷面等。

2.2盾構法下地鐵巖土工程勘察重點

對于盾構法，勘探孔沿線路兩側交錯布置于隧道外3—5m。巖土工程勘察需查明地層構造、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機具選擇和施工有重大影響的地層，應重點勘察。同時要查明硬巖的節理發育情況和巖體基本質量分級，提供力學計算和盾構機、刀具選型所需的巖土物理、力學參數，進行土石可挖性分級并提供工程地質縱橫斷面。此外還要查明地下水位、滲透系數、腐蝕性，估算掌子面涌水量，并以此作為衡量隧道失穩后破壞后果的一個參考指標。

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3—5m。巖土工程勘察最首要的任務是進行準確的隧道圍巖分級，進行土石可挖性分級并提供工程地質縱橫斷面。同時勘察還應著重查明水文地質條件，估算隧道單位長度（可按1m或10m）的涌水量，查明構造破碎帶、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生巖爆的圍巖。對于凍結法施工，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等。

3勘察過程中應特別注意的問題

地鐵巖土工程勘察時應特別注意的問題概括起來有3個方面：地質構造、不良地質及特殊土、地下水。

3.1地質構造

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

3.2不良地質及特殊土

勘察過程中要查清地鐵線路通過處的不良地質及特殊巖土分布。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，成分復雜，對工程影響較大。勘察過程中必須慎重對待，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、補給來源、水位變幅、腐蝕性，以及含水層性質、含水量、滲透系數等。還應查明地鐵線路附近地表水與地下水的水力聯系等。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，地下管線及各種設施的變形等不利因素，并提出防治措施。

4結語

通過地鐵巖土工程勘察分析，總結針對地區特殊、復雜的地質條件和環境條件下，進行地鐵巖土工程勘察的綜合勘察技術。勘察實踐表明：本勘察方案針對性較強，方法的選擇合理、可行，有效的保證了勘察質量。對類似巖土工程的勘察有較好的借鑒作用。

參考文獻：

[1]TB10102-2004鐵路工程土工試驗規程.

[2]李樹林.城市地鐵巖土工程勘察應注意的問題[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，2006，（1）.