連云港羅蓋特鐵路專用線軟土工程地質特性及處理措施

陶玉洋

摘 要：該文依據我院對擬建項目區所做大量的工程地質勘察，及地質環境調查研究工作，積累了大量的區域地質、工程地質及環境地質等方面的成果資料，通過對既有鐵路工程現狀的分析、研究，對擬建項目區軟土易引發的地質災害進行誘因分析，并對新建工程提出相應處理措施建議。

關鍵詞：軟土 地質災害 誘因分析 處理措施

中圖分類號：U212 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（c）-0-01

《鐵路工程地質勘察規程》（TB10012-2007）中軟土為“在靜水或緩慢的流水環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）、強度低（Ps<800 kPa）等特點”[1]。對于新建鐵路工程，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區內。東起新浦東支線鹽坨站線路所，區間線路與既有隴海線并行，中途下穿臨連高速公路，最后引入羅蓋特規劃廠區范圍，線路全長約1.67 km，建設及施工內容主要包括：企業站綜合辦公樓、風雨棚、軌道、路基、橋梁、涵洞及相關的給排水管道、電力供應等輔助設施。

2 地形、地貌

連云港市位于魯中南丘陵與淮北平原的結合部，整個地勢自西北向東南傾斜，境內平原、海洋、高山齊觀，河湖、丘陵，灘涂俱備。擬建項目區屬濱海平原地貌單元，地形平坦，地勢較低，地面標高約 3.0～5.0 m。

3 地層巖性

擬建項目區基巖埋深 17～30 m，上覆新生界第四系全新統（Q4）地層，主要為海相的沉積淤泥、沖洪積粘性土及砂土等。基底地層以晚太古—早元古代海州群云臺組（Pt2 hy1-1～Pt2 hy1-5）為主，主要巖性組合為二長淺粒巖、斜長淺粒巖、白云二長片麻巖，白云、黑云斜長變粒巖，白云石英片巖、白云片巖、藍晶石石英（片）巖等。

4 地質構造

區域大地構造屬中朝準地臺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、郯城廬江深斷裂帶中段東側，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，脆性斷裂活動和巖漿侵入作用是本區構造活動的特色。但受第四紀地層覆蓋的影響，各種構造均隱伏于第四系之下。據資料研究，區域內斷裂構造以北東向、北北東向正斷層為主 [3]。擬建項目區內無活動斷裂構造通過，總體來說，擬建項目區地質構造較簡單。

5 擬建項目區軟土主要工程地質特性

根據項目勘察資料，場地淺層軟土，埋藏淺、厚度較大，工程地質性能差，工程建設過程中及建成后主要的工程地質問題為軟土壓縮而引起的地面形變和路基不均勻沉降災害。

擬建場地軟土厚度 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、強度低，允許承載力低，工程地質性能差（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，壓縮系數大，對工程的直接影響是建筑地基沉降量大。

②觸變性：當原狀土受到震動后，破壞結構連接，降低土的強度，很快使土變成稀釋狀態而產生蠕動。為此，當軟土地基受到震動荷載后，容易產生不均勻沉降及基底面兩側擠出等現象，對建筑物造成危害。

③低透水性：軟土透水性能弱，滲透系數一般為10-6～10-8 cm/s，對地基排水固結不利，反映在建筑物沉降延續時間長，同時，在加載初期，地基中常出現較高的孔隙水壓力，影響地基的強度。

④不均勻性：由于沉積環境的變化，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，對建筑物地基極易產生差異沉降。軟土的特征及其工程地質性質，反映出軟土地基易引發的災害主要有路基不均勻沉降、基坑開挖時的邊坡坍塌等地質災害。

6 結語

擬建項目區地質災害類型主要為軟土災害。新建工程應針對區內軟土工程特性、形成因素、發展趨勢等，采取相應的防治措施。由于場地內軟土厚度大，施工時和施工后都要做好路基的沉降檢測工作，發現問題應及時處理。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，為不良工程地質層，工程地質條件較差，路基施工時應對其采取加固處理措施。

（2）施工時結合建筑物特點選擇相應的地基處理方法。企業站綜合辦公樓、風雨棚及配套橋梁基礎，建議采用樁基礎，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軟基進行加固處理，再分層填筑路基；其他配套附屬設施，可采用淺基礎或復合地基，但應對軟土地基進行處理，以滿足工程建設對地基的要求。

（3）橋梁、涵洞、給排水管道基礎、溝槽開挖時，需做好邊坡的防、支護措施，避免邊坡滑塌；同時，場地地下水埋藏淺，施工時應對基坑內產生的積水進行及時疏排。

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

（5）鐵路試運行階段，鐵路路基初始承受火車快速行駛產生的動荷載作用，有可能產生軟土震陷，致使路基產生沉陷和不均勻沉降災害，該階段應加強對鐵路路基的沉降檢測。

參考文獻

[1] 鐵道第一勘察設計院.TB10012-2007鐵路工程地質勘察規范[S].北京：中國鐵道出版社，2007.

[2] 鐵道部第一勘測設計院.鐵路工程地質手冊[S].北京：中國鐵道出版社，2005.

[3] 江蘇省地質局區域地質測量隊.區域地質測量報告書（I-50-18連云港幅1：200000）[R].1965.