長沙市軌道交通四號線某標段巖土工程條件評價

胡程亮

摘 要：該工程線路全長33.7 km，設24座車站，均為地下車站，其中換乘站13座，平均站間距1432 m，最大站間距2182 m。該文介紹了其工程地質條件，對其巖土工程條件進行了分析評價，并結合工程特點提出了相應建議。

關健詞：工程地質條件 巖土工程條件 評價

中圖分類號：TU4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（c）-0073-01

1 工程概況

該工程線路全長33.7 km，設24座車站，均為地下車站，其中換乘站13座，平均站間距1432 m，最大站間距2182 m，為阜埠河路站至南湖新城站區間，最小站間距670 m，為湖南師大站至牌樓路站區間。工程重要性等級為一級；場地復雜程度等級為一級；地基復雜程度等級為一級。根據《巖土工程勘察規范》（GB50021-2001）（2009版）標準，本次巖土工程勘察等級為甲級。

2 地面條件與地貌特征

工程場地位于長沙市岳麓區、天心區及雨花區境內，線路分河西河東段，總體呈南北-東西走向線路，河西段主要沿城市主干道麓山南路及阜埠河路，自YCK31+200～YCK32+900穿越湘江，過江后沿南湖路、黃土嶺路分別穿越書院路、芙蓉大道、韶山路、勞動路。除過江段外沿線主要為城市交通干道，車站地面條件復雜，車流量大，住宅、商業區人員密集，建筑物稠密，河東段高層建筑較多。本工程西部為岳麓山，主峰海拔標高295.5 m；西部為淺變質巖剝蝕丘陵地貌，主要由冷家溪群砂質板巖及泥盆系石英砂巖、礫巖組成丘頂，泥盆系頁巖或泥灰巖組成“U”形谷，一般高程為60～100 m，丘頂常成渾圓狀，丘脊呈北北東或北西向延伸，溝谷發育，坡度一般為15～25 °。順礫巖傾向發展的坡角一般為20～35 °。坡麓常見崩塌倒石堆。東部為紅層剝蝕崗丘丘陵地貌，由白堊系粉砂巖、礫巖組成，丘頂圓狀，丘脊呈北東或北北東向壟狀延伸，或呈饅頭狀分布，高程為70～100 m，坡度為2～6 °。路線基本位于湘江河漫灘、階地及丘坡谷地地帶，地面標高為26～80 m。

3 工程地質條件

出露地層主要包括泥盆系巖層（D）、石炭系巖層（C）、三疊系巖層（T）、白堊系巖層（K）、第四系（Q）土層覆蓋于基巖之上。按從新至老的順序將有關地層巖性特征描述如下：（1）第四系全新統（Q4）：主要為人工填土層（Q4ml）、河流相沖積層（Q4al），其中第四系人工填土分布廣泛，河湖相沖積層（Q4al）分布于湘江河床。（2）第四系中更新統（Q2）：包括河流相沖積層（Q2al），巖性為主要為粉質粘土及砂礫、卵石層。（3）第四系殘積層（Qel）：基巖風化殘積而成，巖性為粉質粘土，覆蓋于基巖之上。（4）白堊系（K）：白堊系東塘組（K2dn）：為第四系所覆蓋，巖性為紅褐色泥質粉砂巖、礫巖等。（5）三疊系（T）：三疊系上統安源組（T3a）：為灰黑色、黑色砂巖、泥巖、炭質泥巖、泥灰巖，含煤線。（6）石炭系（C）：石炭系中上統壺天群（C2+3ht）：為灰色、灰白色、肉紅色厚層狀隱晶質-微晶質灰巖，夾白云質灰巖，具重結晶現象。石炭系下統大塘階（C1d）：巖性為灰白、褐黃色，石英砂巖、白云巖、泥巖等，巖性復雜。（7）泥盆系（D）：泥盆系上統錫礦山組（D3x）：主要為灰白色、褐紅色石英砂巖；泥盆系中統棋梓橋組（D2q）：主要為灰色、灰黑色泥巖、泥灰巖。（8）碎裂灰巖（D）：主要為白云質灰巖、砂巖及角礫，鈣泥質膠結。（9）構造角礫巖（C）：主要為砂巖及角礫，鈣泥質膠結。

場地地下水按賦存方式主要分為第四系上層滯水、松散巖類孔隙水、基巖裂隙水、碳酸鹽巖類裂隙溶洞水。

4 巖土工程條件評價

4.1 工程場地穩定性與適宜性評價

沿線為丘陵及河流階地地貌，地形較簡單，地震動反應諳特征周期為0.35 s，設計地震分組為第一組。該工程項目為長沙市重點工程，根據《建筑工程抗震設防分類標準》（GB50223-2008）本工程為重點設防類，抗震設防標準應按7度的要求加強其抗震措施。

4.2 工程地質條件評價

場地內的地層主要為：人工填土、第四系中更新統沖洪積層、殘積層及白堊系泥質粉砂巖、礫巖類，其各地層巖土工程性能評價如下：

人工填土：分布于全線，主要為第四系全新統人工填筑的素填土，松散、部分稍壓實但密實度極為不圴，由粘性土或砂土混卵石、砼塊等建構筑物垃圾等，大多硬質物含量較高。因線路為地下線擬采用盾構法施工，隧道結構頂板埋深一般大于10.0 m，人工填土對區間盾構影響不大，對車站采用明挖部分，需進行支護處理。

第四系全新統沖積層：由粉細砂、中粗砂、圓礫、卵石組成，主要分布于湘江過江段，該區段線擬采用盾構法施工，隧道結構頂板埋深一般大于10.0 m，對區間盾構影響不大。

殘積粉質粘土：該層主要分布于本標段工程地質Ⅳ區，多呈硬塑狀，局部堅硬，具中等強度及中等壓縮性，但具泡水易軟化甚至崩解的工程特點，屬弱透水性地層，為相對的隔水層，盾構施工時，因地下水的浸泡易引起圍巖坍塌。

基巖：勘察區段揭露主要為三疊系、石炭系、泥盆系、白堊系，按其風化程度可分為全風化、強風化、中風化帶，工程性能分述如下。

（1）全風化：厚度薄，呈堅硬土狀，具中等偏高強度及中等偏低壓縮性，但遇水浸泡易軟化甚至崩解，屬弱透水性地層，為相對的隔水層；盾構施工時，易因地下水的浸泡引起圍巖坍塌。

（2）強風化：為隧道穿越的主要巖土層之一，巖石節理裂隙發育，總體屬弱透水性地層、相對隔水層，局部裂隙較發育地段，含有一定地下水，盾構施工時，易因地下水浸泡產生圍巖坍塌現象。

（3）中風化：該層具較高強度及遇水浸泡軟化的工程特征，是隧道穿越的主要巖土層之一，但局部裂隙較發育且連通性較好段，屬弱透水性地層，含一定地下水，盾構施工時，易因地下水的浸泡軟化而產生變形、甚至圍巖坍塌，另外<8C-1>中發育溶洞，溶洞全充填或無充填，可能造成地面沉陷和突水。

5 結語

隧道經過的地層圍巖級別圍巖級別為Ⅱ～Ⅴ級，巖層強度差異較大，工程地質條件較復雜，建議采用盾構法施工，隧道盾構掘進面巖性突變、巖層強度差異較大，易引起盾構機掘進偏位或抬頭，注意防止盾構偏移或刀口損壞，建議施工前根據掘進沿線地層特性，預先制定掘進方案，施工時及時采取平衡措施，保證準確控制施工軸線。

參考文獻

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