地鐵隧道區間巖土工程勘察應注意的問題

摘 要：針對地鐵隧道區間巖土工程勘察工作進行分析。根據實際情況，研究了地鐵隧道區間巖土工程勘察應當注意的問題，主要有：地鐵隧道聯絡通道土層分層勘察工作，隧道聯絡通道水文地質工作，隧道地質調查和地質災害評估，對勘察工作進行合理安排等。希望通過對這些內容的分析，能夠為地鐵隧道區間巖土工程勘察工作提供一定幫助。

關鍵詞：地鐵隧道；巖土工程；地質勘察

中圖分類號：U231.1 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）14-0135-02

前 言

地鐵隧道施工中，經常會遇到不良地質，例如軟土地質。長期以來，軟土區域的地鐵隧道勘察，受到業內人士的高度重視。和一些普通民用建筑相比，地鐵隧道工程屬于線性工程，基本上是在地下施工，因此對地下地質情況和水文條件等進行嚴密勘察，將對地鐵隧道施工質量帶來重要影響。這就要求相應勘察人員，在對地鐵隧道工程進行勘察過程中，要站在全局角度考慮問題，選擇科學可行的勘察方式，通過工程地質勘查，促使施工單位充分了解隧道實際地質情況，從而采取有效施工方式。

1 工程概況

某地鐵隧道為南北走向，該隧道需要經過一座矮山，同時需要經過靠近河流的位置。隧道施工中，所經過的路線，地形相對復雜，交通不是十分便利[1]。對這一隧道進行設計，主要采用的是雙洞分離的方式，其中隧道的左線長度為3010m，隧道的右線為3047m。高程在56.47～72.80m之間。該隧道中的建筑限界高度為7.60m，凈寬為14.11m，兩個隧洞之間相差距離為15.0～77.0m。經過勘察顯示，隧道所在區域出露的是前第四系主要有二疊系石盒子組、三疊系雙泉組、侏羅系南大嶺組等[2]。該地區的巖土節理裂隙較為發育。其中第四系主要分布在斜坡的洼地地帶。隧道地下水的主要類型是松散的巖類孔隙水以及基巖裂隙水。同時，其中存在的第四系水主要呈現出的是透鏡狀態。

2 勘察設計

對于地鐵隧道而言，通常情況下是由不同的施工工藝，通過多個單元共同組成的，基本上是按照相應單元，分別提供相應的勘察報告，在相應的地鐵區間段以及隧道圓形盾構段位置，勘察工作相對簡單，勘探孔的間距主要是在50m以內。該孔的深度基本上是按照結構底板下1.5～3.0倍隧道外徑D來進行確定。其中一般性孔，基本上是應用底板下1.5～2.0倍D。對于控制性孔來說，主要使用的是底板下2.5～3.0倍D[3]。隧道的基坑段以及地鐵車站位置，其空間范圍相對較大，該位置屬于一種相對特殊的軟土基坑。結合不同施工方式，采用順做法和逆作法、順逆做法相組合的方式，產生的巖土工程問題存在不同之處，制定的的勘探方案也存在一定不同之處。

3 地鐵隧道區間巖土工程勘察應當注意的問題

3.1 地鐵隧道聯絡通道土層分層勘察工作

技術人員具體勘察過程中，需重視對土層分層分析，這一舉措能夠準確判斷土質性質，特別是一些沿海地區，這些土層當中有可能會存在夾層、間層或者互層等多種土層。這種情況下，對土層進行分析和聯絡通道建筑的堅固性是首要條件。按照土層分層方式，將Ip在10以上的土進行劃分，分別為黏土和粉質粘土兩種，對Ip在10以下的土層，根據其顆粒的成分進行劃分，確定土質的軟硬性，這樣便能夠保障施工過程中的固定性和安穩性。對土層進行勘察，需要在施工現場觀察，同時結合試驗對土層進行命名和確定。在隧道中聯絡通道的土質分類，一定要對含有砂質、粉質以及粘性土的土層進行劃分，這種類型的土質均屬于軟土。此外，技術人員一定要對粉質層的厚度和剖面、砂質層的厚度和砂質等嚴密觀察和測定，還需要對通道進行模擬和實驗，通過試驗為此后的設計和施工的勘測工作做好萬全的準備。如果在測試以及觀察中，存在遺漏，則有可能會為今后的施工完成通行中，埋下安全隱患。事故發生，會帶來嚴重的人員傷亡[4]。

3.2 隧道聯絡通道水質地質工作

地鐵隧道軟土層當中，含有的砂質、粉質層等土質中均存在一定自然承壓水，在實施地鐵施工過程中，一定會遇到地下挖掘隧道的情況。與此同時，還會對含有承壓水的土層進行一定的攪動，為了能夠促使土層挖掘后四周環境的穩定性，對該位置進行具體勘察過程中，需進一步了解地下土層的密實度以及含水量等指標，同時還需了解地表熱物理指標等相應數據。在對土層穩定性進行計算過程中，均和水文地質之間存在密切聯系，在自然狀態下，地下含水土質土層、砂質土層的徑流相對緩慢和穩定，會處于一個停滯的相對穩定狀態。但是如果對其進行攪動和破壞，就有可能會導致其穩定性遭到破壞。這種情況下，就會給施工帶來很大的安全風險。目前對于地下水豐富的地段，未避免施工過程中對土體的擾亂所帶來的風險，一般會采用通過人為凍結方式進行具體施工，將施工范圍內的土體和水凍成一個整體，使其由不穩定的液態轉變為較為硬實穩定的固態。由于凍結過程中主要是通過水來作為介質，其對凍結效果的好壞起到了關鍵性的作用。因此選擇這種方式的時候，就要求準確掌握該施工地段的土質含水量情況以及地下水的補給來源，才能更好的制定凍結方案以達到更好的凍結效果，并確保施工過程中的安全性。

3.3 隧道地質調查和地質災害評估

地鐵隧道施工，一般大多均采用盾構法施工，在進行具體工程施工過程中，經常會對地下土層進行掏挖，使得土層原有的自穩平衡狀態遭到破壞。

在自然生態情況下，地下土體和土體內所含有的水質會形成相對穩定的狀態，也能夠實現平衡。如果施工單位大興土木建筑時，為原來的平衡狀態帶來破壞，這就促使水質土層、砂質土層等因為外界的干擾，導致其中水蒸氣蒸發，快速變成干質土，最終導致周邊事務所受到影響。因此，在實施隧道的具體施工過程中，可以使用凍結方式將隧道四周環境進行人工制冷凍結，從而防治發生意外事故。勘測人員還需注意對周邊因為地質變化而引發的災害問題作出相對準確的評估。內容有周圍地下建筑結構、鋪設的管道和纜線的。對這些內容有一定了解后，對危險系數進行評估。在隧道中，含水圖紙土層、砂層、粉層等均需要進行相應的測評，假設采用凍結方式進行施工后失敗，對引起的危害程度做出準確評估。

3.4 對勘察工作進行合理安排

在對地鐵隧道的圖紙進行初期設計期間，有些技術人員已經加入了聯絡通道的設計，對聯絡通道的設定做出了綜合測評之后，當工作人員對主體隧道進行勘察之后，會對聯絡通道進行單獨勘測。在對一些軟土地區實施相應勘測的時候，進行初次勘測，需要為其設置兩個以上的勘探口，對該位置的土層進行嚴密觀察，設置具備抵住巖土、砂層土質的設施[6]。在對相應的勘探口進行設置的時候，主要設置方式則可在兩側的聯絡點位置，各設置一個鉆探孔，可以在中間的位置設置一個靜探口。技術人員對鉆探口進行勘察，要在地上和地下同時進行，主要目的是為了使用凍結方式，在具體施工過程中，對加固程度進行進一步確定。

4 結束語

綜上所述，地鐵隧道施工基本上是地下工程，這對施工技術和施工人員的綜合素質提出更高要求。地鐵隧道施工質量如果不達標，將會給人民群眾生命安全帶來極大威脅。因此，在對地鐵隧道工程進行具體施工之前，一定要進行嚴密的勘察，當充分了解工程地質和水文情況之后，再對施工方式進行科學選擇，提高施工質量，延長工程使用壽命。

參考文獻

[1]林乃山，陳 斌，姚燕明，張春進.寧波軌道交通3號線出入段線類矩形盾構隧道工程勘察實踐與建議[J].隧道建設，2017，37（06）：722～729.

[2]葉榮華，王和坤，唐 江.寧波軌道交通育王嶺隧道巖土工程勘察與評價[J].鐵道勘察，2015，41（06）：36～40.

[3]王 旭.盾構法施工隧道巖土工程勘察要點[J].遼寧省交通高等專科學校學報，2015，17（04）：17～20.

[4]周陽權，湯洪志，吳 楠，張 亮.EH-4電磁成像系統在高速公路隧道工程勘察中的應用研究[J].工程地球物理學報，2015，12（01）：50～54.

[5]孫憲明.小議水下隧道巖土工程勘察[J].中華民居（下旬刊），2013（05）：273～274.

[6]劉宏岳，林朝旭，林孝城，黃佳坤.綜合物探方法在某過江隧道工程勘察中的應用研究[J].隧道建設，2012，32（03）：275～280+301.

收稿日期：2018-4-15

作者簡介：李祖仁（1982-），男，工程師，碩士研究生，主要從事地鐵施工項目管理工作。