胡程亮
摘 要:該工程線路全長33.7 km,設(shè)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(zhì)條件,對(duì)其巖土工程條件進(jìn)行了分析評(píng)價(jià),并結(jié)合工程特點(diǎn)提出了相應(yīng)建議。
關(guān)健詞:工程地質(zhì)條件 巖土工程條件 評(píng)價(jià)
中圖分類號(hào):TU4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2014)06(c)-0073-01
1 工程概況
該工程線路全長33.7 km,設(shè)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(qū)間,最小站間距670 m,為湖南師大站至牌樓路站區(qū)間。工程重要性等級(jí)為一級(jí);場(chǎng)地復(fù)雜程度等級(jí)為一級(jí);地基復(fù)雜程度等級(jí)為一級(jí)。根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)(2009版)標(biāo)準(zhǔn),本次巖土工程勘察等級(jí)為甲級(jí)。
2 地面條件與地貌特征
工程場(chǎng)地位于長沙市岳麓區(qū)、天心區(qū)及雨花區(qū)境內(nèi),線路分河西河?xùn)|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(dòng)路。除過江段外沿線主要為城市交通干道,車站地面條件復(fù)雜,車流量大,住宅、商業(yè)區(qū)人員密集,建筑物稠密,河?xùn)|段高層建筑較多。本工程西部為岳麓山,主峰海拔標(biāo)高295.5 m;西部為淺變質(zhì)巖剝蝕丘陵地貌,主要由冷家溪群砂質(zhì)板巖及泥盆系石英砂巖、礫巖組成丘頂,泥盆系頁巖或泥灰?guī)r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(fā)育,坡度一般為15~25 °。順礫巖傾向發(fā)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(biāo)高為26~80 m。
3 工程地質(zhì)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?qū)⒂嘘P(guān)地層巖性特征描述如下:(1)第四系全新統(tǒng)(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(tǒng)(Q2):包括河流相沖積層(Q2al),巖性為主要為粉質(zhì)粘土及砂礫、卵石層。(3)第四系殘積層(Qel):基巖風(fēng)化殘積而成,巖性為粉質(zhì)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(zhì)粉砂巖、礫巖等。(5)三疊系(T):三疊系上統(tǒng)安源組(T3a):為灰黑色、黑色砂巖、泥巖、炭質(zhì)泥巖、泥灰?guī)r,含煤線。(6)石炭系(C):石炭系中上統(tǒng)壺天群(C2+3ht):為灰色、灰白色、肉紅色厚層狀隱晶質(zhì)-微晶質(zhì)灰?guī)r,夾白云質(zhì)灰?guī)r,具重結(jié)晶現(xiàn)象。石炭系下統(tǒng)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(fù)雜。(7)泥盆系(D):泥盆系上統(tǒng)錫礦山組(D3x):主要為灰白色、褐紅色石英砂巖;泥盆系中統(tǒng)棋梓橋組(D2q):主要為灰色、灰黑色泥巖、泥灰?guī)r。(8)碎裂灰?guī)r(D):主要為白云質(zhì)灰?guī)r、砂巖及角礫,鈣泥質(zhì)膠結(jié)。(9)構(gòu)造角礫巖(C):主要為砂巖及角礫,鈣泥質(zhì)膠結(jié)。
場(chǎng)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(píng)價(jià)
4.1 工程場(chǎng)地穩(wěn)定性與適宜性評(píng)價(jià)
沿線為丘陵及河流階地地貌,地形較簡(jiǎn)單,地震動(dòng)反應(yīng)諳特征周期為0.35 s,設(shè)計(jì)地震分組為第一組。該工程項(xiàng)目為長沙市重點(diǎn)工程,根據(jù)《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》(GB50223-2008)本工程為重點(diǎn)設(shè)防類,抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按7度的要求加強(qiáng)其抗震措施。
4.2 工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià)
場(chǎng)地內(nèi)的地層主要為:人工填土、第四系中更新統(tǒng)沖洪積層、殘積層及白堊系泥質(zhì)粉砂巖、礫巖類,其各地層巖土工程性能評(píng)價(jià)如下:
人工填土:分布于全線,主要為第四系全新統(tǒng)人工填筑的素填土,松散、部分稍壓實(shí)但密實(shí)度極為不圴,由粘性土或砂土混卵石、砼塊等建構(gòu)筑物垃圾等,大多硬質(zhì)物含量較高。因線路為地下線擬采用盾構(gòu)法施工,隧道結(jié)構(gòu)頂板埋深一般大于10.0 m,人工填土對(duì)區(qū)間盾構(gòu)影響不大,對(duì)車站采用明挖部分,需進(jìn)行支護(hù)處理。
第四系全新統(tǒng)沖積層:由粉細(xì)砂、中粗砂、圓礫、卵石組成,主要分布于湘江過江段,該區(qū)段線擬采用盾構(gòu)法施工,隧道結(jié)構(gòu)頂板埋深一般大于10.0 m,對(duì)區(qū)間盾構(gòu)影響不大。
殘積粉質(zhì)粘土:該層主要分布于本標(biāo)段工程地質(zhì)Ⅳ區(qū),多呈硬塑狀,局部堅(jiān)硬,具中等強(qiáng)度及中等壓縮性,但具泡水易軟化甚至崩解的工程特點(diǎn),屬弱透水性地層,為相對(duì)的隔水層,盾構(gòu)施工時(shí),因地下水的浸泡易引起圍巖坍塌。
基巖:勘察區(qū)段揭露主要為三疊系、石炭系、泥盆系、白堊系,按其風(fēng)化程度可分為全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化、中風(fēng)化帶,工程性能分述如下。
(1)全風(fēng)化:厚度薄,呈堅(jiān)硬土狀,具中等偏高強(qiáng)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(duì)的隔水層;盾構(gòu)施工時(shí),易因地下水的浸泡引起圍巖坍塌。
(2)強(qiáng)風(fēng)化:為隧道穿越的主要巖土層之一,巖石節(jié)理裂隙發(fā)育,總體屬弱透水性地層、相對(duì)隔水層,局部裂隙較發(fā)育地段,含有一定地下水,盾構(gòu)施工時(shí),易因地下水浸泡產(chǎn)生圍巖坍塌現(xiàn)象。
(3)中風(fēng)化:該層具較高強(qiáng)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(fā)育且連通性較好段,屬弱透水性地層,含一定地下水,盾構(gòu)施工時(shí),易因地下水的浸泡軟化而產(chǎn)生變形、甚至圍巖坍塌,另外<8C-1>中發(fā)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(jié)語
隧道經(jīng)過的地層圍巖級(jí)別圍巖級(jí)別為Ⅱ~Ⅴ級(jí),巖層強(qiáng)度差異較大,工程地質(zhì)條件較復(fù)雜,建議采用盾構(gòu)法施工,隧道盾構(gòu)掘進(jìn)面巖性突變、巖層強(qiáng)度差異較大,易引起盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)偏位或抬頭,注意防止盾構(gòu)偏移或刀口損壞,建議施工前根據(jù)掘進(jìn)沿線地層特性,預(yù)先制定掘進(jìn)方案,施工時(shí)及時(shí)采取平衡措施,保證準(zhǔn)確控制施工軸線。
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