查恒光 王 燕

1.南京市測(cè)繪勘察研究院股份有限公司；2.南京市建筑設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司

1 引言

南京城西干道始建于20世紀(jì)90年代，是南京市首條準(zhǔn)快速道路。采取高架上跨形式建設(shè)了四座高架。近年來，城西干道的車流量快速增加，已遠(yuǎn)超其建設(shè)時(shí)的設(shè)計(jì)車流量，城西干道通行能力明顯不足，加之緯三路快速化改造工程和過江通道的實(shí)施，城市外圍交通需求不斷上升。城西干道綜合改造選擇了國內(nèi)城市主要流行的快速路建設(shè)形式，即將原“高架+地面道路”形式改造為“隧道+地面道路”形式。選擇合適的城市隧道的勘察方案成為勘察人員研究的重點(diǎn)問題。

2 工程概況及特點(diǎn)

2.1 工程概況

工程南北向沿南京市虎踞北路至鳳臺(tái)路沿線，將原高架改造為隧道。改建部分路線全長6.13km，投資估算23.5億元。

全線設(shè)草場(chǎng)門、清涼門，水西門和集慶門四座隧道。清涼門隧道全長1660m，暗埋段全長1253m。出入口分別采用3.75%、4.5%的下行坡度，隧道凈高5.2m。預(yù)計(jì)最大挖方高度為-10.794m，路面高程為4.060m～22.167m（吳淞高程系）。

2.2 工程特點(diǎn)

清涼門隧道下穿廣州路、清涼山路、龍?bào)蠢锖蜐h中路。并穿越規(guī)劃的南京地鐵七號(hào)線過街通道（清涼門大街路口）和正在建設(shè)的南京地鐵二號(hào)線漢中路區(qū)間段。為典型的穿越多條城市道路及地鐵線路的城市隧道建設(shè)工程，建設(shè)場(chǎng)地改造方案示意圖見圖1。

圖1

3 勘察方案技術(shù)難題和技術(shù)創(chuàng)新關(guān)鍵詞

3.1 勘探工作量布置

本次為詳細(xì)勘察階段的巖土工程勘察，根據(jù)勘察目的與內(nèi)容，結(jié)合工程勘察執(zhí)行的規(guī)范、規(guī)程及標(biāo)準(zhǔn)，按設(shè)計(jì)要求并結(jié)合場(chǎng)地施工條件綜合確定勘探工作量布置。

勘探點(diǎn)主要布置在沿隧道兩側(cè)基坑圍護(hù)墻附近及隧道中間抗拔樁位置，勘探點(diǎn)深度滿足基坑支護(hù)設(shè)計(jì)要求。隧道中間抗拔樁位置的勘探點(diǎn)深度滿足抗拔樁設(shè)計(jì)要求。

3.2 隧道穿越地鐵段勘察施工組織

由于建設(shè)隧道穿越在建的南京地鐵二號(hào)線漢中路區(qū)間段，隧道從地鐵上方經(jīng)過，最小凈距約4.62m。勘探點(diǎn)的布設(shè)需考慮滿足設(shè)計(jì)、施工及相關(guān)勘察規(guī)范要求的同時(shí)保護(hù)好地鐵運(yùn)營及地下管線安全，專項(xiàng)研究確定各勘探點(diǎn)施工位置。

經(jīng)與地鐵公司充分溝通，并向相關(guān)單位收集資料，制定安全、嚴(yán)密的勘察與施工方案，確?？碧绞┕け荛_地下建筑物（構(gòu)筑物）、地下管線范圍，同時(shí)要采取對(duì)地鐵隧道的保護(hù)措施，以確保地鐵的安全使用。

3.3 勘察方案技術(shù)難題和技術(shù)創(chuàng)新

場(chǎng)地地層條件、水文地質(zhì)條件復(fù)雜，周邊環(huán)境熱鬧繁雜，施工條件差。工程除考慮安全可靠的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，還需考慮安全可靠的支護(hù)結(jié)構(gòu)體系。為此，勘察工作不僅包含外野勘探、常規(guī)的室內(nèi)試驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試。根據(jù)工程特點(diǎn)考慮在技術(shù)上進(jìn)行創(chuàng)新。主要增加部分特殊室內(nèi)試驗(yàn)：室內(nèi)基床系數(shù)、三軸剪切、靜止側(cè)壓力試驗(yàn)等；增加了部分原位測(cè)試：抽水試驗(yàn)及全孔剪切波速和壓縮波速測(cè)試。

綜合分析，挖掘巖土層參數(shù)潛力，為設(shè)計(jì)提供可靠的巖土工程參數(shù)，經(jīng)工程檢驗(yàn)，工程參數(shù)安全合理。

4 場(chǎng)地工程地質(zhì)條件分析

4.1 地形地貌

南京市地貌形態(tài)類型主要為低山丘陵、崗地與河谷漫灘平原（長江漫灘、古秦淮河漫灘）。長江橫穿市區(qū)西北部，秦淮河縈繞古城內(nèi)外，紫金山、九華山、清涼山等低丘大致呈東西向蜿蜒。

場(chǎng)地原始地貌變化強(qiáng)烈，沿線為交通繁忙的城市道路，沿線地下管線密集，場(chǎng)地西側(cè)為外秦淮河。沿線地形起伏變化較大，地面高程約在10m～24m之間。

清涼門隧道沿線地貌類型可劃分為：構(gòu)造剝蝕殘丘、階地（有坳溝發(fā)育）和秦淮河漫灘。

4.2 工程平面位置示意圖、地質(zhì)剖面圖示意圖

清涼門隧道穿廣州路、清涼山路，并穿越規(guī)劃的南京地鐵七號(hào)線過街通道（清涼門大街路口）位置平面位置示意圖及地質(zhì)剖面圖。

圖2 工程平面位置示意圖

圖3 地質(zhì)剖面圖示意圖

4.3 場(chǎng)地巖土層特征

各巖土層分布情況和工程性質(zhì)具體特征見表1。

5 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案的研究

5.1 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案

由于隧道沿線工程地質(zhì)條件變化大，北段基巖埋藏較淺，地基土工程性質(zhì)良好，而南段基巖埋藏較深，地基土工程性質(zhì)較差?，F(xiàn)根據(jù)隧道埋深，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，結(jié)合場(chǎng)地巖土層分布及工程性質(zhì)，經(jīng)研究最終分別提供地基基礎(chǔ)方案的建議如下。

（1）天然地基部分。地基土工程性質(zhì)良好，隧道底板埋置于隔水底層中，可采用天然地基。

（2）樁基礎(chǔ)方案部分。隧道底板主要位于強(qiáng)度低、高壓縮性的飽和軟弱土層，而且為含水層，地下水浮力影響隧道穩(wěn)定，可以采用樁基礎(chǔ)。建議選鉆孔嵌巖灌注樁，并根據(jù)地層分布情況，分別采用⑤～2a、⑤～2、⑤～3中風(fēng)化巖為持力層。

5.2 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)選型的建議

清涼門隧道基坑開挖深度主要在2.0m～11.0m之間。

場(chǎng)地周邊建筑物和地下管網(wǎng)密布，場(chǎng)地地下水埋藏淺，且水量豐富，圍巖穩(wěn)定性差，透水性良好。基坑開挖應(yīng)設(shè)置支擋圍護(hù)結(jié)構(gòu)、截水帷幕并采取坑內(nèi)降水的措施保障基坑開挖施工的順利進(jìn)行和周邊建筑物、地下管線的安全。

基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)選型的建議分別如下。

（1）基巖隆起帶，基巖埋藏較淺，部分隧道底板位于中風(fēng)化基巖之上。敞開段和淺埋段，開挖深度小于4m，該段除填土層外即為基巖，建議采用放坡開挖，填土層厚時(shí)采用鋼板樁支擋處理。開挖深度大于4m，最大深度達(dá)10m?？紤]到基坑開挖對(duì)清涼山附近的邊坡穩(wěn)定性可能產(chǎn)生的不利影響，該段隧道的基坑開挖和支護(hù)工作尤為重要。建議采用鉆孔咬合樁+內(nèi)支撐的支護(hù)結(jié)構(gòu)，同時(shí)對(duì)清涼山段坡體設(shè)置抗滑樁等措施以確保隧道施工中及運(yùn)營后清涼山坡體的穩(wěn)定。

表1

（2）階地范圍，地形波狀起伏，坡度一般小于15°，該區(qū)段覆蓋層主要為可～硬塑粉質(zhì)黏土，土質(zhì)較好?；鶐r埋深一般小于10m，建議采用鉆孔咬合樁+內(nèi)支撐的支護(hù)結(jié)構(gòu)體系。

（3）坳溝范圍。分布有②～2層軟～流塑粉質(zhì)黏土分布，厚度較大，工程性質(zhì)較差。呈透鏡體分布于②～1層中的②～1a粉土、粉砂，含水量高、透水性較強(qiáng)，開挖時(shí)易擾動(dòng)，并在水頭差作用下產(chǎn)生涌砂現(xiàn)象。

該段建議采用SMW 工法樁+支撐的支護(hù)結(jié)構(gòu)或采用排樁+水平支撐+止水帷幕的支護(hù)結(jié)構(gòu)體系。排樁可采用鉆孔灌注樁，止水帷幕可采用水泥土防滲墻，深度滿足抗?jié)B驗(yàn)算。

6 結(jié)束語

南京市城西干道綜合改造工程清涼門隧道勘察項(xiàng)目為典型的穿越多條城市道路及地鐵線路的城市隧道建設(shè)工程。場(chǎng)地位于南京市鬧市區(qū)，針對(duì)性根據(jù)工程特點(diǎn)，制定了相應(yīng)的勘察方案。對(duì)本工程復(fù)雜的場(chǎng)地環(huán)境條件和復(fù)雜的地質(zhì)條件，提出了適合本工程的基礎(chǔ)形式、支護(hù)結(jié)構(gòu)及降排水方案。確保了施工的質(zhì)量、安全，取得了明顯地經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)效益。

通過現(xiàn)場(chǎng)勘探、現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試和室內(nèi)試驗(yàn)綜合分析，充分挖掘潛力，提供了準(zhǔn)確、可靠的巖土工程設(shè)計(jì)參數(shù)，工程施工中項(xiàng)目技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)參與后期服務(wù)工作，協(xié)助解決施工中遇到的各類工程地質(zhì)問題。確保了工程安全，降低了工程投資，又保證了工期。項(xiàng)目的成功實(shí)施，受到了業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工單位的好評(píng)。并最終在2017年度全國優(yōu)秀工程勘察設(shè)計(jì)行業(yè)獎(jiǎng)評(píng)選中獲優(yōu)秀工程勘察三等獎(jiǎng)。