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长沙市轨道交通四号线某标段岩土工程条件评价

2014-11-10胡程亮

科技创新导报 2014年18期
关键词:盆系第四系工程地质

胡程亮

摘 要:该工程线路全长33.7 km,设24座车站,均为地下车站,其中换乘站13座,平均站间距1432 m,最大站间距2182 m。该文介绍了其工程地质条件,对其岩土工程条件进行了分析评价,并结合工程特点提出了相应建议。

关健词:工程地质条件 岩土工程条件 评价

中图分类号:TU4 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)06(c)-0073-01

1 工程概况

该工程线路全长33.7 km,设24座车站,均为地下车站,其中换乘站13座,平均站间距1432 m,最大站间距2182 m,为阜埠河路站至南湖新城站区间,最小站间距670 m,为湖南师大站至牌楼路站区间。工程重要性等级为一级;场地复杂程度等级为一级;地基复杂程度等级为一级。根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009版)标准,本次岩土工程勘察等级为甲级。

2 地面条件与地貌特征

工程场地位于长沙市岳麓区、天心区及雨花区境内,线路分河西河东段,总体呈南北-东西走向线路,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,过江后沿南湖路、黄土岭路分别穿越书院路、芙蓉大道、韶山路、劳动路。除过江段外沿线主要为城市交通干道,车站地面条件复杂,车流量大,住宅、商业区人员密集,建筑物稠密,河东段高层建筑较多。本工程西部为岳麓山,主峰海拔标高295.5 m;西部为浅变质岩剥蚀丘陵地貌,主要由冷家溪群砂质板岩及泥盆系石英砂岩、砾岩组成丘顶,泥盆系页岩或泥灰岩组成“U”形谷,一般高程为60~100 m,丘顶常成浑圆状,丘脊呈北北东或北西向延伸,沟谷发育,坡度一般为15~25 °。顺砾岩倾向发展的坡角一般为20~35 °。坡麓常见崩塌倒石堆。东部为红层剥蚀岗丘丘陵地貌,由白垩系粉砂岩、砾岩组成,丘顶圆状,丘脊呈北东或北北东向垄状延伸,或呈馒头状分布,高程为70~100 m,坡度为2~6 °。路线基本位于湘江河漫滩、阶地及丘坡谷地地带,地面标高为26~80 m。

3 工程地质条件

出露地层主要包括泥盆系岩层(D)、石炭系岩层(C)、三叠系岩层(T)、白垩系岩层(K)、第四系(Q)土层覆盖于基岩之上。按从新至老的顺序将有关地层岩性特征描述如下:(1)第四系全新统(Q4):主要为人工填土层(Q4ml)、河流相冲积层(Q4al),其中第四系人工填土分布广泛,河湖相冲积层(Q4al)分布于湘江河床。(2)第四系中更新统(Q2):包括河流相冲积层(Q2al),岩性为主要为粉质粘土及砂砾、卵石层。(3)第四系残积层(Qel):基岩风化残积而成,岩性为粉质粘土,覆盖于基岩之上。(4)白垩系(K):白垩系东塘组(K2dn):为第四系所覆盖,岩性为红褐色泥质粉砂岩、砾岩等。(5)三叠系(T):三叠系上统安源组(T3a):为灰黑色、黑色砂岩、泥岩、炭质泥岩、泥灰岩,含煤线。(6)石炭系(C):石炭系中上统壶天群(C2+3ht):为灰色、灰白色、肉红色厚层状隐晶质-微晶质灰岩,夹白云质灰岩,具重结晶现象。石炭系下统大塘阶(C1d):岩性为灰白、褐黄色,石英砂岩、白云岩、泥岩等,岩性复杂。(7)泥盆系(D):泥盆系上统锡矿山组(D3x):主要为灰白色、褐红色石英砂岩;泥盆系中统棋梓桥组(D2q):主要为灰色、灰黑色泥岩、泥灰岩。(8)碎裂灰岩(D):主要为白云质灰岩、砂岩及角砾,钙泥质胶结。(9)构造角砾岩(C):主要为砂岩及角砾,钙泥质胶结。

场地地下水按赋存方式主要分为第四系上层滞水、松散岩类孔隙水、基岩裂隙水、碳酸盐岩类裂隙溶洞水。

4 岩土工程条件评价

4.1 工程场地稳定性与适宜性评价

沿线为丘陵及河流阶地地貌,地形较简单,地震动反应谙特征周期为0.35 s,设计地震分组为第一组。该工程项目为长沙市重点工程,根据《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008)本工程为重点设防类,抗震设防标准应按7度的要求加强其抗震措施。

4.2 工程地质条件评价

场地内的地层主要为:人工填土、第四系中更新统冲洪积层、残积层及白垩系泥质粉砂岩、砾岩类,其各地层岩土工程性能评价如下:

人工填土:分布于全线,主要为第四系全新统人工填筑的素填土,松散、部分稍压实但密实度极为不圴,由粘性土或砂土混卵石、砼块等建构筑物垃圾等,大多硬质物含量较高。因线路为地下线拟采用盾构法施工,隧道结构顶板埋深一般大于10.0 m,人工填土对区间盾构影响不大,对车站采用明挖部分,需进行支护处理。

第四系全新统冲积层:由粉细砂、中粗砂、圆砾、卵石组成,主要分布于湘江过江段,该区段线拟采用盾构法施工,隧道结构顶板埋深一般大于10.0 m,对区间盾构影响不大。

残积粉质粘土:该层主要分布于本标段工程地质Ⅳ区,多呈硬塑状,局部坚硬,具中等强度及中等压缩性,但具泡水易软化甚至崩解的工程特点,属弱透水性地层,为相对的隔水层,盾构施工时,因地下水的浸泡易引起围岩坍塌。

基岩:勘察区段揭露主要为三叠系、石炭系、泥盆系、白垩系,按其风化程度可分为全风化、强风化、中风化带,工程性能分述如下。

(1)全风化:厚度薄,呈坚硬土状,具中等偏高强度及中等偏低压缩性,但遇水浸泡易软化甚至崩解,属弱透水性地层,为相对的隔水层;盾构施工时,易因地下水的浸泡引起围岩坍塌。

(2)强风化:为隧道穿越的主要岩土层之一,岩石节理裂隙发育,总体属弱透水性地层、相对隔水层,局部裂隙较发育地段,含有一定地下水,盾构施工时,易因地下水浸泡产生围岩坍塌现象。

(3)中风化:该层具较高强度及遇水浸泡软化的工程特征,是隧道穿越的主要岩土层之一,但局部裂隙较发育且连通性较好段,属弱透水性地层,含一定地下水,盾构施工时,易因地下水的浸泡软化而产生变形、甚至围岩坍塌,另外<8C-1>中发育溶洞,溶洞全充填或无充填,可能造成地面沉陷和突水。

5 结语

隧道经过的地层围岩级别围岩级别为Ⅱ~Ⅴ级,岩层强度差异较大,工程地质条件较复杂,建议采用盾构法施工,隧道盾构掘进面岩性突变、岩层强度差异较大,易引起盾构机掘进偏位或抬头,注意防止盾构偏移或刀口损坏,建议施工前根据掘进沿线地层特性,预先制定掘进方案,施工时及时采取平衡措施,保证准确控制施工轴线。

参考文献

[1] 彭齐胜,张彪.某建筑场地工程地质条件分析[J].科协论坛(下半月),2010(10).

[2] 游建安,何宇航.岩土工程勘察工作中若干常见误区分析[J].江苏建筑, 2005(S1).

[3] 张永固.浅谈岩土工程勘察中的水文地质问题[J].科技资讯,2008(27).endprint

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