常见施工方法下地铁岩土工程勘察的要点

林颖 王荣杰

【摘要】本文分析了地铁岩土工程勘察中应注意的几个关键问题，并提出相应的解决措施以供同行参考。

【关键词】地铁 岩土工程勘探 地质条件

要做好地铁的岩土工程勘察，首先，对地区地质条件的特殊性、复杂性、地铁工程的特点及其对岩土工程勘察的要求要有充分的理解和认识，才能找准主要的工程地质问题，充分分析岩土工程勘察的重点和难点。其次，要熟练掌握国内外先进的勘察技术、各种勘察手段及其适用条件，才能针对不同的工程地质问题，合理选用先进、有效的勘探、测试、试验手段和方法。在此基础上实施岩土工程勘察，才能充分论证、综合分析，提出正确、合理的设计参数，同时对设计、施工、监测等提出合理、可行的工程措施建议。

1地铁岩土工程勘察的内容与原则

1.1地铁岩土工程勘察的内容与方法

地铁岩土工程勘察的目的是查明地铁沿线及附属工程的工程地质条件及水文地质条件，提供满足设计、施工所需的基础资料和设计参数，勘查的重点为地铁沿线及附属工程的地质条件和水文条件。按阶段来划分，地铁岩土工程勘察可分为可行性研究勘察、初勘、详勘及施工勘察等几个阶段，另外必要时可在某阶段补充水文专题勘察、断裂专题勘察、软土专题勘察、物探等。地铁岩土工程勘察应在地质调绘的基础上根据工程施工方法、场地条件及地质情况等综合确定。

1.2地铁岩土工程勘探的原则

不同勘察阶段有着不同的勘察精度和要求，在勘察过程中要因地制宜，坚持以下原则：一是要在初勘基础上，详细查明沿线工程地质及水文地质条件，特别是地质复杂地段、特殊岩土地段或有特殊施工要求区段，应进行重点勘察，详细查明不良地质条件及特殊性岩土的分布特征。二是要对于车站、出入口、通风道、水源井、车辆段等应进行单独详细勘察。三是要依据工程地质和水文地质条件，结合设计及施工方法的要求，以数理统计的方法分层、分段综合各项指标，提出设计所需技术参数。四是要查明水文地质条件，进一步查明地下水及含水层的性质并做出评价，需降水施工时应分段提出降水方法及有关计算参数。同时各车站、区间及每个地貌单元应进行水文地质试验，分站段提供沿线地下水类型、补给来源、流速、流向、渗透系数、水位、水质，以及历年最高水位、枯水位等水文地质资料。五是要分析沿线建筑物、地下构筑物及管线在地铁施工干扰下的稳定性，并提出防护措施。

2常见施工方法下地铁岩土工程勘察的要点

地铁施工方法可分为盾构法、矿山法、明挖法、盖挖法和沉管法等。不同施工方法下，地铁岩土工程勘察的侧重点不同，勘察者在进行勘查时要采取不同的措施，满足地铁结构设计和工法需要。具体来说，要从以下几个方面做起：

2.1明挖法和盖挖法下岩土工程勘察的要点

对于明挖法和盖挖法，勘探孔应布置于结构边线外2m左右，而明挖通道、风道等钻孔可沿其中心线布置，结构外侧1倍开挖深度范围宜布置钻孔。岩土工程勘察需查明岩土分层及厚度，查明基岩产状、起伏及坡度情况，查明不良地质，查明地下水类型、水位、水量、补给来源、渗透性、对混凝土及钢结构的腐蚀性等情况，判断管涌、浮托破坏的可能性、砂层的液化特征、判断基坑降水的可能性。同时要进行土石可挖性分级，评价环境对基坑开挖施工的承受能力，提供围护结构（桩、墙、土钉、锚杆）及永久性桩基设计所需的岩土参数（如重度、抗剪强度、泊松比、无侧限抗压强度、静止侧压力系数、基床系数、桩基承载力特征值、岩土与锚固体的黏结强度等），提供工程地质纵横断面等。

2.2盾构法下地铁岩土工程勘察重点

对于盾构法，勘探孔沿线路两侧交错布置于隧道外3—5m。岩土工程勘察需查明地层构造、层序以及地层中洞穴、透镜体和障碍物分布。而对于软土、松散砂层、含漂石、卵石地层、高粉粘粒含量地层、掌子面软硬不均地层及硬岩地层等对盾构机具选择和施工有重大影响的地层，应重点勘察。同时要查明硬岩的节理发育情况和岩体基本质量分级，提供力学计算和盾构机、刀具选型所需的岩土物理、力学参数，进行土石可挖性分级并提供工程地质纵横断面。此外还要查明地下水位、渗透系数、腐蚀性，估算掌子面涌水量，并以此作为衡量隧道失稳后破坏后果的一个参考指标。

2.3矿山法下地铁岩土工程勘察的重点

对于矿山法，勘察孔尽量布置在开挖范围外侧3—5m。岩土工程勘察最首要的任务是进行准确的隧道围岩分级，进行土石可挖性分级并提供工程地质纵横断面。同时勘察还应着重查明水文地质条件，估算隧道单位长度（可按1m或10m）的涌水量，查明构造破碎带、含水松散围岩、膨胀性围岩、岩溶、遇水软化崩解围岩以及可能产生岩爆的围岩。对于冻结法施工，另需提供地层含水量、地下水流速、开挖范围岩土层温度及热物理指标等。

3勘察过程中应特别注意的问题

地铁岩土工程勘察时应特别注意的问题概括起来有3个方面：地质构造、不良地质及特殊土、地下水。

3.1地质构造

查清线路通过处断层的走向、倾向、倾角，破碎带宽度、充填物及胶结状况、富水情况，对其影响作出评价及建议。

3.2不良地质及特殊土

勘察过程中要查清地铁线路通过处的不良地质及特殊岩土分布。重点注意人工填土、地震可液化层、软土、膨胀土、残积土等。人工填土是地铁勘察过程中最常见的特殊土，一般按组成成分划分为素填土、杂填土及填筑土，因其分布及层厚变化较大，成分复杂，对工程影响较大。勘察过程中必须慎重对待，必要时增大勘探孔密度，查清其分布范围及埋藏深度。

3.3地下水

勘察过程中必须查明地下水的类型、水位、流向、流速、补给来源、水位变幅、腐蚀性，以及含水层性质、含水量、渗透系数等。还应查明地铁线路附近地表水与地下水的水力联系等。分析评价地下水对岩土体及建筑物的作用和影响。分析评价降、排水措施可能引起的附近建筑物变形，市政道路下沉、塌陷，地下管线及各种设施的变形等不利因素，并提出防治措施。

4结语

通过地铁岩土工程勘察分析，总结针对地区特殊、复杂的地质条件和环境条件下，进行地铁岩土工程勘察的综合勘察技术。勘察实践表明：本勘察方案针对性较强，方法的选择合理、可行，有效的保证了勘察质量。对类似岩土工程的勘察有较好的借鉴作用。

参考文献：

[1]TB10102-2004铁路工程土工试验规程.

[2]李树林.城市地铁岩土工程勘察应注意的问题[J].铁道勘察，2005，（5）.

[3]刘玉荣.岩土工程勘察中地下水问题的探讨[J].宁夏工程技术，2006，（1）.