淺析地鐵勘察常見特殊巖土

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摘要:根據相關調查和勘察資料分析，福州地鐵勘察過程中常見的特殊巖土有填土、軟土、殘積土及風化巖，說明了每種特殊巖土的具體特性及其對工程的不利影響，同時建議在設計和施工期間采用相關措施消除特殊巖土產生的不利影響，從而保證地鐵施工和運營期間的安全。

關鍵詞:地鐵，勘察，特殊巖土

1概述

福州地處中國華東地區、福建東部、閩江下游及沿海地區，是福建省的政治、文化、科教和交通中心，中國東南沿海重要城市。作為海上絲綢之路的門戶城市，福州近幾年的發展日新月異，地鐵建設作為城市發展的一個重要組成部分，福州地鐵的建設也發展十分迅速。福州市城市地鐵1號線于2016年5月18日開通試運營，使福州邁入了地鐵時代。截至目前，福州地鐵運營線路共有2條，即1號線一期、2號線，里程總長約53．40km，共設車站43座。目前福州地鐵在建線路共有5條(段)，包括1號線二期、6號線、5號線、4號線、濱海快線，里程總長約157km［1］。

2自然條件

2．1地形地貌

福州市區地貌單元以沖海積—海陸交互相地貌單元為主，局部為剝蝕殘丘地貌單元。沖海積—海陸交互相地貌單元地形較平坦，相對高差較小，大部分被辟為城市道路、居民區、村莊和菜地。剝蝕殘丘地貌單元地形起伏稍大，高差在10m～100m之間，自然坡度約15°～40°，植被較發育，多被開發為林地、山體公園等。

2．2地層巖性

福州以全新統第四系地層長樂組、上更新統東山組、龍海組、燕山晚期花崗巖(γ35)、侏羅系凝灰巖(J)、燕山期侵入巖巖脈(γ)及喜山期侵入巖巖脈(β)地層為主。第四系地層在沖海積—海陸交互相地貌單元廣泛分布，主要包括表層人工填土和近期沖積淤積層，作為硬殼層的表層褐黃色粘土層，淤泥質粘土及淤泥，淤泥夾砂，含泥或泥質中細砂層，細中砂層，粉質黏土，粉土，砂礫卵石層等。侏羅系地層和各種侵入巖主要分布于剝蝕殘丘地貌單元，其中燕山期侵入巖以花崗巖、花崗斑巖、閃長巖為主，喜山期以輝綠巖為主，侏羅系地層巖性主要為凝灰巖、熔結凝灰巖、英安質角礫熔巖、安山巖、流紋質凝灰熔巖等。

2．3水文

福州地處閩江流域，降雨豐富，地表水體發育，地表水主要分布于閩江、洪陣河、帝封江和多條市區內河及成片池塘等，福州市區水道密布，主要有晉安河、白馬河、光明港、安泰河等多條內河，都與閩江相通。福州地區地下水也較發育，地下水有上層滯水、潛水、承壓水三種類型。地下水的主要補給來源為大氣降水豎向入滲補給和閩江、帝封江以及各內河地表水體的側向入滲補給，地下水位受季節和地表水水位的影響明顯。

3特殊巖土及對工程的不利影響

根據相關勘察資料，福州地鐵在勘察過程中常見的特殊巖土主要有填土、軟土、殘積土及風化巖。下面詳細說明每種特殊巖土的具體特性及其對工程的不利影響。

3．1填土

據相關鉆探和調查資料分析，填土層在沖海積—海陸交互相地貌單元表層多有分布，其中主要為素填土、雜填土、填砂和填石。素填土主要為粘性土，結構松散，表層含少量根系，堆填不均勻，地基承載力較低;雜填土中多含碎石、磚塊、混凝土塊等建筑垃圾，結構松散，地基承載力低，受外力作用時會產生較大變形且不均勻;填砂和填石主要分布于既有道路路基上，層厚0．40m～7．20m，平均厚度2．32m，填石粒徑一般為5cm～55cm，最大粒徑大于130cm，空隙由填砂及粘土充填，堆填不均勻。素填土、雜填土、填砂和填石主要位于表層，對區間隧道影響較小，主要會對車站基坑的開挖產生較大影響。填土一般具有孔隙率大、透水性強的特點，在基坑開挖過程中若不采取相關措施進行支護，基坑側壁會產生較大變形，存在基坑坍塌的安全隱患。

3．2軟土

福州地區軟土層主要為第四系沖海積淤泥、淤泥質土、淤泥夾砂層，局部為沖洪積淤泥、淤泥質土、淤泥夾砂層，淤泥、淤泥質土、淤泥夾砂層具有含水量高，孔隙比大，壓縮性高，抗剪強度低，靈敏度高的特點，軟土的具體指標詳見表1［3］。當原狀土受到振動或擾動以后，由于土體結構遭到破壞，強度會大幅度降低，軟土地基受振動荷載后，易產生側向滑動、沉降或基礎下土體擠出等現象。軟土屬高壓縮性土，壓縮系數大，導致軟土地基上的建筑物一般沉降量較大。軟土在長期荷載作用下，除產生排水固結引起的變形外，還會發生緩慢而長期的剪切變形，這對建筑物地基沉降有較大影響，同時對邊坡和地基穩定性不利。軟土的含水量雖然很高，但透水性差，特別是垂直向透水性更差，屬微透水或不透水層，對地基排水固結不利，軟土地基上建筑物沉降延續時間長，一般達數年以上。軟土由于沉積環境的變化，土質均勻性差，福州地區淤泥、淤泥質土層中常夾有厚度不等的粉土或粉砂層等，作為建筑物地基易產生不均勻沉降。另外，由于該類土中富里酸和有機質含量偏高，導致pH值普遍偏低，對地基處理會產生不利影響。

3．3殘積土及風化巖

根據區域地質資料和相關勘察成果分析，福州地區花崗巖分布區域也較廣。花崗巖殘積土以砂質粘性土、粘性土為主，局部為礫質粘性土，土質的均勻性差。由于每個結構面的發育程度不同，導致風化巖存在風化不均勻的特點，具體表現為不同風化程度的巖石在垂直方向往往交錯出現，使巖體的力學強度變化和差異較大。殘積土和風化巖在天然狀態下具有較好的力學性質，壓縮性中等偏高，但遇水會軟化、崩解，強度急劇降低［5］。基坑開挖時，須采取合理的施工方案，及時進行封底及防滲和支護，避免因水浸泡其強度降低。隧道開挖施工時應采取有效措施，避免裸露時間過長或長時間被水浸泡，防止遇水軟化和失水干裂。

4結語

根據相關調查和勘察資料分析，福州地鐵在勘察過程中常見的特殊巖土主要有填土、軟土、殘積土及風化巖。這幾種特殊巖土均會對后期的設計和施工產生不利影響，甚至會影響到運營期間的安全。因此，需對這幾種特殊巖土產生足夠的重視，在設計和施工期間采用相關措施消除其產生的不利影響，從而保證地鐵施工和運營期間的安全。

參考文獻:

［1］張丹．地鐵經濟對福州城市發展的影響［J］．合作經濟與科技，2020(6):40-41．

［2］程庭．福州地鐵勘察過程中若干難點問題探討［J］．福建建筑，2019(8):98-102．

［3］DBJ13—84—2006，巖土工程勘察規范［S］．

［4］歐陽恒，邱宗新，王啟云，等．福州典型軟土物理力學性質指標相關性研究［J］．中國科技論文，2009(12):1341-1347．

［5］徐?。＝ǖ貐^風化巖與殘積土的勘察方法和評價要點［J］．江西建材，2016(22):217-219．

作者：張恒陽 單位：中鐵第四勘察設計院集團有限公司