軟土地區(qū)地鐵隧道工程勘察要點分析

景文霖

摘 要：軟土地區(qū)地鐵隧道聯(lián)絡通道的建設與其主體隧道區(qū)間的建設有很多不同，如施工方法、地質(zhì)結構等。因此為了保證軟土地區(qū)地鐵隧道聯(lián)絡通道的建筑安全，應加強對其工程設計與施工前的勘察工作。主要從軟土地區(qū)土層的分層、水文地質(zhì)和周圍地質(zhì)勘察上進行，同時合理安排勘察工作也是不可缺少的環(huán)節(jié)，文章則根據(jù)這四個方面進行軟土地區(qū)地鐵隧道聯(lián)絡通道工程勘察工作的探討和分析。

關鍵詞：軟土地區(qū)；聯(lián)絡通道；勘察要點

在整個地鐵隧道工程中，有多個聯(lián)絡通道將一段段承載路程的主隧道相連接，地鐵隧道聯(lián)絡通道具有安全通行、及時逃生等重要作用。而在整體地鐵隧道的建筑中，聯(lián)絡通道的建筑重要性一般不受主要重視。但在上海地鐵四號線隧道崩塌事故發(fā)生后，地鐵隧道聯(lián)絡通道的建設與勘察等工作備受重視。而通過上海地鐵隧道事故的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，造成事故的原因有三大塊。一個是由于聯(lián)絡通道土層的結構問題；一個是由于土層水文地質(zhì)的問題；另一個是由于周圍地質(zhì)環(huán)境問題，包括周圍地貌、地質(zhì)類型和潛在隱患等。為了減少地鐵隧道聯(lián)絡通道事故的發(fā)生，相關部門應提高對隧道聯(lián)絡通道設計與施工的重視，而基于設計與施工之上的條件是勘察，因此要加強對地鐵隧道聯(lián)絡通道的工程勘察工作，下面文章就上述三點主要勘察要點及合理的安排勘察工作等四個方面，進行軟土地區(qū)地鐵隧道工程勘察工作的分析，具體內(nèi)容如下。

1 加強軟土地區(qū)地鐵隧道聯(lián)絡通道土層的分層勘察工作

加強土層分層的分析是對土質(zhì)性質(zhì)的判斷，尤其在沿海地區(qū)，土層中都伴有夾層、間層或互層等多種土層，因此對土層的分析是保證聯(lián)絡通道建筑是否堅固的首要條件。而按照巖土分層的方法，將IP大于10的土分成黏土和粉質(zhì)黏土，將IP小于等于10的土叫做黏質(zhì)粉土，而這些土層內(nèi)都含有砂質(zhì)性和粉層性，將它們按照顆粒成分的不同進行分層命名是為了準確的判斷土質(zhì)的軟、硬性，從而確保施工的固定和安全性。因此勘探人員對土質(zhì)的測定、試驗、分類非常重要，它關系到施工的牢固與安全問題。而土層的勘探均需要現(xiàn)場的實際觀察并結合試驗進行命名和確定。而在聯(lián)絡通道的土質(zhì)分類上，一定將含有砂質(zhì)、粉層、黏性土的土層單一劃分，此類均為軟性土。必須將其粉層厚度、剖面，砂質(zhì)厚度、硬度，黏性土的夾層、密度等進行測定，尤其對黏性土中的粉層、砂質(zhì)等觀察與測定必須嚴密，并做好通道模擬試驗，為設計、施工前的勘探工作做好萬全準備。一旦在測試、勘察中有疏忽或遺漏，為日后施工完成通行中會留有極為嚴重的潛在危險，一旦發(fā)生事故，會造成人們嚴重的傷亡事故、交通鏈阻斷、工程停用、費用加劇和周邊環(huán)境影響等各種不良后果。

2 做好軟土地區(qū)地鐵隧道聯(lián)絡通道相應的水文地質(zhì)工作

由于軟土地區(qū)的土層中，所含的砂質(zhì)、粉層等均含有自然的承壓水，而地鐵隧道施工時必然會進行地下挖掘隧道并對含承壓水的土層進行撓動，為了減少地基及挖掘后周圍環(huán)境穩(wěn)定性的破壞，勘察時必須要做好含水層的檢測工作。并通過承壓水的突涌計算測評施工中土層的穩(wěn)定性，也是為采用凍結法施工做好前提保證。計算需要了解地下土層的溫度、含水量、含鹽量、飽和度、地下水流速度及地表熱物理指標等預算數(shù)據(jù)。而關于計算與土層的穩(wěn)定性都與水文地質(zhì)工作密切相關，在正常自然狀態(tài)下，地下含水質(zhì)的土層、砂質(zhì)等均處于一個相對徑流緩慢、穩(wěn)定和處于停滯的態(tài)勢，而一旦對其進行撓動、破壞，其原有的平衡狀態(tài)則會被破壞，從而造成地下地上地表水體的直接接觸，同時在施工中還要采用人為凍結法進行施工，因而形成一種水質(zhì)需控制的局面。因此在采取凍結法時，需根據(jù)每段施工的實際進度進行就地取材計算，而采取的數(shù)據(jù)一定是該段含水質(zhì)的土層。

3 做好軟土地區(qū)地鐵隧道聯(lián)絡通道的地質(zhì)調(diào)查和地質(zhì)災害評估工作

地鐵隧道施工是在黑暗的地下進行，工程施工時會動用大量挖掘機、運輸車輛等對地下土層進行挖洞與土體運輸，從而破壞了土層原有的生態(tài)平衡及周邊環(huán)境。自然生態(tài)下，地下土層、砂質(zhì)、粉層等含有的水質(zhì)均處于穩(wěn)定、舒緩、平衡的相對供給、流走的運動態(tài)勢。而當大興土木建筑時，影響了原有的平衡狀態(tài)，造成含有水質(zhì)的土層、砂質(zhì)或粉層由于外界干擾導致水汽蒸發(fā)而快速形成干質(zhì)狀，從而對周邊事物造成影響。所以，在隧道施工時采用凍結法將隧道周圍環(huán)境進行人工制冷凍結避免發(fā)生事故，同時還要加強對周邊因地質(zhì)變動引起的災害問題進行評估。包括對周圍地下的建筑結構、管道鋪設、纜線走向及其相關設置位置等，進行了解并估測施工后因地質(zhì)破壞而造成的相關影響；同時對隧道施工中含有水質(zhì)的土層、砂質(zhì)、粉層及地下水等情況進行測評，估測并預計出一旦采取凍結法施工失敗后引起的災害程度及涉及范圍等。

4 合理安排軟土地區(qū)地鐵隧道聯(lián)絡通道的勘察工作

有時候工作人員在地鐵隧道聯(lián)絡通道圖紙的初期設計中，已經(jīng)將聯(lián)絡通道的設計加進去，當綜合測評并確定聯(lián)絡通道的設定以后，工作人員在勘察主體隧道后會對聯(lián)絡通道進行單獨勘探。對于軟土地區(qū)的勘探，初次勘察時可設置一個勘探口，若出現(xiàn)流沙或粉塵土層灌注時，在下次詳勘時應設置兩個以上的勘探口，通過密切的觀察土層及質(zhì)地，設置具有抵住巖土、砂層土質(zhì)的措施。而在設置勘探口時，設置的方式可采取兩側聯(lián)絡點各一個鉆探孔，中間設置一個靜探口的方法，鉆探孔的勘察需要地上地下同時取土進行研究，目的是為了在采用凍結法加固施工時設定加固程度。

5 結束語

軟土地區(qū)地鐵隧道施工中聯(lián)絡通道的建設安全，是近年來隨著事故發(fā)生后，相關部門提高重視的一項工程。而在聯(lián)絡通道設計、施工前較為重要的任務就是勘察工作，勘察是工程設計、施工與正常使用的前提條件。它可以確保施工的安全性，并具有危險因素的提前預知性。在軟土地區(qū)施工中，凍結法是施工中比較常用的一種建筑方法。它通過人工制冷，將周圍被挖掘后的含水質(zhì)的土層進行凍結，確保施工者與機械在隧道內(nèi)安全施工的一種方法，而且凍結法對含有砂質(zhì)、粉層的土層及黏土具有固定性，為施工安全加上了一層保險。通過文章的探討分析我們可以了解到，引起軟土地區(qū)發(fā)生聯(lián)絡通道出現(xiàn)事故的主要原因包括土層分層問題、土質(zhì)問題、水文地質(zhì)問題等。因此在工程勘探工作中，這幾個方面是勘探的重點，所以勘探人員需加強對土層分層的細致測評與試驗；做好水文地質(zhì)的預測與分析；做好施工周圍環(huán)境地質(zhì)的勘察與災害評估；同時加強勘探工作的合理分配。通過勘察工作的細致性和全面性，來提高軟土地區(qū)地鐵隧道聯(lián)絡通道施工的牢固性與安全性。

參考文獻

[1]熊衛(wèi)兵，李平，邱學林.軟土地區(qū)地鐵隧道聯(lián)絡通道工程勘察要點[J].中國市政工程，2009（2）.

[2]季軍，張惠忠.軟土地區(qū)地鐵、隧道工程勘察[J].上海地質(zhì)，2006（4）.

[3]金磊.軟土地區(qū)地鐵隧道聯(lián)絡通道實施風險與監(jiān)理對策[J].城市軌道交通研究，2010（4）.

[4]黃大維，周順華，宮全美，等.軟土地區(qū)地鐵不同結構間差異沉降特點分析[J].同濟大學學報（自然科學版），2013（1）.

[5]王暉，竺維彬.軟土地層地鐵盾構隧道聯(lián)絡通道凍結法施工控制技術研究[J].現(xiàn)代隧道技術，2004（3）.

[6]朱忠隆，聶炳紅，馬曉力.土體加固與暗挖法在地鐵聯(lián)絡通道施工中的應用[J].地下空間，2001（1）.

[7]王東元，高志榮，朱永全，等.軟土地鐵聯(lián)絡通道加固開挖的變形模擬分析[J].現(xiàn)代隧道技術，2013（5）.