广州地铁八号线北延段岩溶特征及工程风险浅析-精品资料本文档格式为WORD,感谢你的阅读摘要:广州地铁八号线北延段经过岩溶发育区,对地铁工程影 响重大,设计施工存在较大的安全隐患本文着重对揭露的岩 溶工程地质特征进行分析,评价岩溶地质环境下修建地铁(地 下隧道、明挖车站)的工程风险 关键词:岩溶;盾构隧道;明挖车站 Abstract: Guangzhou No. eight subway line north extension section through the karst development area, a significant impact on the subway engineering design and construction, there is a big security risk. This paper focuses on the analysis of karst engineering geological characteristics revealed, evaluation of karst geological environment construction of the subway (underground tunnel, open-cut station) project risk. Key words: karst; shield tunnel; open-cut station U231+.2A 1工程概况 广州地铁八号线北延段(文化公园~白云湖)线路长16.46km ,均为地下线,设13座车站。
沿线区间隧道大部分采用盾构法 施工,个别区间如文化公园至华林寺区间、华林寺至陈家祠区间采用暗挖法大部分车站采用明挖法,个别车站如华林寺站 受场地条件限制,采用明暗结合的施工方式 2沿线岩溶工程地质特征 八号线北延段线路主要位于瘦狗岭断裂以南构造区,广从断裂 在华陈区间穿过,又将线路分为两个构造区,即广从断裂以西 ,广三断裂以北的广花凹陷盆地和广从断裂以东,广三断裂以 北的三水断陷盆地八号线北延段分别处于广花凹陷盆地的南 西部和三水断陷盆地的东延部根据《广州市基岩地质图》( 1:50000)等区域地质资料,勘察范围内NE、NW、EW向断裂都 有一定发育 根据初勘成果及已完成的详勘资料,岩溶在鹅掌坦至终点白云 湖区段内均有发育,主要发育于石炭系地层中,包括上~中统 壶天群(C2+3ht)、下统大塘阶梓门桥段(C1dz)、测水段( C1dc)、石磴子段(C1ds)地层,二叠系栖霞组(P1q)地层 中亦有发育,分布范围受断层破碎带及岩体节理发育程度等因 素控制岩性主要为灰岩,次为炭质灰岩、炭质页岩、泥岩等 由于可溶岩与非可溶岩相间,地下水活动强烈,加上断裂构 造等因素影响,岩溶在水平和垂直方向均较发育,导致岩面起 伏较大,土洞、溶洞呈层状分布。
(1)溶洞发育情况 区段内见灰岩钻孔478个,揭露到溶洞的钻孔有131个,见洞率 约27%揭露的洞体最大高度见于钻孔MHBZ2- 171,高达19.8m在岩面附近由于溶蚀作用,造成岩面起伏变 化较大,岩溶的分布在纵横向上变化较大,规律性较差,呈单 一或多层状 沿线溶洞大部分呈半充填或全充填状态,充填物主要为流塑、 软塑状粘性土,局部充填粉细砂或中粗砂,钻探中表现为漏水,地层软弱,钻具自重下沉现象部分钻孔揭露的岩溶为空洞 ,无充填物,在钻探中出现掉钻、漏水现象 根据初勘成果和已完成的详勘资料,在揭露的共201个溶洞洞体 中有87个洞体顶板厚度小于洞体高度,比率为43.2%,顶板最 小厚度仅为0.1m由于顶板厚度小,岩溶洞体高度大,且充填 物工程性质软弱,在受到外力作用情况下,可造成顶板塌落, 地面发生塌陷,对结构稳定性和工程施工影响较大,主要表现 为: 1、隧道掘进、基坑施工等过程中产生的冲击震动,在穿越溶 洞时可能出现失水、涌水或施工过程人为的降低地下水位等, 这些因素都有可能造成地面沉陷、突水、盾构机具塌落等工程 事故 2、邻近机井的大量开采,以及邻近工程场地施工时人为降低地 下水位等,均可能引起地下水位的大幅下降,也可能造成线路 范围的地面下沉、塌陷,对线路施工阶段及线路运营阶段都存 在很大威胁。
(2)土洞发育情况 根据初勘成果及已完成的详勘资料,参加统计的478个钻孔, 揭露发育土洞的钻孔共有14个土洞基本上发育在岩石层面附 近,埋藏深度一般为12.0~23.8m,揭露最大洞体高度10.2m 土洞基本呈无充填或少量充填状态,充填物为流塑状粉质粘土 ,局部为砂土 虽然沿线钻探揭露的土洞不多,但场地具备土洞形成条件,基 岩中有排水通道,同时人工降低地下水位时引起地下水动力条 件变化,如地下水位在岩土交界面附近作频繁升降变化,土洞 的发育机率就会增加,土洞的发育速度就可能加快土洞的发育,对隧道盾构掘进影响较大,可能造成地面沉陷、盾构机具 塌落等工程事故,路设计和工法选择中,应对土洞引起充 分重视 岩溶对施工工法的影响风险评估 (1)对盾构法施工的影响 在岩溶发育地段,盾构法施工存在较大的安全隐患,主要是岩 溶的存在使盾构机下部土体不稳定而塌陷,导致突水、突泥和 盾构机具陷落等事故盾构机具一旦陷落则会产生严重的安全 事故,后续处理非常困难 隧道突泥、突水往往会引起地表塌陷岩溶地表塌陷的最根本 原因是隧道涌水引起上覆松散土层内有效应力的改变和水压力 的增加突泥突水具有突发性、发展迅速等特点,且带走地表 大量泥沙和溶洞内充填物,导致溶洞失稳。
溶洞还导致隧道围 岩应力分布不均匀,这将会导致隧道支护开裂,甚至引起隧道 坍塌因此必须通过对溶洞进行处理,确保盾构机安全顺利通 过溶洞区,避免盾构机突陷等意外事故的发生 为防止盾构机突陷,岩溶处理的重点应是隧道下部的溶洞,建 议对其主要采取注浆充填方式隧道洞身周围3m范围内的溶洞 要密实充填并注浆面结,有利于建立土压平衡,防止坍塌要 对处理区与外界开放连通的主要地下水裂隙进行封闭,防止大 量失水导致的地表沉降 (2)对明挖法施工的影响 采用明挖法施工时,由于沿线地下水较丰富,在溶洞浅埋地段 ,当上部土层挖除后,岩溶水具有一定的水头压力,会顶穿覆 盖层,导致基坑大量涌水在溶洞发育较浅的地段,应慎重考 虑,并采取有效应对措施建议对地下水进行详细分析及监测,精确隔水土层的厚度,尽量采用浅埋,不宜采用深挖,并加 强对基坑结构的支护 在基坑开挖施工过程中,周围的土体会随着产生应力状态的改 变而改变,其表现形式是垂直和水平位移,这些位移会引起建 在受影响地层之上的建(构)筑物的位移、角扭甚至破损在 建筑密集地段,基坑或连续墙开挖时,其侧壁变形位移将会对 相邻建(构)筑物和道路等产生影响,因此在施工过程中应根 据建(构)筑物可能产生损坏的危险程度采取相应支护措施。
4岩溶对地铁运营的影响风险评估 由于地下线穿越岩溶地层实际范围较大,且线路范围具体岩溶 情况要彻查难度较大,地下线在运营阶段受到岩溶影响时,存 在处理及修复较难的风险 地铁运营中,由于有特殊的动荷载加入,使岩溶塌陷过程具有 特殊性振动造成的岩溶塌陷中,轨道附近发生的塌陷尤其突 出另外列车本身的冲击震动在岩溶发育区,会导致水文地质 条件的变化,从而使岩溶继续发育,对线路本身产生威胁,对周 边环境也可能引起地面塌陷、地面下沉、地面裂缝等环境地质 问题 5结论与建议 为了防治岩溶不良地质带来的地质灾害,避免和减少岩溶对工 程和地质环境的破坏,确保地铁工程在建设过程中顺利进行和 建成后正常运营,施工过程中应对岩溶发育地段采取相应的防 治和处理措施采用多种勘探手段相互结合、相互验证,如高 密度电阻率法、电磁波深孔CT与加密钻探多种方法相结合,探 明溶土洞分布范围、规模与连通性等情况在查明岩溶形成条 件、分布规律和特征的基础上,有针对性地对隧道施工风险加 以防范,对影响结构稳定性的岩溶采取相应的处理 在基坑开挖地段及隧道明挖地段含水层进行抽水试验,以确定 与施工有关的相关参数,并及时做好止水和挡土设施,尽量避 免大量抽排地下水,防止侧壁产生过大变形位移,以至地面沉 陷、建筑物变形,地下管线开裂。
对于影响隧道安全的溶洞, 应采取灌浆等处理措施,穿过溶洞地段先进行灌浆止水再开挖 为防止因地下水位大幅度下降而出现的一系列环境地质问题 造成对地铁施工及运营阶段的威胁,建议对岩溶地区的地下水 进行长期监测 工程施工时,应同时注意防止对周边建筑物及附近道路设施带 来的不利影响地铁运营中还应对沿线的其他工程活动作适当 的监控,确保地铁运营的安全 阅读相关文档:高职院校员培养机制初探 关于高层建筑给水排水工程设计方案探析 建筑施工现场管理的要点探讨 水利工程钻孔灌注桩的施工安全管理与质量控制 数据流分析在电控汽车故障诊断中的地位与作用 小议建筑工程的质量管理 对我国建筑企业经济管理的探讨 关于建筑电气工程招投标阶段清单计价造价控制的探讨 探析中小学校建筑设计安全问题 浅析某度假村酒店设计方案法手法 谈通信工程建设管理之我见 对深基坑设计施工研究 浅谈宁波风格城事住宅景观设计 江南水乡城镇特色的传承与创新 探讨建设项目工程造价的全过程有效控制 建筑外墙渗水原因和防治措施 论多层住宅建筑给排水设计常见问题分析 刍议建 最新最全【学术论文】【总结报告】 【演讲致辞】【领导讲话】 【心得体会】 【党建材料】 【常用范文】【分析报告】 【应用文档】 免费阅读下载 *本文收集于因特网,所有权为原作者所有。
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