摘要：近年来，随着我国城市化进程的不断深入，城市交通日益拥堵，在这样的大背景下，地铁作为解决城市道路拥堵问题的重要公共交通工具得到广泛运用，城市地铁站的数量在这过程中不断增多。与此同时，由于地铁站大多位于地基条件较为特殊的地段，因而其修建具有一定的特殊性，为进一步提高地铁站的修建质量，保证工程建设的安全性与稳定性，文章以我国某地铁车辆段为对象，对此展开了研究并就其地基的优化设计提出了几点意见和建议，以供参考。
关键词：地基条件；地铁车辆段；厂房基础；优化设计
在我国地铁工程不断发展的今天，地铁交通的不断程度一方面为人们的生活出行带来了极大的便利；另一方面，随着工程数量的不断增多以及城市相关地下设施的不断新建，使得地铁车辆段厂房在修建过程中面临的困难也越来越大，受此影响，大多数地铁工程车辆段厂房不得不在红粘土、膨胀土以及土岩组合等较为特殊的地质条件下施工，相较于一般地基，上述地基较为特殊，因此在对其进行处理时，不能完全照搬以往的地基处理经验，而应当结合工程实际与环境选择合理的设计方案与处理方案，只有如此，才能保证工程建设的安全性和工程建设效益。下面，本文将对此展开分析。
1工程概况
根据该地铁工程项目涉及的车辆段地质勘查报告来看，该地区的地貌类型较为单一，以丘陵为主，同时受到自然气候条件的影响，地表侵蚀较为严重，地表沟谷纵横，视觉上给人以强烈的切割之感。地区的山脊主要呈树枝状分布，同时，受地层结构的影响以及长期的差异风化作用的控制，工程的坡体表面台坎、台坪相间分布，岩体表面质地松多为岩体颗粒，局部风化成粉质黏土，地表覆盖层存在较薄的粉质黏土。在地基类型方面，主要以土岩组合地基为主，同时局部地基为红黏土地基和岩溶地基。
2地铁车辆段地基条件的对比
2.1土岩组合地基
对于土岩组合地基，由于地基表面的软硬度分配极不均匀，因此在进行厂房修建时，对其地基进行处理的过程中，应当通过有效途径尽可能的弥补上述问题，使地基表面尽可能的平滑，具体而言，可采用以下方法：第一，针对软硬不均的地基，可保留较硬的地基部分，然后将软弱部分挖去，同时使用粗骨料进行回填，并在软弱地段穿过桩基，通过砂石或粘土渐层填充的方式对回填部分进行夯实处理，保证回填部分的稳固程度；第二，对于石芽密布并有出露的地基，在处理的过程中，应当分情况对待，若石芽间距不足1m且其中分布的地基为红粘土，则无需进行特殊处理；相反，若不满足上述条件，则应当使用石芽作支墩式基础，当石芽间存在较厚的软弱土层时，使用碎石、土夹石对其进行置换。
2.2红粘土地基
一般情况下，红粘土地基呈现出较为鲜艳的棕红色或褐黄色，地质的历史发展情况以及所处区域的气候湿热条件是形成红粘土地基的基本条件，因而红粘土常见于山坡、盆地或洼地。与此同时，根据其在碳酸盐岩系岩石上覆盖程度的不同，可将其具体划分为原生红粘土和次生红粘土两大类，相较于次生红粘土，原生红粘土的塑性更高，此外，与一般地基工程比较，红粘土工程的可塑性与孔隙比均更高，土性指标变化幅度大，因此其物理指标与力学指标间的相关规律与一般粘土有着明显区别，尤其是在抗剪指标的比较上，二者存在十分显著的差异。当在对红粘土地基的地铁车辆段厂房工程进行处理时：首先，需要考虑地基表面的承载力，厂房选择尽可能的选择表面坚硬的区域或硬塑土区域，同时，基础宜浅埋并保证基底的硬土层厚度最厚，以有效减少附加应力，满足下卧层承载力要求。其次，为降低地基相邻点之间的沉降差，对于基底以下土层厚度存在较大变化的区域，应当使其的可压缩土层保持一定的厚度。最后，在进行厂房的工业窑炉、锅炉等热工程建设时，为保证地基基底土水分的稳定，可将一定厚度的隔热层设置在基础底，以有效防止开挖过程中土体失水过多而形成的裂缝问题，保证施工建设进度。
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2.3岩溶地基
根据不同的表现形式以及形成原因，可将岩溶地基细分为溶槽、溶沟、石芽、溶洞等几类，其中，地表雨水和含碳酸的地下水对硫酸盐类岩石表面以及碳酸盐类岩石表面的长期侵蚀作用是形成溶槽、溶沟的主要原因，在地貌表现上，以在岩面形成深浅不一的锯齿形状为主。地表水对石灰岩或硫酸盐类地表岩体的长期溶蚀作用是形成石芽的主要原因，石芽地区中间多被粘土填充。雨水以及含碳酸的地下水对可溶性石灰岩、泥灰岩等岩层表面的长期溶蚀作用是形成溶洞的主要原因，当雨水以及含碳酸的地下水通过岩石表面裂缝进入到岩石的内部时，可能导致斜坡断层等现象，此时便有可能形成溶洞。
通过上述分析可知，地表存在沟壑、地表不平整以及存在大量的雨水或地下水是岩溶地基的主要特征，因此在岩溶地基上进程工程建设时，尤其需要注意水通道堵塞问题和工程建设地基的稳定性问题，在具体的工程规划与设计过程中，应当对工程地基的大小、埋深、岩溶稳定性、周边环境水文地质条件等进行综合分析，因地制宜地采取相应措施，一般情况下，若岩溶较浅，可采用爆破的方式对其清除；若洞隙洞口较大，可采用跨越结构的方式提升支撑面的支撑力度；对于不稳定的围岩以及风化裂隙破碎严重的岩体，可使用灌浆的方式对其进行加固处理。
3地铁车辆段地基处理的优化设计建议
通过上述分析可知，不同特殊类型的地基有着自身的特点，在不同地基上进行厂房基础优化时，为保证优化设计的针对性与有效性，应当把握因地制宜的原则并将此原则贯彻到工程建设的始终。
对于本次研究选择的地铁车辆段厂房工程，其地基地质以土岩组合地基为主，同时部分区域间断分布这不同面积的岩溶地基与红黏土地基，因此，在进行厂房地基处理优化时，首先应当考虑土岩组合地基的优化问题，为尽可能的减少软弱土层的开挖回填量，优化方案中应当尽可能的减小基底面积、减少埋深，以达到节约投资、加快工期，同时保证工程建设效益的目的。与此同时，从技术层面出发，为防止应力区的压力过大而导致地基失稳造成工程的上部结构无法使用，应当对基底最大应力进行合理控制，一般情况下，对基底最大应力与最小应力之间的沉降差与该两点间的距离之比。
其次，在上述优化设计的基础上，对于红粘土地基和岩溶地基进行分别处理，在处理的过程中，首先按照地基的一半处理原则进行工程优化设计；其次，结合工程实际，对优化设计方案进行动态调整，以最大限度的提升工程建设优化设计方案的实践可操作性与应用价值。
4结束语
综上所述，就地铁车辆段厂房而言，对其进行地基处理优化设计时，应当始终坚持因地制宜的原则，在具体的优化设计中，一方面，要结合以往相关经验；另一方面，更要充分考虑工程的实际情况，在进行设计前，进行现场察看，进行必要的探测和试验，以全面掌握工程基地的地质勘探资料，最后，再根据工程结构要求、荷载大小等进行基础设计优化。
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论文作者:田小威
论文发表刊物:《基层建设》2018年第23期
论文发表时间:2018/9/12
标签：地基论文; 粘土论文; 岩溶论文; 工程论文; 工程建设论文; 地铁论文; 车辆论文; 《基层建设》2018年第23期论文;