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摘要：城市轨道交通中岩土工程勘察具有场地环境复杂、勘察涉及内容广、针对性强、岩土特殊性参数多、勘察方法和手段多样等特点，通过苏州市城市轨道交通５号线西段的岩土工程勘察实例，浅析在城市轨道交通建设中的岩土工程勘察特点。
关键词：城市轨道交通；岩土工程勘察；特点
前言
我国城市建设的快速发展，轨道交通建设随之步入了发展的快车道。目前，在我国，多数省级城市及部分发达地级市已经建成或正在兴建城市轨道交通。作为在城市轨道交通建设中重要的关键环节之一的岩土工程勘察，已经越来越凸显其重要性，是工程建设中不可缺少的重要阶段之一。城市轨道交通项目由于涉及的工程结构种类多、施工工艺复杂等特点，其勘察也具有各自特点。本文结合苏州市城市轨道交通５号线西段的岩土工程勘察实例，分析在城市轨道交通建设中的岩土工程勘察特点，以期为今后类似工程勘察提供参考与借鉴。
１ 城市的轨道交通其特征
１．１具有结构种类多且复杂的特点
城市的轨道交通项目，属于非常繁杂的系统项目，有着构建品种繁多并相对困难的特征。城市轨道交通一般包括有车站主体、出人口、风井、通道、地下区间、车辆段（或停车场）及附属设施、出入线、变电站、控制中心等。
１．２ 具有施工工艺复杂的特点
城市的轨道交通项目，常见的动工方案有明挖、矿山以及盾构。明挖方法又被分成：明挖、盖挖以及铺盖的方式；矿山法依照衬砌的动工，被分成先拱后墙，还有先墙后拱两种方式，第二种还可以依照散步的环境被分成漏斗蓬架方式与台阶方式、全断面方式以及上下导坑先墙后拱方式。盾构的类别通常有：敞开式的盾构、半敞开式的盾构、以及密闭式的盾构。另外动工时，还用 到降水、止水、注浆、冻结法、盾构端头加固等辅助方法。
２ 城市的轨道交通，其岩土工程的勘察特征
因为城市的轨道交通项目，其构建的类型有很多种，并且动工的方式很繁杂，便有了其勘察特征，大概有有以下几个特征。
２．１场地环境复杂
城市轨道交通工程一般位于繁华的城市区，周边环境复杂，主要体现在以下几个方面：
１）人流密度一般较大，车辆多，线路大都需要通过道路、商铺、城市建筑等；
２）地铁沿线常常需要穿越河道、桥梁等；
３）城市地下各种电力、通讯设施，自来水、雨污水、燃气等管线多且复杂；
４）线路穿越桥梁、高架、建筑物时，地下常遇到原有基础等障碍物。因此，在进行城市轨道交通勘察施工时，安全风险是施工控制的重点，勘察前，对场地周边环境做好充分的调查与研究，并制定切实可行的应对措施至关重要。
２．２ 勘察涉及的内容广、且侧重点不同
城市轨道交通中不同的建筑特点及结构物类型，对勘察内容的要求和目的有所区别，涉及的内容广，侧重点也各有不同。例如车站勘察主要侧重于分析评价地基及基坑稳定性，建议地基基础、地基加固与基坑支撑、四周的环境维护方法等提议，供应设计以及项目动工要参考的岩土数据；对于盾构区间线路工程的勘察，侧重于地基、围岩及边坡稳定性评价，剖析隧道的挖开面，其稳固性能以及可挖的程度、隧道的围岩等级，岩土的动工项目等级、并针对挖开面的土层巩固，等一切容易发生的岩土项目情况、建议防范的措施，提供设计和施工所需的岩土设计参数，对盾构设备选型及盾构法施工风险提出控制措施等建议。
２．３ 涉及采用的技术规范、标准等要求面
由于城市轨道交通勘察涉及的范围广、内容更深，勘察中采用的规范、标准要求有所不同。如在地铁线路勘测方面，应该首先依照国家标准《 城市轨道交通岩土工程勘察规范 》（ＧＢ５０３０７— ２０１２）实行，勘测方式以及实际动工需要依照国家标准《 岩土工程勘察规范 》（ＧＢ５００２１ — ２００１，2009年版）实行。若岩土项目的参数依照《 岩土工程勘察规范 》没法达到预计效果，针对基坑与桩基以及路基等项目，需要依照《 建筑地基基础设计规范 》实行；城市的轨道交通线路项目，以及地面建筑项目，其场地土的种类区分、建筑场地的种类区分、地基土的液化鉴别，需要分别依照现行的国家标准 《 铁路工程抗震设计规范 》（ＧＢ５０１１１ — ２０１０）、《 建筑抗震设计规范 》（ＧＢ５００１１ — ２０１０，2016年版）等相关规范执行。总结就是在城市的轨道交通勘测中，所需要的技术标准、规范或规程、规定等常达到十种以上甚至更多。
２．４ 需提供的岩土特殊参数较多
城市的轨道交通线路项目，其勘测的结果除了一定的岩土常规数值以外，还要供给非常多的岩土特殊数值，本文以苏州五号线轨道交通的勘测项目为实例，勘测过程中供给的特殊数值如表１。
２．５ 多种勘察手段相结合
城市轨道交通线路工程勘察不同于单一的某些勘察（如房建勘察），由于多种专业交叉重叠，在勘察阶段，体现为多种勘察手段相结合，概括为室内试验和外业勘察。在外业工作中，除了常规的钻探、静力触探、标准贯入试验等手段外，还常采用载荷板实验、旁压实验、扁铲侧胀实验、波速勘测、地温勘测、电阻率勘测、抽水与注水实验等等。通过室内试验和外业测试多种勘察手段资料对比分析，最终提供满足工点设计要求的勘察成果。此外，城市轨道勘察的特点，还因地域不同而有所差异。由于我国地域辽阔，不同地区地质环境存在差异，工程地质水文地质条件不同。如黄土、岩溶、膨胀土、冻土、软土等不同地区，在城市轨道工作勘察中还有其独自要求，勘察时应根据设计需要区别对待。
３ 工程勘察项目介绍
文章经过对苏州五号线城市轨道交通，其西段的岩土项目勘测案例，详细叙说在城市的轨道交通建筑时，其岩土项目勘测的个别特征。
３．１工程概况
苏州市轨道交通５号线总体呈南西一北东走向，接吴中区、高新区、姑苏区、工业园区。５号线西段工程线路长２６．７ｋｍ，工点包括：地下车站２２座，地下区间 ２２段，胥口车辆段，通园路主变电站、线网控制中心及３号、５号线联络线。
地下车站采取明挖法，地下岛式２层一４层，埋深１６~２８ｍ；地下区间采取盾构法；主变电站和控制中心总建筑面积约８８１５５ ㎡，３层地下室，总高度小于１００ｍ；车辆段占地约３４公顷，由综合楼、牵引降压变电所等建（构）筑物构成。
３．２勘察特点
１）场地环境复杂沿线经过四个区（吴中区、高新区、姑苏区、工业园区），沿途经过城市繁华地段，道路两旁商业林立、建筑物密集、车辆人流大，市政道路交错，穿越有３０ 多条河道及多条高架道路，地下暗埋的电力、通讯、自来水、雨污水、燃气等管线众多，且有些管线分布杂乱无规律，具有场地环境复杂的特点。
２）勘察内容广、针对性强受城市轨道交通工程性质要求决定，该勘察涉及到地下车站 ２２座，地下区间２２段，胥口车辆段，通园路主变电站、线网控制中心及３号、５号线联络线等方面内容，各个子项的勘察侧重点和要求不尽相同，采用的标准、规范也有相应 的规定要求，具有勘察内容广、针对性强的特点。
３）室内试验指标测试多室内试验提供常规试验指标；岩土特殊性指标（见表１）；岩石地段，提供块体密度（天然、饱和、烘干）、颗粒密度、单轴极限抗压强度（天然、饱 和、烘干）、弹性模量（E）、泊松比、抗剪断强度指标、岩石波速试验；水、土的腐蚀性分析；车辆段填土的击实试验等，室内试验指标测试多。
３．３ 勘察时重点解决的技术问题
１）地下车站
①提供基坑围护设计参数。
②评价基坑开挖的稳定性，建议合理的维护方案。③对抗拔桩建议合适的桩端埋置层位，提供桩基设计参数，估算单桩竖向抗拔承载力特征值；对中柱桩提出合适的桩持力的建议，提供桩的设计数值，估算出单个竖桩的承载值。
２）盾构工程（盾构区间）
①提供设计和施工计算参数和必要的资料。
②建议合理的盾构检测。
３）车辆段、主变电所、线网控制中心、胥口车辆段及联络线
①提供设计和施工计算参数和必要的资料。
②进行地基基础方案评价与建议；对荷载较大或对沉降敏感的建筑物建议合适的桩端埋置层位，提供桩基设计参数，估算单桩竖向承载力特征值。
３．４ 勘察方法与手段
钻井，一种结合室内和现场测试的综合测量方法。
１）钻探：采用 ＧＸＹ－１等型号钻机回转钻进、全断面取芯的钻探方法，取芯后排列并立即进行现场编录，并对全孔岩芯采用照相保存，钻孔施工完毕后加取（０．５~０．７）：１水泥浆对孔位进行封堵；
２）静力触探：采用 ＷＳＹ－ Ｂ 型（２０Ｔ）液压静探仪，进入的过程当中，微机会自主记载孔的深度、锥尖的阻力以及侧壁的摩阻力等等数值。根据静力触探曲线，可分层提供承载力、压缩模量等参数；
３）标准贯入试验：标准贯入每贯入３０ｃｍ 为一测点记录锤击数，试验满足国家规范标准；
４）扁铲试验：提供侧向的基床反力数值、压缩的模量、侧涨的模量、不排水抗剪的强度值、静止侧压系数、水平应力指数等；
５）旁压试验：提供侧向基床反力系数、旁压模量：旁压剪切模量、不排水抗剪强度等；
６）螺旋板载荷试验：提供地基土的承载力特征值、压缩模量、变形模量、基床反力 系 数、不排水抗剪强度等；
７）十字板剪切试验：主要针对软土布置，提供软土的不排水抗剪强度、土的灵敏度等；
８）波速测试：采用单孔检测法，提供地基土的剪切波和压缩波速等；
９）电阻率测试：提供土壤的电阻率指标；
１０）地层温度测试：通过试验，提供岩土层的地温数据；
１１）抽水试验：对微承压水和承压水分别进行抽水试验，抽水试验采取１个主井带 ２ 个观测井，完整井和非完整井抽水两种方式进行。通过试验，提供土层的渗透系数，涌水量、计算影响半径等。
４ 结语
１）城市轨道交通工程是一个复杂的系统性工程，城市轨道交通勘察具有场地环境复 杂、勘察涉及内容广、专业针对性强及勘察手段多样等特点，勘察方法需具有针对性。
２）进行城市轨道交通勘察工作时，需根据城市轨道交通的勘察特点，制定好勘察方案，进行风险识别与控制，精心组织与施工，协调管理，统筹安排，使勘察成果满足设计要求。
参考文献：
［1］ＧＢＭＯＯ７ — ２０１１ 建筑地基基础设计规范［Ｓ］北京：中国建筑工业出版社，２０１１．
［2］ＧＢ５００１１ — ２０１０，2016年版 建筑抗震设计规范［Ｓ］北京：中国建筑工业出版社，２０１6．
［3］ＧＢ５０１１１ — ２００９ 铁路工程抗震设计规范 ［Ｓ］ 北京：中国计划出版社，２００９ ．
论文作者:许雪凯
论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/22
标签：岩土论文; 轨道交通论文; 城市论文; 盾构论文; 项目论文; 工程勘察论文; 地下论文; 《防护工程》2018年第33期论文;