福州地铁1号线工程特性及地质风险研究.docx

福 建 地 质第期１４２ＧｅｏｌｏｇｙｏｆＦｕｊｉａｎ２福州地铁１号线工程特性及地质风险研究张庆林１ 福 建 地 质 第 期 １４２ ＧｅｏｌｏｇｙｏｆＦｕｊｉａｎ ２ 福州地铁１号线工程特性及地质风险研究 张庆林１ 詹晨曦２ 陈晔翔３ （１．福 州大学，福州 ，３５０００８；２．福州市建筑设计院 ，福州 ，３５０００２； ３．河海大学地球科学与工程学院 ，南京 ，２１１１００） 摘 要 福州地铁 １号线全线 为 地 下 建 设， 地铁路线主体车站与区间隧道工程均在 巨 厚 淤 泥层、富水砂层和花岗岩残积土层等地层中施工， 通过研究福州地区特有的工程地 质、 水 文 地 质等条件综合分析，认为盾构机在软硬不均地层、 孤 石 地 层， 断 裂 带、 富 水 砂层中穿越是隧道 施工的主要风险源。根据地层的不同工程特性分析了在施工中可能引发的风险事故， 同 时 提 出 了与之对应的风险措施。 关键词 工程施工 风险预测 应对措施 福州地铁 福州地铁１号线是福建城市地铁建设的第 １条地下交通轨道。因此，福建省尤其是福州 地区对城市地铁建设的地质风险研究较少。在地铁建设中，地质风险由于其客观性、不确定 性、可变性和复杂性等而成为地铁建设风险中关键风险源，因此，准确预测地铁路线上的地 质风险源就等于掌握了控制风险的主动权。为了尽可能地避免施工中发生重大的地质灾害， 合理利用地下空间和有效利用资源。笔者根据福州地区特有的地质条件，主要从地铁的主体 工程部分车站和区间隧道出发， 通过研究车站开挖时、 盾构穿越时所面对不良工程地质地 层、断裂带、富水砂层，分析探讨福州地铁施工中可能面对的风险事故， 并提出应对策略。 期望该研究能对近期的福州地铁 １号线的顺利建设有所帮助，对福建省乃至沿海地区的地铁 建设提供参考依据。 工程概况 途经路线 福州地铁１号线全长约２９．２ｋｍ，为地下线，共包含２个停车场、２段连接 线、２４ 个车 １ １．１ 站、２３个区间。车站基坑主要采 用 明 挖 法 施 工， 区 间 主 要 采 用 盾 构 法 （个别结合矿山法 ） 施工。路线北起于新店北部秀峰路的象峰站，经秀峰路，穿罗汉山，过规划西园路，途经福 州铁路北站，沿华林路，转鼓屏路、八一七路、广达路、达江路，跨过闽江，往上藤路、六 一南路、则徐大道、福峡路、城门规划站前大道，经福州铁路南站、规划南湖北侧的规划螺 城路到达规划海峡文化艺术中心，最后抵达规划东部新城。 收稿日期 ：２０１３－１０－２５ 作者简介： 张庆林 （１９７２－）， 女， 实验师， 工程地质和水文地质专业。 第 期张庆林等： 福州地铁 １号线工程特性及地质风险研究 １４３２地层特征路线自北向南穿越的地层北段和南段为硬岩 （花岗岩、 第 期 张庆林等： 福州地铁 １号线工程特性及地质风险研究 １４３ ２ 地层特征 路线自北向南穿越的地层北段和南段为硬岩 （花岗岩、花岗斑岩、流纹质凝灰熔岩等）， 分布广泛的风化岩层、孤石发育的花岗岩残积层；中部主要为冲淤积平原，其间夹杂着山前 剥蚀丘陵。区间隧道自北向南要多次穿越杂填土 （素 填土， 填土与砂砾或混凝土等混合 ）， 淤泥或淤泥质土、粉质粘土或粘土、含泥细砂或粉砂、 淤泥夹粉细砂、 粉砂、 细砂、 中砂、 卵石、残积土、残积砂质、砾质土、散体状强风化花岗岩、强风化至微风化花岗岩、花岗斑 岩、凝灰熔岩等软硬不均，上软下硬的复杂地层。 １．２ 水文条件 路线经过的场地地下水按贮存条件主要有地表水、潜水、上层滞水和基岩裂隙水。车站 和隧道穿越的区间地下水埋藏浅 （地下水初见水位埋深在０．４～１．１ｍ，稳定水位埋深在０．５ ～３．８ ｍ），车站和隧道与地下 水水位高差超过 １５ ｍ。 福州市属亚热带海洋性季风气候， 雨 １．３ 量充沛，在台风和潮汐影响 （高潮位为８．２２ ｍ，最低潮位为 ０．４４ ｍ） 等复杂的水文地质环 境施工，地铁１号线建设客观上存在较大的地质施工难度和风险。 施工的地质风险与对策 车站 地铁１号线的车站建设均为超长、 超大深基坑 （表 １）， 绝大部分采用明挖法， 围护结 ２ ２．１ 构采用多种形式，如地下连续墙加多道内支撑、 挖孔桩加多道内支撑、 挖孔桩加预 应 力 锚 杆、喷锚等。地铁１号线明挖基坑遇到的风险有巨厚淤泥层、富水砂层和花岗岩残积土层等 不良地质体。 巨厚淤泥层与富水砂层 ２．１．１ 淤泥层具有含水量高、孔隙比大、强度低、灵敏度高、易扰动等特点，基坑开挖时易产 生流变现象，导致围护结构稳定性差，坑底易产生隆起。富水砂层由于渗透性强，与周围场 地存在着对基坑影响的微承压水、承压水联系密切，同时由于砂层粘粒含量极低容易发生振 动液化，在基坑开挖过程中对基坑底部存在流砂及突涌的风险