轨道交通勘察应重点关注的几个问题

摘 要：地质体既是城市轨道交通工程的载体，也是工程施工改造的对象。城市轨道交通工程由于其自身的系统性、结构的复杂性、工法的多样性、环境的严格性等特点，使得其对勘察工作的要求远远高于一般的工民建和铁路、道路工程。轨道交通勘察重点关注问题成为业内岩土工程师长期探讨的话题。

关键词：轨道交通 勘察 重点关注问题

中图分类号：P2文献标识码： A

前言

城市轨道交通工程为复杂的系统工程，同时具有线路工程、建筑工程、地下工程、环境工程等特点，其结构类型多，施工方法、工艺复杂，对岩土工程勘察要求较高。依据对以往发生的100多起轨道交通工程事故的统计，80%的事故发生均与特定的工程地质条件有关。因此在轨道交通建设过程中，岩土工程问题往往被设计师特别重视，而岩土勘察重点关注问题显得尤为重要。

1不良地质作用和地质灾害问题

地质条件中的不良地质作用和地质灾害是直接影响建设场地的稳定性和工程建设适宜性的重要因素。岩溶、活动断裂、采空区、砂土液化、地裂缝、地面沉降等不良地质作用发育和地质灾害危险性大的地区都是会直接威胁地铁工程的安全。在《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001 2009年版）及《城市轨道交通岩土工程勘察规范》（GB50307-2012，以下简称规范）均对不良地质作用及地质灾害勘察重点、难点进行详细阐述和要求。

尤其《规范》11.1.1强条规定 当拟建工程场地或其附近存在对工程安全有影响的不良地质作用时，应进行专项勘察工作。城市轨道交通工程是百年大计工程，本规范所列入的不良地质作用是城市轨道交通工程建设中常见的地质现象，对城市轨道交通工程的线路方案、施工方案、工程安全、工程造价、工期等会产生重大影响，同时不良地质作用随时空的变化而变化，伴随在城市轨道交通工程建设和运营的全过程中，因此，须对不良地质作用进行专项的勘察工作。

解决方案：

（1）采用工程地质测绘和调查、物探、钻探、井探等多种手段结合的方法进行综合性地质勘察；

（2）重点查明不良地质作用及地质灾害的空间分布范围、规模以及发展趋势，详细分析及阐述其对轨道交通工程的影响程度；

（3）提供后续施工处理所需的岩土工程物理力学参数；

（4）采取必要的结构处理措施；

（5）充分重视后续施工现场踏勘、周边环境复核，或采取针对性强的勘察手段进行必要的补勘。

2地下水问题

地下水的类型反映出它的埋藏条件与含水介质，不同的地下水类型与不同的赋存状态，对轨道交通工程的作用机制与影响程度也不尽相同。已往轨道交通工程建设中因地下水问题引起的工程事故所占比例非常大。场地的水文地质条件直接关系到工程是否需要进行地下水控制，能否查明场地的水文地质条件、提供合理的水文地质参数，直接关系到地下水控制措施的选择及地下水控制的效果。地下水控制效果不好容易引起边坡失稳、涌水漏沙、基坑突涌等事故。

《规范》10.3.2对地下水位的测量明确提出：遇地下水应量测水位；当场地存在对工程有影响的多层含水层时，应采取止水措施，将目标含水层与其他含水层隔开，分层量测地下水位。多层地下水分层水位的量测，尤其是承压水水头的观测，对地下隧道设计与施工、地下车站基础和基坑支护设计与施工十分重要，目前不少勘察人员忽视这项工作，造成勘察资料的欠缺。

解决方案：

（1）进行水文地质调查。水文地质调查主要用于调查区域水文地质条件，以及沿线地形、地貌、岩性、气象、水文、开采条件；调查地下水的水位、水力性质、流速、流向、含水层隔水层分布，地层的富水性；调查历年最高水位、最低水位以及动态变化；调查地表水体的流量、流速、冲刷线、防洪水位、蓄水、放水时间和规律等；调查地表水体衬砌、整治情况、沿线水井情况等；调查区域地下水控制施工经验以及地下水管理政策等。

（2）施工地下水位观测孔分层观测地下水位。根据含水层的赋水性质，按上层滞水、潜水、承压水分别设置观测孔，监测不同含水层的水位变化，获取地下水动态资料。

（3）分单元选择有代表性的含水层，进行现场抽水试验。利用抽水孔与观测孔的现场观测资料，结合区域水文地质条件，选择合理的计算公式，确定含水层的水文地质参数。

（4）采取岩土试样进行室内渗透试验获取各岩土层的渗透参数。

3地下水抗浮设防水位问题

轨道交通工程不同于一般民用单体建筑，其整体为线状形态，穿越城市多个水文地质单元及分区，且建成后将不同程度地改变区域水文地质环境及地下水赋存、运移条件，使抗浮设防水位确定更为复杂。轨道交通工程地下车站及区间结构全都处于地下，当地下位较高时，其结构底板承受的浮力荷载将十分可观，势必将产生严重的浮力破坏隐患。此外，随着季节和降雨量变化，结构底板的浮力荷载还存在明显的非确定性，更加大了灾害的风险程度。因此，轨道交通工程抗浮设防水位专项研究工作就显得十分必要。

解决方案：

（1）在收集地下水长期观测资料的基础上，通过对沿线多年来地下水的动态分析，预测地下水的水位变化趋势，充分考虑历史地下水位的动态变化、线路附近地表水体的分布、河流的洪水位等，结合地层结构及地铁结构特点，提出安全可靠经济合理的抗浮设防水位高程。

（2）注重调研，进行地层结构的研究、了解地下水赋存条件、划分水文地质单元。尤其分析影响研究区内地下水动态变化规律的各种随机因素，预测今后100年内水位变化趋势。

（3）根据轨道交通工程的结构埋深、场地的地层结构、含水层与隔水层的组合关系，确定对基础产生浮力作用的含水层和地下水位。最后根据预测出的对基础产生浮力作用的最高水位，通过渗流分析，计算确定抗浮设计水位。

4勘察现场问题

（1）管线安全

轨道交通工程一般位于城市主要道路下，地下管线和构筑物密集且复杂。近年来由于勘察钻探过程中碰到地下管线的事故层出不穷，地下管线已成为钻探施工的重大安全影响因素。钻探施工前必须对勘探点位周边进行详细的管线探测，采取必要的挖探手段，对浅部岩土体进行全面识别和判断，确保钻探施工时管线安全。

（2）钻孔封闭

钻孔完成后应根据要求及时进行封闭。根据地层情况进行分层回填，孔口要用不透水粘性土封好孔，以免地上污水污染地下水。位于隧道、基坑结构线范围内的勘探点应列为回填的重点。

未按照要求封填，可能造成地下水涌入隧道的通道，也会导致上下含水层中地下水的连通，尤其是下部承压水沿钻孔上升，造成突涌，对施工造成严重的影响；还可能造成暗挖或盾构隧道施工注浆浆液沿未封闭钻孔溢流或喷出，影响地面人员及交通安全，对环境造成污染。

（3）钻具遗留

钻孔中遗留的钻杆、取土器等硬质金属物件，可能会导致盾构施工机械损坏，严重影响施工。因而，对于孔内有遗留钻具、取土器等硬质金属物件的勘探孔，在钻探记录表中应有详细记录，并在勘察报告编写时列出，以供设计及施工参考。

5 结语

城市轨道交通建设，地质是基础。地质勘察工作在轨道交通工程建设过程中贯穿始终，是保证质量、保证安全、防控风险最基础的工作之一。本文根据轨道交通勘察具体特点，总结了几个重点关注问题，供同行参考。

参考文献

[1]工程地质手册(第四版)中国建筑工业出版社；

[2]岩土工程勘察规范(GB 50021-2001) 2009版；

[3]城市轨道交通岩土工程勘察规范（GB50307-2012）；