張鵬 楊旭 李氡

（信息產(chǎn)業(yè)部電子綜合勘察研究院，陜西 西安 710054）

西安市地鐵沿線地裂縫初步勘察方法研究

張鵬 楊旭 李氡

（信息產(chǎn)業(yè)部電子綜合勘察研究院，陜西 西安 710054）

西安地裂縫對地鐵的影響成為需要解決的首要難題，文章對西安地鐵沿線地裂縫的初步勘察方法進(jìn)行了分析研究，提出地裂縫的勘察應(yīng)嚴(yán)格遵循“一搜、二調(diào)、三勘探”的原則，合理布置工作量，提高勘察精度，保證勘察質(zhì)量。

地鐵；地裂縫；初步勘察

1 前言

隨著西安城市的發(fā)展，人口的增多，地面交通的擁堵日益嚴(yán)重，給城市發(fā)展帶來了極大的阻力。地鐵作為現(xiàn)代化的公共運(yùn)輸工具，其運(yùn)輸量大，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，污染小，對緩解交通擁堵、促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要作用。截至2018年西安市共規(guī)劃建成6條地鐵線路（圖1），其中2號(hào)線已建成通車，1號(hào)線即將建成，3、4號(hào)線已開工建設(shè)。

圖1 西安地鐵線路規(guī)劃示意圖

西安地裂縫是西安地區(qū)典型的地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象[1]，一般采用避讓的方法進(jìn)行防治[2]。而作為線性工程的西安地鐵，穿越地裂縫已無法避免。因此對地裂縫的勘察成為解決這一難題的基礎(chǔ)，而勘察方法的合理與否則尤為重要。

2 地裂縫勘察方法

地裂縫的勘察應(yīng)在收集沿線已有地裂縫勘察和監(jiān)測資料的基礎(chǔ)上，進(jìn)行地面調(diào)查與現(xiàn)場踏勘，采用鉆探、槽探及靜力觸探等方法相結(jié)合的綜合手段進(jìn)行勘察，查明西安市地鐵線路經(jīng)過地段地裂縫與線路的關(guān)系，為地鐵線路走向、敷設(shè)方式以及車站站位的穩(wěn)定提供可靠的地裂縫基礎(chǔ)資料。此外，勘察方法應(yīng)堅(jiān)持技術(shù)先進(jìn)、方法有效、工期最短、質(zhì)量優(yōu)良、經(jīng)濟(jì)合理的原則?？蓪⒌亓芽p的勘察大致分為三個(gè)階段：①資料收集與地面調(diào)查；②現(xiàn)場勘探；③勘察報(bào)告的編制。

2.1 資料收集與地面調(diào)查

充分收集、分析已有的相關(guān)地裂縫觀測、勘察、研究資料，特別是地鐵線沿線的資料，依據(jù)西安市地裂縫展布規(guī)律，宏觀推測地鐵線路可能穿越的地裂縫位置。西安地區(qū)具有典型的黃土梁洼地貌，地裂縫大多發(fā)育在梁、洼的過渡地帶[3]。這種地貌格局和地裂縫的展布均受基底構(gòu)造控制，總體上是有規(guī)律的。根據(jù)已收集資料的分析結(jié)果，進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查、訪問，查清地鐵線路沿線地裂縫的地表分布、活動(dòng)狀況及對建筑物的破壞狀況，重點(diǎn)調(diào)查地鐵線路沿線兩側(cè)250m范圍內(nèi)各條地裂縫的活動(dòng)特征及對建筑、道路的破壞情況，并根據(jù)破壞情況及建筑、道路的使用年限，推算地表出露的地裂縫近期的活動(dòng)速率，并對地裂縫出露位置進(jìn)行1∶2 000填圖。

根據(jù)調(diào)查結(jié)果，對擬布設(shè)的勘探點(diǎn)位和測線進(jìn)行實(shí)地踏勘，查清道路設(shè)施、地下管線位置等，劃分勘探工作重點(diǎn)區(qū)域，為現(xiàn)場勘探工作的合理布置提供依據(jù)。

2.2 現(xiàn)場勘探

在資料收集和地面調(diào)查的基礎(chǔ)上進(jìn)行現(xiàn)場勘探?，F(xiàn)場勘探分四個(gè)步驟：①在確定的重點(diǎn)地段，沿線路方向平行布置地裂縫控制性勘探孔。②對地層出現(xiàn)異常的地段進(jìn)行加密，直至最終勘探孔間距符合地裂縫勘探的精度要求[2]。西安地區(qū)古土壤層底部一般發(fā)育有厚度不等的鈣質(zhì)結(jié)核層，其硬度明顯比正常土層大。據(jù)此特點(diǎn)，在無鉆探施工條件地段，可借用靜力觸探替代鉆孔，借助比貫入阻力曲線，準(zhǔn)確確定古土壤層底部結(jié)核層的位置。③現(xiàn)場條件允許的情況下，在上述方法確定的地裂縫通過處(發(fā)現(xiàn)異常的鉆孔之間)開挖探槽，尋找地裂縫活動(dòng)的直接證據(jù)。探槽長約5m、寬1.0m、深3.0m。④利用全站儀測量勘探線、勘探孔、探槽及查明的地裂縫的位置坐標(biāo)和高程。

2.3 勘察報(bào)告的編制

對取得的勘探資料，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、分析、整理，繪制各種平面、剖面圖件，計(jì)算地裂縫坐標(biāo)，確定地裂縫活動(dòng)特征，提供結(jié)論建議，形成初步成果報(bào)告。在此基礎(chǔ)上，邀請西安市地裂縫勘察專家和地鐵公司及工可編制單位有關(guān)技術(shù)人員對報(bào)告進(jìn)行評審，根據(jù)評審意見對報(bào)告進(jìn)行再次修改、完善，最終提交委托方使用。

3 勘探工作布置

3.1 勘探工作平面布置原則

在對收集的已有勘察、研究成果進(jìn)行分析研究的基礎(chǔ)上，初步確定西安市地鐵線路可能穿越的西安地裂縫和長安地裂縫，采用地面調(diào)查、工程地質(zhì)測繪等手段確定勘探的重點(diǎn)地段，在這些地段（沿地鐵延伸方向），根據(jù)地裂縫出露狀態(tài)、地層情況等布置勘探孔。在有古土壤標(biāo)志層地段，勘探孔間距一般按20m布置，當(dāng)目前已有地裂縫是否穿越地鐵線路尚不明確時(shí)，應(yīng)采用長剖面大間距布置勘探孔，勘探孔間距為30～50m。在發(fā)現(xiàn)異常的孔位之間進(jìn)行加密勘探，使最終的加密孔間距不大于5m。

3.2 勘探點(diǎn)深度確定

一般情況下，勘探孔深度以穿透標(biāo)志層古土壤（S1）3m為準(zhǔn)，對于隱伏地裂縫，當(dāng)?shù)谝粚庸磐寥厘e(cuò)斷不明顯時(shí)，勘探孔深度以穿透標(biāo)志層古土壤（S2、S3）為準(zhǔn)。根據(jù)西安市地層結(jié)構(gòu)，在黃土梁區(qū)，一般情況下勘探孔深度按25m考慮，需揭穿第二層或第三層古土壤時(shí)，勘探孔深度可加深至40m。在無古土壤標(biāo)志層的地段勘探深可取80m，以鉆至穩(wěn)定的Q2灰色-灰黑色湖相沉積粉質(zhì)粘土層為準(zhǔn)。

4 結(jié)語

西安地裂縫的勘察是西安地鐵建設(shè)的基礎(chǔ)，為地鐵建設(shè)提供第一手的基礎(chǔ)資料。西安地鐵沿線地裂縫的初步勘察應(yīng)嚴(yán)格遵循“一搜、二調(diào)、三勘探”的原則，結(jié)合原位測試及測量，合理布置工作量，提高勘探精度，保證勘察質(zhì)量，做到“經(jīng)濟(jì)，高效，優(yōu)質(zhì)”三位一體的結(jié)合，為西安地鐵建設(shè)的推進(jìn)點(diǎn)火助跑。

[1]張家明等.西安地裂縫研究[M].西安：西北大學(xué)出版社，1990.

[2]陜西省建設(shè)廳（J61～6～2006,J10821～2006）.西安地裂縫場地勘察與工程設(shè)計(jì)規(guī)程[S].西安.

U215

A

1003-5168(2014)03-0150-02

張鵬（1985—），男，漢族，甘肅天水人，長安大學(xué)地質(zhì)工程專業(yè)碩士研究生，助理工程師，現(xiàn)從事地質(zhì)工程、巖土工程勘察、設(shè)計(jì)及科研工作。