景文霖
摘 要:軟土地區(qū)地鐵隧道聯(lián)絡(luò)通道的建設(shè)與其主體隧道區(qū)間的建設(shè)有很多不同,如施工方法、地質(zhì)結(jié)構(gòu)等。因此為了保證軟土地區(qū)地鐵隧道聯(lián)絡(luò)通道的建筑安全,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)其工程設(shè)計(jì)與施工前的勘察工作。主要從軟土地區(qū)土層的分層、水文地質(zhì)和周圍地質(zhì)勘察上進(jìn)行,同時(shí)合理安排勘察工作也是不可缺少的環(huán)節(jié),文章則根據(jù)這四個(gè)方面進(jìn)行軟土地區(qū)地鐵隧道聯(lián)絡(luò)通道工程勘察工作的探討和分析。
關(guān)鍵詞:軟土地區(qū);聯(lián)絡(luò)通道;勘察要點(diǎn)
在整個(gè)地鐵隧道工程中,有多個(gè)聯(lián)絡(luò)通道將一段段承載路程的主隧道相連接,地鐵隧道聯(lián)絡(luò)通道具有安全通行、及時(shí)逃生等重要作用。而在整體地鐵隧道的建筑中,聯(lián)絡(luò)通道的建筑重要性一般不受主要重視。但在上海地鐵四號(hào)線隧道崩塌事故發(fā)生后,地鐵隧道聯(lián)絡(luò)通道的建設(shè)與勘察等工作備受重視。而通過(guò)上海地鐵隧道事故的調(diào)查發(fā)現(xiàn),造成事故的原因有三大塊。一個(gè)是由于聯(lián)絡(luò)通道土層的結(jié)構(gòu)問(wèn)題;一個(gè)是由于土層水文地質(zhì)的問(wèn)題;另一個(gè)是由于周圍地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題,包括周圍地貌、地質(zhì)類型和潛在隱患等。為了減少地鐵隧道聯(lián)絡(luò)通道事故的發(fā)生,相關(guān)部門應(yīng)提高對(duì)隧道聯(lián)絡(luò)通道設(shè)計(jì)與施工的重視,而基于設(shè)計(jì)與施工之上的條件是勘察,因此要加強(qiáng)對(duì)地鐵隧道聯(lián)絡(luò)通道的工程勘察工作,下面文章就上述三點(diǎn)主要勘察要點(diǎn)及合理的安排勘察工作等四個(gè)方面,進(jìn)行軟土地區(qū)地鐵隧道工程勘察工作的分析,具體內(nèi)容如下。
1 加強(qiáng)軟土地區(qū)地鐵隧道聯(lián)絡(luò)通道土層的分層勘察工作
加強(qiáng)土層分層的分析是對(duì)土質(zhì)性質(zhì)的判斷,尤其在沿海地區(qū),土層中都伴有夾層、間層或互層等多種土層,因此對(duì)土層的分析是保證聯(lián)絡(luò)通道建筑是否堅(jiān)固的首要條件。而按照巖土分層的方法,將IP大于10的土分成黏土和粉質(zhì)黏土,將IP小于等于10的土叫做黏質(zhì)粉土,而這些土層內(nèi)都含有砂質(zhì)性和粉層性,將它們按照顆粒成分的不同進(jìn)行分層命名是為了準(zhǔn)確的判斷土質(zhì)的軟、硬性,從而確保施工的固定和安全性。因此勘探人員對(duì)土質(zhì)的測(cè)定、試驗(yàn)、分類非常重要,它關(guān)系到施工的牢固與安全問(wèn)題。而土層的勘探均需要現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際觀察并結(jié)合試驗(yàn)進(jìn)行命名和確定。而在聯(lián)絡(luò)通道的土質(zhì)分類上,一定將含有砂質(zhì)、粉層、黏性土的土層單一劃分,此類均為軟性土。必須將其粉層厚度、剖面,砂質(zhì)厚度、硬度,黏性土的夾層、密度等進(jìn)行測(cè)定,尤其對(duì)黏性土中的粉層、砂質(zhì)等觀察與測(cè)定必須嚴(yán)密,并做好通道模擬試驗(yàn),為設(shè)計(jì)、施工前的勘探工作做好萬(wàn)全準(zhǔn)備。一旦在測(cè)試、勘察中有疏忽或遺漏,為日后施工完成通行中會(huì)留有極為嚴(yán)重的潛在危險(xiǎn),一旦發(fā)生事故,會(huì)造成人們嚴(yán)重的傷亡事故、交通鏈阻斷、工程停用、費(fèi)用加劇和周邊環(huán)境影響等各種不良后果。
2 做好軟土地區(qū)地鐵隧道聯(lián)絡(luò)通道相應(yīng)的水文地質(zhì)工作
由于軟土地區(qū)的土層中,所含的砂質(zhì)、粉層等均含有自然的承壓水,而地鐵隧道施工時(shí)必然會(huì)進(jìn)行地下挖掘隧道并對(duì)含承壓水的土層進(jìn)行撓動(dòng),為了減少地基及挖掘后周圍環(huán)境穩(wěn)定性的破壞,勘察時(shí)必須要做好含水層的檢測(cè)工作。并通過(guò)承壓水的突涌計(jì)算測(cè)評(píng)施工中土層的穩(wěn)定性,也是為采用凍結(jié)法施工做好前提保證。計(jì)算需要了解地下土層的溫度、含水量、含鹽量、飽和度、地下水流速度及地表熱物理指標(biāo)等預(yù)算數(shù)據(jù)。而關(guān)于計(jì)算與土層的穩(wěn)定性都與水文地質(zhì)工作密切相關(guān),在正常自然狀態(tài)下,地下含水質(zhì)的土層、砂質(zhì)等均處于一個(gè)相對(duì)徑流緩慢、穩(wěn)定和處于停滯的態(tài)勢(shì),而一旦對(duì)其進(jìn)行撓動(dòng)、破壞,其原有的平衡狀態(tài)則會(huì)被破壞,從而造成地下地上地表水體的直接接觸,同時(shí)在施工中還要采用人為凍結(jié)法進(jìn)行施工,因而形成一種水質(zhì)需控制的局面。因此在采取凍結(jié)法時(shí),需根據(jù)每段施工的實(shí)際進(jìn)度進(jìn)行就地取材計(jì)算,而采取的數(shù)據(jù)一定是該段含水質(zhì)的土層。
3 做好軟土地區(qū)地鐵隧道聯(lián)絡(luò)通道的地質(zhì)調(diào)查和地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估工作
地鐵隧道施工是在黑暗的地下進(jìn)行,工程施工時(shí)會(huì)動(dòng)用大量挖掘機(jī)、運(yùn)輸車輛等對(duì)地下土層進(jìn)行挖洞與土體運(yùn)輸,從而破壞了土層原有的生態(tài)平衡及周邊環(huán)境。自然生態(tài)下,地下土層、砂質(zhì)、粉層等含有的水質(zhì)均處于穩(wěn)定、舒緩、平衡的相對(duì)供給、流走的運(yùn)動(dòng)態(tài)勢(shì)。而當(dāng)大興土木建筑時(shí),影響了原有的平衡狀態(tài),造成含有水質(zhì)的土層、砂質(zhì)或粉層由于外界干擾導(dǎo)致水汽蒸發(fā)而快速形成干質(zhì)狀,從而對(duì)周邊事物造成影響。所以,在隧道施工時(shí)采用凍結(jié)法將隧道周圍環(huán)境進(jìn)行人工制冷凍結(jié)避免發(fā)生事故,同時(shí)還要加強(qiáng)對(duì)周邊因地質(zhì)變動(dòng)引起的災(zāi)害問(wèn)題進(jìn)行評(píng)估。包括對(duì)周圍地下的建筑結(jié)構(gòu)、管道鋪設(shè)、纜線走向及其相關(guān)設(shè)置位置等,進(jìn)行了解并估測(cè)施工后因地質(zhì)破壞而造成的相關(guān)影響;同時(shí)對(duì)隧道施工中含有水質(zhì)的土層、砂質(zhì)、粉層及地下水等情況進(jìn)行測(cè)評(píng),估測(cè)并預(yù)計(jì)出一旦采取凍結(jié)法施工失敗后引起的災(zāi)害程度及涉及范圍等。
4 合理安排軟土地區(qū)地鐵隧道聯(lián)絡(luò)通道的勘察工作
有時(shí)候工作人員在地鐵隧道聯(lián)絡(luò)通道圖紙的初期設(shè)計(jì)中,已經(jīng)將聯(lián)絡(luò)通道的設(shè)計(jì)加進(jìn)去,當(dāng)綜合測(cè)評(píng)并確定聯(lián)絡(luò)通道的設(shè)定以后,工作人員在勘察主體隧道后會(huì)對(duì)聯(lián)絡(luò)通道進(jìn)行單獨(dú)勘探。對(duì)于軟土地區(qū)的勘探,初次勘察時(shí)可設(shè)置一個(gè)勘探口,若出現(xiàn)流沙或粉塵土層灌注時(shí),在下次詳勘時(shí)應(yīng)設(shè)置兩個(gè)以上的勘探口,通過(guò)密切的觀察土層及質(zhì)地,設(shè)置具有抵住巖土、砂層土質(zhì)的措施。而在設(shè)置勘探口時(shí),設(shè)置的方式可采取兩側(cè)聯(lián)絡(luò)點(diǎn)各一個(gè)鉆探孔,中間設(shè)置一個(gè)靜探口的方法,鉆探孔的勘察需要地上地下同時(shí)取土進(jìn)行研究,目的是為了在采用凍結(jié)法加固施工時(shí)設(shè)定加固程度。
5 結(jié)束語(yǔ)
軟土地區(qū)地鐵隧道施工中聯(lián)絡(luò)通道的建設(shè)安全,是近年來(lái)隨著事故發(fā)生后,相關(guān)部門提高重視的一項(xiàng)工程。而在聯(lián)絡(luò)通道設(shè)計(jì)、施工前較為重要的任務(wù)就是勘察工作,勘察是工程設(shè)計(jì)、施工與正常使用的前提條件。它可以確保施工的安全性,并具有危險(xiǎn)因素的提前預(yù)知性。在軟土地區(qū)施工中,凍結(jié)法是施工中比較常用的一種建筑方法。它通過(guò)人工制冷,將周圍被挖掘后的含水質(zhì)的土層進(jìn)行凍結(jié),確保施工者與機(jī)械在隧道內(nèi)安全施工的一種方法,而且凍結(jié)法對(duì)含有砂質(zhì)、粉層的土層及黏土具有固定性,為施工安全加上了一層保險(xiǎn)。通過(guò)文章的探討分析我們可以了解到,引起軟土地區(qū)發(fā)生聯(lián)絡(luò)通道出現(xiàn)事故的主要原因包括土層分層問(wèn)題、土質(zhì)問(wèn)題、水文地質(zhì)問(wèn)題等。因此在工程勘探工作中,這幾個(gè)方面是勘探的重點(diǎn),所以勘探人員需加強(qiáng)對(duì)土層分層的細(xì)致測(cè)評(píng)與試驗(yàn);做好水文地質(zhì)的預(yù)測(cè)與分析;做好施工周圍環(huán)境地質(zhì)的勘察與災(zāi)害評(píng)估;同時(shí)加強(qiáng)勘探工作的合理分配。通過(guò)勘察工作的細(xì)致性和全面性,來(lái)提高軟土地區(qū)地鐵隧道聯(lián)絡(luò)通道施工的牢固性與安全性。
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