查恒光 王 燕

1.南京市測繪勘察研究院股份有限公司；2.南京市建筑設(shè)計研究院有限責(zé)任公司

1 引言

南京城西干道始建于20世紀(jì)90年代，是南京市首條準(zhǔn)快速道路。采取高架上跨形式建設(shè)了四座高架。近年來，城西干道的車流量快速增加，已遠(yuǎn)超其建設(shè)時的設(shè)計車流量，城西干道通行能力明顯不足，加之緯三路快速化改造工程和過江通道的實施，城市外圍交通需求不斷上升。城西干道綜合改造選擇了國內(nèi)城市主要流行的快速路建設(shè)形式，即將原“高架+地面道路”形式改造為“隧道+地面道路”形式。選擇合適的城市隧道的勘察方案成為勘察人員研究的重點問題。

2 工程概況及特點

2.1 工程概況

工程南北向沿南京市虎踞北路至鳳臺路沿線，將原高架改造為隧道。改建部分路線全長6.13km，投資估算23.5億元。

全線設(shè)草場門、清涼門，水西門和集慶門四座隧道。清涼門隧道全長1660m，暗埋段全長1253m。出入口分別采用3.75%、4.5%的下行坡度，隧道凈高5.2m。預(yù)計最大挖方高度為-10.794m，路面高程為4.060m～22.167m（吳淞高程系）。

2.2 工程特點

清涼門隧道下穿廣州路、清涼山路、龍蟠里和漢中路。并穿越規(guī)劃的南京地鐵七號線過街通道（清涼門大街路口）和正在建設(shè)的南京地鐵二號線漢中路區(qū)間段。為典型的穿越多條城市道路及地鐵線路的城市隧道建設(shè)工程，建設(shè)場地改造方案示意圖見圖1。

圖1

3 勘察方案技術(shù)難題和技術(shù)創(chuàng)新關(guān)鍵詞

3.1 勘探工作量布置

本次為詳細(xì)勘察階段的巖土工程勘察，根據(jù)勘察目的與內(nèi)容，結(jié)合工程勘察執(zhí)行的規(guī)范、規(guī)程及標(biāo)準(zhǔn)，按設(shè)計要求并結(jié)合場地施工條件綜合確定勘探工作量布置。

勘探點主要布置在沿隧道兩側(cè)基坑圍護墻附近及隧道中間抗拔樁位置，勘探點深度滿足基坑支護設(shè)計要求。隧道中間抗拔樁位置的勘探點深度滿足抗拔樁設(shè)計要求。

3.2 隧道穿越地鐵段勘察施工組織

由于建設(shè)隧道穿越在建的南京地鐵二號線漢中路區(qū)間段，隧道從地鐵上方經(jīng)過，最小凈距約4.62m?？碧近c的布設(shè)需考慮滿足設(shè)計、施工及相關(guān)勘察規(guī)范要求的同時保護好地鐵運營及地下管線安全，專項研究確定各勘探點施工位置。

經(jīng)與地鐵公司充分溝通，并向相關(guān)單位收集資料，制定安全、嚴(yán)密的勘察與施工方案，確?？碧绞┕け荛_地下建筑物（構(gòu)筑物）、地下管線范圍，同時要采取對地鐵隧道的保護措施，以確保地鐵的安全使用。

3.3 勘察方案技術(shù)難題和技術(shù)創(chuàng)新

場地地層條件、水文地質(zhì)條件復(fù)雜，周邊環(huán)境熱鬧繁雜，施工條件差。工程除考慮安全可靠的地基基礎(chǔ)設(shè)計，還需考慮安全可靠的支護結(jié)構(gòu)體系。為此，勘察工作不僅包含外野勘探、常規(guī)的室內(nèi)試驗及現(xiàn)場原位測試。根據(jù)工程特點考慮在技術(shù)上進(jìn)行創(chuàng)新。主要增加部分特殊室內(nèi)試驗：室內(nèi)基床系數(shù)、三軸剪切、靜止側(cè)壓力試驗等；增加了部分原位測試：抽水試驗及全孔剪切波速和壓縮波速測試。

綜合分析，挖掘巖土層參數(shù)潛力，為設(shè)計提供可靠的巖土工程參數(shù)，經(jīng)工程檢驗，工程參數(shù)安全合理。

4 場地工程地質(zhì)條件分析

4.1 地形地貌

南京市地貌形態(tài)類型主要為低山丘陵、崗地與河谷漫灘平原（長江漫灘、古秦淮河漫灘）。長江橫穿市區(qū)西北部，秦淮河縈繞古城內(nèi)外，紫金山、九華山、清涼山等低丘大致呈東西向蜿蜒。

場地原始地貌變化強烈，沿線為交通繁忙的城市道路，沿線地下管線密集，場地西側(cè)為外秦淮河。沿線地形起伏變化較大，地面高程約在10m～24m之間。

清涼門隧道沿線地貌類型可劃分為：構(gòu)造剝蝕殘丘、階地（有坳溝發(fā)育）和秦淮河漫灘。

4.2 工程平面位置示意圖、地質(zhì)剖面圖示意圖

清涼門隧道穿廣州路、清涼山路，并穿越規(guī)劃的南京地鐵七號線過街通道（清涼門大街路口）位置平面位置示意圖及地質(zhì)剖面圖。

圖2 工程平面位置示意圖

圖3 地質(zhì)剖面圖示意圖

4.3 場地巖土層特征

各巖土層分布情況和工程性質(zhì)具體特征見表1。

5 地基基礎(chǔ)設(shè)計方案的研究

5.1 地基基礎(chǔ)設(shè)計方案

由于隧道沿線工程地質(zhì)條件變化大，北段基巖埋藏較淺，地基土工程性質(zhì)良好，而南段基巖埋藏較深，地基土工程性質(zhì)較差?，F(xiàn)根據(jù)隧道埋深，結(jié)構(gòu)特點，結(jié)合場地巖土層分布及工程性質(zhì)，經(jīng)研究最終分別提供地基基礎(chǔ)方案的建議如下。

（1）天然地基部分。地基土工程性質(zhì)良好，隧道底板埋置于隔水底層中，可采用天然地基。

（2）樁基礎(chǔ)方案部分。隧道底板主要位于強度低、高壓縮性的飽和軟弱土層，而且為含水層，地下水浮力影響隧道穩(wěn)定，可以采用樁基礎(chǔ)。建議選鉆孔嵌巖灌注樁，并根據(jù)地層分布情況，分別采用⑤～2a、⑤～2、⑤～3中風(fēng)化巖為持力層。

5.2 基坑支護結(jié)構(gòu)選型的建議

清涼門隧道基坑開挖深度主要在2.0m～11.0m之間。

場地周邊建筑物和地下管網(wǎng)密布，場地地下水埋藏淺，且水量豐富，圍巖穩(wěn)定性差，透水性良好。基坑開挖應(yīng)設(shè)置支擋圍護結(jié)構(gòu)、截水帷幕并采取坑內(nèi)降水的措施保障基坑開挖施工的順利進(jìn)行和周邊建筑物、地下管線的安全。

基坑支護結(jié)構(gòu)選型的建議分別如下。

（1）基巖隆起帶，基巖埋藏較淺，部分隧道底板位于中風(fēng)化基巖之上。敞開段和淺埋段，開挖深度小于4m，該段除填土層外即為基巖，建議采用放坡開挖，填土層厚時采用鋼板樁支擋處理。開挖深度大于4m，最大深度達(dá)10m?？紤]到基坑開挖對清涼山附近的邊坡穩(wěn)定性可能產(chǎn)生的不利影響，該段隧道的基坑開挖和支護工作尤為重要。建議采用鉆孔咬合樁+內(nèi)支撐的支護結(jié)構(gòu)，同時對清涼山段坡體設(shè)置抗滑樁等措施以確保隧道施工中及運營后清涼山坡體的穩(wěn)定。

表1

（2）階地范圍，地形波狀起伏，坡度一般小于15°，該區(qū)段覆蓋層主要為可～硬塑粉質(zhì)黏土，土質(zhì)較好?；鶐r埋深一般小于10m，建議采用鉆孔咬合樁+內(nèi)支撐的支護結(jié)構(gòu)體系。

（3）坳溝范圍。分布有②～2層軟～流塑粉質(zhì)黏土分布，厚度較大，工程性質(zhì)較差。呈透鏡體分布于②～1層中的②～1a粉土、粉砂，含水量高、透水性較強，開挖時易擾動，并在水頭差作用下產(chǎn)生涌砂現(xiàn)象。

該段建議采用SMW 工法樁+支撐的支護結(jié)構(gòu)或采用排樁+水平支撐+止水帷幕的支護結(jié)構(gòu)體系。排樁可采用鉆孔灌注樁，止水帷幕可采用水泥土防滲墻，深度滿足抗?jié)B驗算。

6 結(jié)束語

南京市城西干道綜合改造工程清涼門隧道勘察項目為典型的穿越多條城市道路及地鐵線路的城市隧道建設(shè)工程。場地位于南京市鬧市區(qū)，針對性根據(jù)工程特點，制定了相應(yīng)的勘察方案。對本工程復(fù)雜的場地環(huán)境條件和復(fù)雜的地質(zhì)條件，提出了適合本工程的基礎(chǔ)形式、支護結(jié)構(gòu)及降排水方案。確保了施工的質(zhì)量、安全，取得了明顯地經(jīng)濟、環(huán)境、社會效益。

通過現(xiàn)場勘探、現(xiàn)場原位測試和室內(nèi)試驗綜合分析，充分挖掘潛力，提供了準(zhǔn)確、可靠的巖土工程設(shè)計參數(shù)，工程施工中項目技術(shù)人員現(xiàn)場參與后期服務(wù)工作，協(xié)助解決施工中遇到的各類工程地質(zhì)問題。確保了工程安全，降低了工程投資，又保證了工期。項目的成功實施，受到了業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理、施工單位的好評。并最終在2017年度全國優(yōu)秀工程勘察設(shè)計行業(yè)獎評選中獲優(yōu)秀工程勘察三等獎。