轨道交通工程地质特性分析范文

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《工程与建设杂志》2014年第二期

1地质环境条件

1．2水文合肥市属长江流域，评估区内水系分为南淝河水系、十五里河水系和上派河水系，大致以12km＋500m、21km＋100m为界，12km＋500m以北属南淝河水系，拟建线路在里程7km＋200m左右穿越南淝河；12km＋500m～21km＋100m间属十五里河水系，拟建线路在里程19km＋300m、19km＋600m、19km＋700m、19km＋800m、19km＋850m附近穿越十五里河；21km＋100m以南属上派河水系，拟建线路位于上派河北侧；南淝河、十五里河及上派河均经巢湖流入长江。

1．3地形地貌合肥地区位于江淮波状平原，以岗坳相间、垄畈起伏的特征为主，自然地面标高一般在9．80～32．80m。该区地形总体较为平缓，高差较大的主要在南淝河河谷区受河流切割作用，岸坡明显。合肥轨道一号线跨越的地貌单元有二级阶地（B）、一级阶地（C）与河漫滩（D），如图2所示。其中二级阶地分布于沿线4km＋300m～4km＋970m、9km＋430m～10km＋770m、11km＋300m～13km＋30m、14km＋130m～18km＋310m、20km＋520m～22km＋720m、24km＋160m～29km＋82．5m段，海拔高程一般在16．50～32．80m，波状起伏，坡角缓，多在6°～14°，表部地层由第四系上更新统粘性土组成，厚度为5～50m，下伏白垩系上统张桥组及下第三系定远群泥质砂岩、砂岩、泥岩等；一级阶地分布于沿线4km＋970m～6km＋650m、7km＋360m～9km＋430m、10km＋770m～11km＋300m、13km＋30m～14km＋130m、18km＋310m～20km＋520m、22km＋720m～24km＋160m段，海拔高程一般在13～19m，总体波状起伏，表部地层由第四系全新统粘性土、粉砂土组成，厚度为9～28m，下伏白垩系上统张桥组及下第三系定远群泥质砂岩、砂岩、泥岩等；河漫滩分布于南淝河附近6km＋650m～7km＋360m段，海拔高程一般在7．80～14．30m，由岸区向河谷区倾斜，河谷区岸坡明显，表部地层由第四系全新统淤泥、粘性土、粉砂土组成，厚度为5～17m，下伏下第三系定远群泥质砂岩等。

1．4地层地层上部为第四系上更新统（Qal3）及全新统（Qa14）粘性土、粉砂土所覆盖，下伏地层主要为白垩系上统张桥组（K2Z）及下第三系定远群（Edn），评估区西侧分布有侏罗系上统周公山组（J3z），评估区内无岩浆岩分布。侏罗系上统周公山组（J3z）分布在评估区西侧五里墩、董铺水库及肥西上派一带，为一套紫红、灰紫、灰白色薄－厚层细中粒长石石英砂岩、含铁、钙石英粉砂岩和含砾中细粒、中粗粒石英砂岩，厚度＞762m。白垩系上统张桥组（K2Z）该组少量分布于评估区北部及南部，其岩性为一套砖红、棕红、棕褐色细粒长石砂岩、石英粉砂岩夹中细粒砂岩、泥岩及少量泥质粉砂岩、粉砂质泥岩，厚度＞996m。下第三系定远群（Edn）广泛分布于评估区中部，其岩性为一套棕红、灰红色砂砾岩、含砾砂岩、中细砂岩夹粉砂岩和粉砂质泥岩，厚度为250～350m。第四系上更新统下蜀组（Qal3）岩性主要为含铁锰结核及钙质结核黏土，底部以粉质黏土、砂夹砾为主，分布于沿线4km＋300m～7km＋500m、9km＋200m～29km＋82．5m段，厚度为5～50m。全新统南淝河组（Qal4）岩性主要为黏土、粉质黏土，底部分布粉土、砂土，分布于沿线4km＋970m～9km＋430m、10km＋770m～11km＋300m、13km＋30m～14km＋130m、18km＋310m～20km＋520m、22km＋720m～24km＋160m段，厚度为5～28m。

2工程地质特性分析

2．1岩体轨道1号线所经过地区内岩体主要为碎屑岩建造，均下伏于第四系之下，沿线基岩埋深总体为北浅南深，即4km＋300m～21km＋0m段一般在20～30m之间，21km＋0m～26km＋0m段基岩埋深由30m渐至45m，26km＋0m～28km＋0m段，基岩埋深一般在45～60m之间，28km＋0m以西再次变为30m左右。（1）极软、薄－厚层状碎屑岩岩组。分布于4km＋900m～20km＋580m段，主要由下第三系泥质（Edn）棕红色砂岩、泥质砂岩及泥岩等组成，具层状结构，天然单轴抗压强度为1．1～5．5MPa，抗压强度变化大，抗风化能力极弱，全强风化带厚度为5～15m。（2）较软－较坚硬、薄－厚层状碎屑岩岩组。主要由白垩系上统张桥组（K2Z）棕褐色砂岩等组成，具层状结构，天然单轴抗压强度为15．1～20．2MPa，抗风化能力较弱，全强风化带厚度约10m。

2．2土体岩土分布层位（1）杂填土，杂色、湿、稍密，表部多以混凝土路面为主，下部以黏土为主，局部含碎石及有机质，结构性较差，属高压缩性土。（2）淤泥（Qal4），灰黑、灰等色，软塑－流塑状态，属高压缩性软土。（3）黏土夹粉质黏土（Qal4），灰黄、黄褐等色，可塑－坚硬状态，属中等偏高压缩性土。（4）粉质黏土夹粉土（Qal4），灰黄、黄褐等色，可塑－坚硬状态，属中等偏高压缩性土。（5）粉细砂（Qal4），灰黄等色，饱和，中密－密实状态，标准贯入试验击数为25～47击，属中等压缩性土。（6）黏土（Qal3），灰黄、黄褐等色，可塑－坚硬状态。（7）粉质黏土（Qal3），灰黄、黄褐等色，可塑－坚硬状态，属中等偏低压缩性土。（8）粉细砂（Qal3），青灰、灰绿、灰黄、灰白等色，饱和，中密－密实状态，标准贯入试验击数为25～47击，属低压缩性土。主要的物理力学参数指标见表1所列。

2．3特殊土（1）填土。根据勘察报告，表部广泛分布一层杂填土，表层为市政道路结构层为主，下部以粘性土为主，呈可塑状态。填土具有性状不均、厚度及密度变化较大、承载力较低、压缩性大等特点。（2）膨胀土。根据勘察报告，4km＋300m～5km＋400m、9km＋500m～29km＋82．5m段广泛分布第四系上更新统（Qal3）黏土，自由膨胀率为42％～60％，表明具弱膨胀潜势；此外，一级阶地后缘部分全新统（Qal4）黏土自由膨胀率为58％～62％，表明也具弱膨胀潜势。（3）软土。根据区域地质资料及周边勘察资料，评估区跨越南淝河和十五里河，沿线分布有少量沟塘，河床段及沟塘底部分布有淤泥及淤泥质土，呈软塑－流塑状态，灰黑色，饱和，天然孔隙比为1．010～1．127，液性指数为1．02～1．11，地基承载力特征值为50～70kPa，为软土。由于本工程主要采用地下方式（埋深远大于软土层厚度），十五里河段采用桩基穿过软土，因此，可判定软土对本工程影响轻微。

3结束语

合肥轨道交通1号线是合肥市乃至安徽省第一条轨道交通，整理好工程地质数据，系统性地分析其工程地质特性，对工程设计、施工及造价都会起到一定意义上的参考和指导作用。同时，对合肥轨道交通1号线所经过地区的工民建项目勘察、设计和施工，以及对随后陆续开展其余几条线轨道交通建设的运行和管理，也提供一定意义的借鉴作用。

作者：郭兆清刘毅单位：合肥工业大学建筑设计研究院