环境岩土工程结课文
文 题 目：重庆铁号线建设中环境岩土
工程问题讨
学 生 姓 名： xxx
指 导 老 师： xxx
学生属学院： 土木工程力学学院
专 业： 质工程
年 级： 2010级
重庆铁号线建中环境岩土工程问题讨
摘
重庆铁号线东起天门西学城远期延伸璧山全长约46km采铁系统总投资12514亿元该线路轨道交通线网东西方干线连接渝中区沙坪坝区重交通道铁号线区域城市型建筑物密集线密布工程基选择性等特殊性铁工程建设避免带系列环境岩土工程问题严重影响着城市工程建设正常运行建筑物安全文重庆铁号线工程特点出发结合重庆市特定质条件分析铁号线工程中出现环境岩土工程问题提出预防途径措施方法建议
关键字 重庆铁号线衬砌力围岩稳定盾构法勘查
目 录
摘 II
关键字 II
第章 引言 1
11 中国铁发展现状 1
12 重庆铁号线简介 1
13 工程施工措施 2
131基础持力层埋深 2
132支护结构 3
133施工排水 3
第二章 线岩土质概况 3
21 形貌 3
22 层岩性特性 3
23 水文质条件 4
24 应力状况 5
第三章 铁号线建设中岩土工程问题 5
31 深基坑开挖引起基变形 5
32 隧道施工引起面位移 6
33水面沉降 6
第四章 铁号线建设中水岩土体作 7
41 铁隧道疏干排水环境岩土体作 7
42 水壅高岩土环境影响 8
421壅高水浅基础影响 8
422 壅高水浅基础建筑埋深基承载力影响 8
43 号线铁站基坑开挖排水周边环境岩土扰动 10
431站台开挖排水良质现象 10
432铁站台基坑降水办法 10
433基坑排水造成涌砂土粉土液化 10
44 铁站台基坑铁隧道防水措施 12
第五章 铁隧道明挖车站基坑明挖中岩土问题 12
51 土层沉降原 12
52明挖法施工基坑周边表沉降影响 12
53 明挖法引起基坑底部液化涌 13
531土层液化涌原 13
532土层液化形成条件 13
533涌基底液化防治 14
54 基坑坑底隆起 14
第六章 号线建设中环境岩土工程问题总结 14
参考文献 16
第章 引言
11 中国铁发展现状
铁铁道简称种独立轨交通系统．受面道路情况影响够设计力正常运行快速安全舒适运送旅客
1863年伦敦建成世界第条铁1990年世界已30家区100余座城市建成铁投入世界著名城市伦敦纽约柏林巴黎莫斯科东京新加坡香港等先建成形成铁网络．促进济发展铁已成现代化城市著名景现(莫斯科铁)目前伦敦铁总长已达380km全市已形成四通八达铁网天载客160余万次发达国家铁设施非常完善均居民带非常便利公交通条件
见否具铁已成现代化城市标志根国外发展城市交通验数超100万城市般应发展铁解决城区交通促进济发展中国目前北京海广州等12城市36条城市轨道交通线路北京海广州三城市北京海天津重庆广州深圳南京杭州武汉成哈尔滨长春沈阳西安苏州等15城市城市轨道交通建设规划已批复未10余年里15城市建设轨道交通线路总长约1700km总投资达6200亿元
中国口数量城市口密度中国城市发展迅速城市口急剧升客流增中国铁发展必必然铁开辟类空间减轻面拥挤建设铁已成21世纪中国城市基础设施城市交通形式历史选择必然结果
12 重庆铁号线简介
重庆市轨道交通号线(简称铁号线)重庆市轨道交通线网中条骨干线路线路东起天门站西止学城站线路整体呈东西走途天门较场口两路口坪石桥铺沙坪坝双碑学城等线路全长约46km中线长2085km占全长55 均群密集建筑物密集交通繁忙闹市区号线工程拟分两期建设期工程天门沙坪坝站全长约165km建成成贯穿西部新城南北城市轨道交通线西部新城居民提供方便快捷出行方式
重庆著名山城市区质貌非常复杂长江嘉陵江市区交会两江切割侵蚀影响城市质环境较差铁号线修建工程中遇诸基坑失稳面沉降变形岩溶崩塌硐室失稳巷道突水等系列环境岩土工程问题
早1994年1号线工程质背景进行阐述分析10年反复证初轻轨方案发展铁方案文拟基础结合工程实际铁工程建设初期遇环境岩土工程问题相应应措施进行初步探讨
图11 重庆铁号线线路示意图
13 工程施工措施
重庆铁号线建设中采诸施工方法：卵石含量高高富水含水砂卵石层稳性差区域采盾构施工方法建筑物周边施工时采明挖法施工形起伏较区域采高架桥方式通
131基础持力层埋深
场卵石土强风化泥岩中风化泥岩均作车站隧道基础持力层明挖法施工结构顶部覆土厚度应满足线铺设绿化种植等求求时覆土厚度般25m暗挖法施工结构顶部覆土厚度般15～ 20倍洞径考虑
132支护结构
采土钉墙结构柱列式灌注桩围护结构放坡喷锚支护围护结构围护结构类型选择时需场工程质水文质条件环境情况开挖深度施工方法工期工程造价区常围护结构型式作综合技术济较
133施工排水
车站区间隧道 采明挖施工时 结构底板置透水性强富水性含水丰富砂卵石含水层中 需采井降低水位设计基础底面标高05m施工前应作专门基坑降水设计方案重庆铁号线隧道明挖疏干排水引发面沉降建筑物破坏排水量巨排水时间长重庆市水系统径流交定影响影响部建筑稳定
第二章 线岩土质概况
21 形貌
重庆著名山城市区质貌非常复杂长江嘉陵江市区交会两江切割侵蚀影响城市质环境较差铁号线中沙坪坝站终点区间师校门北侧30m开始西东穿越师线穿越师宿舍教学楼面海拔高程2532m～2576m 高差44m 势较坦穿越段表现现状路面密布高层房屋建筑物1～9层房屋建筑物基底距隧道垂直距离25m区间隧道埋深较避开线受外部条件制约较少
22 层岩性特性
铁号线工程长江嘉陵江两水系切割交汇成狭长丘陵半岛 致东西方着山脊线穿越表高差达189m中部高东西部低起伏坡度070°工程区出露层中侏罗统沙溪庙组第四系沙溪庙组岩性泥岩砂岩次砂岩成层性清楚层厚度等数十毫米4050m薄层中厚层厚层巨厚层均分布 层身厚度变化常尖灭分叉泥岩呈巨厚层厚层中厚层状产出薄层砂岩泥岩体中夹层形式出现第四系厚度般1555m基残坡积层工填积层工程洞身段均浅部基岩中通工程线岩体岩性层厚基组合形式厚层砂岩(单层厚度05m10m连续出露厚度10m)厚层砂岩泥岩互层(层厚等砂岩泥岩相问产出中厚厚层者居 部分段巨厚层)薄层砂岩泥岩互层(层厚等砂岩泥岩相间产出薄层)中薄层砂岩泥岩互层岩体较少见
重庆岩基研究中心试验统计资料 砂岩干抗压强度般2893Mpa饱抗压强度般214529Mpa泥岩干抗压强度般226768Mpa饱抗压强度般2340Mpa砂岩般硬质岩泥岩般软质岩泥岩水稳性
质稳定变异般较差软化系数04低01少数0506左右砂岩水稳性相较 软化系数般055076
线路东西次穿越解放碑斜两路口背斜石马斜沙坪坝背斜 褶曲轴线NNESSW岩层倾角18°断层分布线路走构造线
方夹角构造裂隙般发育 剪性裂隙 NEESSW NWSE倾角75°处发育中组砂岩中裂隙般延伸较远间距036m微张夹泥泥岩中裂隙般延伸远 裂隙间距01m2m闭合 产状变化较工程围岩岩体结构整体状结构块状结构层状结构碎裂状结构4类厚层砂岩岩体具整体状结构 数厚层泥岩岩体部分厚层砂岩岩体具块状结构 厚层砂岩泥岩互层岩体般具厚层状结构 薄层砂岩泥岩互层岩体数具薄层状结构风化强烈泥岩薄层砂岩岩体具碎裂状结构总说工程围岩岩体结构块状结构厚层状结构整体状结构次薄层状结构碎裂状结构较少见岩体完整性系数般05
23 水文质条件
铁号线线位构造剥蚀丘陵貌势居高第四系覆盖层厚度基岩片出露砂质泥岩互层陆相碎屑岩含水微弱水富水性受形貌岩性裂隙发育程度控制气降雨面池塘水体渗漏补般情况第四系松散层含孔隙水砂岩含空隙裂隙水(裂隙水)泥岩相隔水层根线水赋存条件水理性质水力特征线水划分第四系松散层孔隙水碎屑岩类空隙裂隙水岩层富水性差水储存土层孔隙基岩风化裂隙中孔隙水泉水流量001Ls裂隙水泉水流量008Ls 洞排泄水流滴水间歇性股状水流
24 应力状况
工程区应力水高根已建工程毛洞稳状况调查结果整体状结构砂岩岩体少发生破坏块状结构砂岩岩体仅洞室某部位完全受结构面控制塌落掉块现象块状结构泥岩岩体破坏结构面性状岩石强度控制干燥条件较强承力层状结构岩体破坏
时受结构面岩性组合制约般说边崎稳定性拱顶厚层状结构岩体薄层状结构岩体厚层状结构岩体稳定性顶拱岩性层厚顶拱厚层砂岩时稳定性较顶拱泥岩薄层砂岩时稳定性较差泥岩厚度达数米处干燥状态时岩体较承力顶拱泥岩厚度较砂岩泥岩递变接触段时常发生顶拱塌落薄层状结构岩体稳定性差碎裂状结构岩体较难保持稳定
第三章 铁号线建设中岩土工程问题
重庆铁号线线工程质条件较复杂建设中出现诸基坑失稳面沉降变形岩溶塌陷洞室失稳巷道突水等系列环境岩土工程问题仅严重影响工程建设周围建筑物安全果处理会国家造成重济损失
31 深基坑开挖引起基变形
铁号线建设中车站集中闹市区周围建筑物密集线环境条件复杂站埋深基坑深般均10～20m左右岩土性质较差水位高基坑开挖时坑壁土体水土压力作立必须采取效支护措施免塌坍影响工程安全周围环境施工中应根基坑工程设计选定施工参数基坑规模尺寸支撑形式开挖深度基加固条件提出详细操作开挖支撑施工程序施工参数加强现场监测保证基坑安全施工时应量开发利新技术新工艺新桩型新止水降水措施等
32 隧道施工引起面位移
工程施工中竣工出现面变形问题常见环境工程质问题日东京铁施工中引起面突然出现陷坑致4辆机动车落坑中天津铁西门试验段施工中箱体顶进程中降水顶进时超挖土体扰动箱体整高程沉7cm滑板端部沉5cm等见施工方法选择受线工程质水文质条件处环境面建筑物构筑物河道交通道路交通施工难度工期土建造价等等种素影响制约方案选择仅满足铁工程身功时满足合理开发利效空间求充分考虑量减施工期间面交通房屋拆迁线改移利影响
33水面沉降
铁号线工程建设避免会水环境造成定影响区岩层富水性差水储存土层孔隙基岩风化裂隙中 孔隙水泉水流量001Ls裂隙水泉水流量008Ls洞排泄水流滴水间歇性股状水流隧道掘进程中必须时衬砌做注浆止水水问题车站基坑开挖中显尤突出必须足够重视建设中需注意两点：第结构防水设计中遵循防刚柔结合道防线制宜综合治理防水结构设计重统考虑原应根结构型式水文质条件施工方法施工环境气候条件等采取相适应防水限量排水措施第二重点调查区域水位降水资源衰减面沉降裂缝生态环境恶化水质污染土盐渍化沼泽化方病等调查分布规模危害形成条件产生原
第四章 铁号线建设中水岩土体作
重庆著名山城 铁号线工程长江嘉陵江两水系切割交汇成狭长丘陵半岛水含量丰富工程影响较铁开挖施工程中需解决渗流场问题号线施工水文问题隧道疏干排水施工期水水位壅高面浅基础建筑带危害铁站台明挖基坑排水问题
41 铁隧道疏干排水环境岩土体作
铁隧道施工中水排水抽取会隧道附面发生沉降究原：（1）疏干排水程中周围含水层中泥沙等固体物质量带出破坏层结构造成面沉降
（2）水位降层孔隙中静水压力减少基土施加附加应力导致土层压缩引起面沉降
根土力学相关知识利分层综合法土体总沉降量：
面沉降量：重应力附加应力：压缩模量：土层分层厚度：i层土初始孔隙：压缩细数
通分层综合法导出水位降时面沉降量算法：
①粘性土层沉降计算：
：i层含水层水度：第i层水位计算点水位降值：水容重：第i层土层厚度
②砂土层计算：
：第i计算点水位降值：土层厚度：压缩模量
42 水壅高岩土环境影响
铁隧道施工时围岩支护衬砌时会围岩衬砌间加入隔水材料铁隧道防水等级规范二级整体结构允许透水铁隧道水径流会阻断铁隧道成含水层中道工隔水墙造成铁隧道车站迎水面水位升高 背水面水位降低水位升高面会影响面浅基础建筑持力层造成基失稳面建筑安全带危险
421壅高水浅基础影响
通常情况水浅基础基承载力影响表现①水水位升高水位土体失毛细应力弱结合水形成表面凝聚力承载力降低②水浮力作土体效重力减土承载力降低目前前者仅仅处理研究阶段法运工程实践中假定土体表面凝聚力发生变化考虑水浮力作浅基础承载力影响
422 壅高水浅基础建筑埋深基承载力影响
(1)建筑基础埋深影响
水浅基础影响分4种情况
( 1) 水位处确定基底影响深度Zmax时考虑水位基土重度影响
( 2) 水位介基底Zmax间时 基底土体重度取影响深度Zmax 水中土体采效重度加权均重度
：效容重加权均容重：土体容重：基础底部距水面距离：土效容重：基底影响深度
( 3) 水位位基底面时 基底面土取效重度水位位基底面土体(基础埋置深度D范围)采土天然重度
( 4) 水位处基础埋深D时土体重度水部分采效重度水部分采天然重度
图41 水影响深度4种情况
(2)基承载力影响
普朗特假定太沙基基承载力计算式：
：承载力系数：基础宽度：覆荷载：粘聚力（砂土）
壅水基础埋深影响基承载力影响样分四种情况分类方法水影响深度4种情况样
（1）原始水位位Zmax水位壅高位Zmax基底
（2）原始水位壅高水位位Zmax基底
（3）原始水位位Zmax基底水位壅高位基
（4）原始水位壅高水位位基底
： 代入 中
壅水壅水前基承载力值
确定壅水浅基础基影响
43 号线铁站基坑开挖排水周边环境岩土扰动
重庆铁号线铁站台埋深般10～20m站台处位置土层分层工填土软土第四纪粘土粉质黏土少量粉土部分深基坑位砂卵石层中土石层含水量较高基坑开挖前必须进行基坑排水
431站台开挖排水良质现象
（1）开挖深度范围基坑土层含水量高渗透性强摩擦角含水具低强度高灵敏度稳性差基坑开挖时易产生侧变形导致开挖面失稳
（2）粉土粉细砂含水量较高强度较低属中等压缩性中—高灵敏度基坑开挖时水水头作易产生涌土涌砂开挖面稳现象施工利
（3）车站施工时进行面积降水易导致周围面道路出现面沉降道路两侧部分高层建筑 风险较
（4）场22m深度范围分布粉土粉细砂中砂基坑排水程中水涌容易造成基液化需判定否液化土层
432铁站台基坑降水办法
降水需达目求：
（1）疏干基坑开挖范围土层中水确保基坑开挖时水位控制开挖面2—3m满足基坑水开挖施工求
(2)通降水提高整土壤层土体强度提高土体水抗力减少基坑位移周围基沉降便机械施工
(3)降低承压水头高度确保基坑稳定开挖结构施作
降水施工首先确定降水方案明确降水岩土层潜水承压水位置成区承压水水位般3～6m车站基坑明挖法宜采封闭式井井点降水方法
433基坑排水造成涌砂土粉土液化
场22m深度范围分布粉土粉细砂中砂根现场标准贯入试验国家标准进行液化判液化土层
液化判定通现场标贯试验完成标贯试验635±05kg穿心锤076±002m高度落定规格标准贯入器先孔底预先入土中015m计锤击数然测计入030m锤击数N
（1）
（2）
：标贯界锤击数：基准贯入锤击数：标准贯入点深度：水位深度：土中粘粒含量百分率3 时取3：实测标贯锤击数
初步计算结果满足（1）（2）两式时判断液化土
存液化土层基场液化等级评价孔进行计算试验孔计算液化指数根场定深度土层抵抗液化力液化土层厚度埋深等素计算钻孔液化指数根钻孔液化指数判断场水方液化土层位置液化程度
：液化指数：点土层厚度：土层考虑单位土层厚度层位影响权函数值
图42 液化等级表
防止施工时涌水涌砂采超前注浆方法根粉细砂层孔隙率分析孔段注浆量（注浆时严格记录）计算填充率般情况孔隙填充率应低75﹪ 填充率太低说明浆液注进少固结率低开挖时容易产生涌水涌砂二根分析计算结果寻找注浆薄弱部位选取干点进行钻孔检验钻孔深度开挖段长钻孔发现涌水涌砂者进行补注然次钻孔检查直出现涌水涌砂时进行开挖
43 铁站台基坑铁隧道防水措施
基坑防水做整体结构防水接口处防水（细部构造防水）车站设变形缝根工程结构类工程质情况采加强带浇带等做法车站区间接头车站行通道接头明暗挖接头结构变化位置层承载力变化较位置宜设置变形缝车站施工缝间距12m 左右区间盾构法施工段外矿山法明挖法施工段10m左右设道施工缝
防水材料选择放坡开挖车站采硅橡胶涂料非焦油聚氨酯涂料质量膨润土板明挖法区间选材明挖法车站盾构法区间采片外侧涂环氧类防水涂料
第五章 铁隧道明挖车站基坑明挖中岩土问题
51 土层沉降原
天然土体般矿物颗粒构成骨架体 孔隙水气体填充骨架体组成三相体系外载荷作土体部分孔隙水承担 部分土骨架承担部分效应力引起压缩产生强度效土体变形孔隙流体气体体积减颗粒重新排列颗粒间距离缩短骨架体发生错动结果粘性土定厚度水总土层透水面先排出孔隙压力降低然土层部传递种孔压力降低程方面取决土渗透性方面取决土中位置软粘土渗透系数低固结程长土体受外力土粒孔隙中流体均发生位移建筑物通基础压力传递基者土层部通土石方开挖失支承土体部发生应力变形引起基沉表沉
52明挖法施工基坑周边表沉降影响
沉降原分析两方面考虑施工全程直接影响二考虑质等情况间接影响建筑物周边施工时采取种扰动工艺建筑般均会产生少影响楼房附次进行围护桩施工基坑降水基坑开挖结构施工等阶段会造成周边表程度沉降
（1）围护桩施工阶段：阶段防止开挖时土体侧移利旋喷桩工艺基坑侧壁支护土体扰动施工目控制施工工艺周围土体沉降影响
（2）降水阶段：施工排水程中通观测结合坑外水位孔隙水压力基正常情况基判断基坑降水般会建筑物产生直接影响
（3）基坑土方开挖阶段：周围表沉降集中阶段基坑建筑物方土体位移着距离增加变浅建筑物造成较影响开挖程中严格控制挖土深度边开挖边支撑架设完毕时施加应力围护结构外土体影响深度变浅
（4）结构施工：基坑开挖阶段略降低数值相前两阶段较浇注完体结构侧墙段时间表沉降点逐渐趋稳定
总说基坑开挖阶段面沉降影响
53 明挖法引起基坑底部液化涌
基坑施工程中施工降水作 造成坑外水头差 产生动水压力引起渗流破坏 表现流沙涌成铁号线施工区段膨胀土黏性土层国家标准判定液化土层
531土层液化涌原
基坑土层粘性土层渗流作产生动水力坡度砂土极限动水力坡度时土层失稳定处悬浮状态渗流水压力作脱离衡位置基底土中流出流沙严重时候引起基坑塌陷面沉
土层中细颗粒渗透水流带走渗流口形成空洞进逐渐形成水流集中道渗流携带泥沙已形成道涌出形成涌涌土层变松孔隙增土体强度降低导致坑壁失稳
532土层液化形成条件
土粒径级配均匀系数＜10土孔隙率较粗粒间细粒填料（粒径＜20mm）占例30％～35％土质疏松透水快时容易发生液化
水动力条件：
修正
已知土体干容重孔隙率时土体部承压水水头达时会发生基液化
533涌基底液化防治
基坑开挖前应该事先工降低水位量避免水开挖施工施工时旦出现流砂现象采坑抽排水措施否会加剧破坏应液化点抛填粗砂碎石砖块等坑外抽水降低水位种做法方面抛填料重作压重衡动水压力方面造成倒滤层抛填序防止土颗粒带走基坑造成定积水时降低水头差减少液化破坏
54 基坑坑底隆起
坑底隆起通常指软弱粘性土中 连续墙背面土压引起基坑底面滑动破坏现象砂性土中土层透水性相差较基底处土质相透水性低 土层重量浮力会产生基底隆起坑底隆起变形素产生：坑土体挖坑底土重应力释放回弹土体产生松弛蠕变基底隆起坑卸载围护结构种原作产生位移坑底范围基坑方挤压土体造成坑底隆起施工理善基坑开挖搁置时间长降雨等原造成作业面量积水土体吸水膨胀(尤粘性土软粘土膨胀性土)引起坑底隆起
第六章 号线建设中环境岩土工程问题总结
重庆铁号线建设场工程质勘察区域岩土体特征质构造情况水文质情况号线穿越区壳基稳定断裂构造震活动微弱工程区土层厚度岩性易风化易软化泥岩需减围岩暴露时间做防排水工作水丰富应力水高工程质背景较优
盾构法施工中盾构机掘进程中改变周围土体初始应力破坏土体极限衡状态引起土层沉造成面建筑物沉降处工作面方土体中类线发生沉降差异沉降造成线变形断裂表沉会造成隧道周边表浅基础建筑倾斜盾构施工土体挤压剪切作土体孔隙减土体压密引起表沉盾构前方挤压作局部产生土体隆起盾构施工排水程会土层效应力增加压密土层产生固结沉降时沉降会周边道基础造成影响
铁站台隧道明挖程基坑周边土体扰动基坑侧壁位移基坑排水造成土层沉降变形表周边建筑物产生沉降开裂倾斜线发生侧移沉降开裂离基坑越方沉降量变形量越基坑支护程基坑侧壁变形起约束作时会造成侧壁土体应力重分布造成坑底土体隆起
铁号线线砂卵石层富水排水程环境岩土影响水相关环境岩土工程问题涉两方面铁建设中施工降水引起土层压密缺失导致面周边建筑物沉降变形线沉降移位 破坏二铁施工水环境影响改变水渗流路径污染水质改变水分布状态铁施工水影响会造成渗流途径改变壅水造成壅水面表鼓胀基软化会水难时河流排泄污染物断积累污染加剧
铁建设区济社会进步标志铁改善城市交通状况加快城市建设促进济发展等方面发挥巨作时科学观点方法铁建设环境影响降做科学设计严格理加强施工运营期间监测力求实现信息化施工保证安全施工减施工面建筑物线影响做防患未然减铁建设城市生态环境影响破坏
参考文献
[1] 宋强辉吴应祥杜汶龙等重庆铁号线环境岩土工程问题策探讨空间工程学报2008
[2] 张斌李海波扶永伦重庆存岩土工程问题勘察点[J]中国水运
(半月) 2010(02)
[3] 方玉树郑颖姜广荣重庆市轻轨号线工程质分析[J]水文质工程质 2004(04)
[4] 方玉树郑颖重庆市轻轨号线工程埋置深度工程质研究[J]工程质学报 2004(01)
[5] 徐岩赵文李慎刚铁建设中环境岩土工程问题分析[J]工程勘察 2007(07)
[6] 黄志全姚海慧等砂土液化判液化系数法华北水利水电学院岩工系北京国电水利电力工程限公司2004
[7] 岳鹏中国铁发展河北工业学2012
[8] 张勇郭劲松重庆市轨道交通工程防水设计概述海市隧道工程轨道交通设计研究院2008
兰州学作业
文档香网(httpswwwxiangdangnet)户传
《香当网》用户分享的内容，不代表《香当网》观点或立场，请自行判断内容的真实性和可靠性！
该内容是文档的文本内容，更好的格式请下载文档
环境岩土工程结课文
文 题 目：重庆铁号线建设中环境岩土
工程问题讨
学 生 姓 名： xxx
指 导 老 师： xxx
学生属学院： 土木工程力学学院
专 业： 质工程
年 级： 2010级
重庆铁号线建中环境岩土工程问题讨
摘
重庆铁号线东起天门西学城远期延伸璧山全长约46km采铁系统总投资12514亿元该线路轨道交通线网东西方干线连接渝中区沙坪坝区重交通道铁号线区域城市型建筑物密集线密布工程基选择性等特殊性铁工程建设避免带系列环境岩土工程问题严重影响着城市工程建设正常运行建筑物安全文重庆铁号线工程特点出发结合重庆市特定质条件分析铁号线工程中出现环境岩土工程问题提出预防途径措施方法建议
关键字 重庆铁号线衬砌力围岩稳定盾构法勘查
目 录
摘 II
关键字 II
第章 引言 1
11 中国铁发展现状 1
12 重庆铁号线简介 1
13 工程施工措施 2
131基础持力层埋深 2
132支护结构 3
133施工排水 3
第二章 线岩土质概况 3
21 形貌 3
22 层岩性特性 3
23 水文质条件 4
24 应力状况 5
第三章 铁号线建设中岩土工程问题 5
31 深基坑开挖引起基变形 5
32 隧道施工引起面位移 6
33水面沉降 6
第四章 铁号线建设中水岩土体作 7
41 铁隧道疏干排水环境岩土体作 7
42 水壅高岩土环境影响 8
421壅高水浅基础影响 8
422 壅高水浅基础建筑埋深基承载力影响 8
43 号线铁站基坑开挖排水周边环境岩土扰动 10
431站台开挖排水良质现象 10
432铁站台基坑降水办法 10
433基坑排水造成涌砂土粉土液化 10
44 铁站台基坑铁隧道防水措施 12
第五章 铁隧道明挖车站基坑明挖中岩土问题 12
51 土层沉降原 12
52明挖法施工基坑周边表沉降影响 12
53 明挖法引起基坑底部液化涌 13
531土层液化涌原 13
532土层液化形成条件 13
533涌基底液化防治 14
54 基坑坑底隆起 14
第六章 号线建设中环境岩土工程问题总结 14
参考文献 16
第章 引言
11 中国铁发展现状
铁铁道简称种独立轨交通系统．受面道路情况影响够设计力正常运行快速安全舒适运送旅客
1863年伦敦建成世界第条铁1990年世界已30家区100余座城市建成铁投入世界著名城市伦敦纽约柏林巴黎莫斯科东京新加坡香港等先建成形成铁网络．促进济发展铁已成现代化城市著名景现(莫斯科铁)目前伦敦铁总长已达380km全市已形成四通八达铁网天载客160余万次发达国家铁设施非常完善均居民带非常便利公交通条件
见否具铁已成现代化城市标志根国外发展城市交通验数超100万城市般应发展铁解决城区交通促进济发展中国目前北京海广州等12城市36条城市轨道交通线路北京海广州三城市北京海天津重庆广州深圳南京杭州武汉成哈尔滨长春沈阳西安苏州等15城市城市轨道交通建设规划已批复未10余年里15城市建设轨道交通线路总长约1700km总投资达6200亿元
中国口数量城市口密度中国城市发展迅速城市口急剧升客流增中国铁发展必必然铁开辟类空间减轻面拥挤建设铁已成21世纪中国城市基础设施城市交通形式历史选择必然结果
12 重庆铁号线简介
重庆市轨道交通号线(简称铁号线)重庆市轨道交通线网中条骨干线路线路东起天门站西止学城站线路整体呈东西走途天门较场口两路口坪石桥铺沙坪坝双碑学城等线路全长约46km中线长2085km占全长55 均群密集建筑物密集交通繁忙闹市区号线工程拟分两期建设期工程天门沙坪坝站全长约165km建成成贯穿西部新城南北城市轨道交通线西部新城居民提供方便快捷出行方式
重庆著名山城市区质貌非常复杂长江嘉陵江市区交会两江切割侵蚀影响城市质环境较差铁号线修建工程中遇诸基坑失稳面沉降变形岩溶崩塌硐室失稳巷道突水等系列环境岩土工程问题
早1994年1号线工程质背景进行阐述分析10年反复证初轻轨方案发展铁方案文拟基础结合工程实际铁工程建设初期遇环境岩土工程问题相应应措施进行初步探讨
图11 重庆铁号线线路示意图
13 工程施工措施
重庆铁号线建设中采诸施工方法：卵石含量高高富水含水砂卵石层稳性差区域采盾构施工方法建筑物周边施工时采明挖法施工形起伏较区域采高架桥方式通
131基础持力层埋深
场卵石土强风化泥岩中风化泥岩均作车站隧道基础持力层明挖法施工结构顶部覆土厚度应满足线铺设绿化种植等求求时覆土厚度般25m暗挖法施工结构顶部覆土厚度般15～ 20倍洞径考虑
132支护结构
采土钉墙结构柱列式灌注桩围护结构放坡喷锚支护围护结构围护结构类型选择时需场工程质水文质条件环境情况开挖深度施工方法工期工程造价区常围护结构型式作综合技术济较
133施工排水
车站区间隧道 采明挖施工时 结构底板置透水性强富水性含水丰富砂卵石含水层中 需采井降低水位设计基础底面标高05m施工前应作专门基坑降水设计方案重庆铁号线隧道明挖疏干排水引发面沉降建筑物破坏排水量巨排水时间长重庆市水系统径流交定影响影响部建筑稳定
第二章 线岩土质概况
21 形貌
重庆著名山城市区质貌非常复杂长江嘉陵江市区交会两江切割侵蚀影响城市质环境较差铁号线中沙坪坝站终点区间师校门北侧30m开始西东穿越师线穿越师宿舍教学楼面海拔高程2532m～2576m 高差44m 势较坦穿越段表现现状路面密布高层房屋建筑物1～9层房屋建筑物基底距隧道垂直距离25m区间隧道埋深较避开线受外部条件制约较少
22 层岩性特性
铁号线工程长江嘉陵江两水系切割交汇成狭长丘陵半岛 致东西方着山脊线穿越表高差达189m中部高东西部低起伏坡度070°工程区出露层中侏罗统沙溪庙组第四系沙溪庙组岩性泥岩砂岩次砂岩成层性清楚层厚度等数十毫米4050m薄层中厚层厚层巨厚层均分布 层身厚度变化常尖灭分叉泥岩呈巨厚层厚层中厚层状产出薄层砂岩泥岩体中夹层形式出现第四系厚度般1555m基残坡积层工填积层工程洞身段均浅部基岩中通工程线岩体岩性层厚基组合形式厚层砂岩(单层厚度05m10m连续出露厚度10m)厚层砂岩泥岩互层(层厚等砂岩泥岩相问产出中厚厚层者居 部分段巨厚层)薄层砂岩泥岩互层(层厚等砂岩泥岩相间产出薄层)中薄层砂岩泥岩互层岩体较少见
重庆岩基研究中心试验统计资料 砂岩干抗压强度般2893Mpa饱抗压强度般214529Mpa泥岩干抗压强度般226768Mpa饱抗压强度般2340Mpa砂岩般硬质岩泥岩般软质岩泥岩水稳性
质稳定变异般较差软化系数04低01少数0506左右砂岩水稳性相较 软化系数般055076
线路东西次穿越解放碑斜两路口背斜石马斜沙坪坝背斜 褶曲轴线NNESSW岩层倾角18°断层分布线路走构造线
方夹角构造裂隙般发育 剪性裂隙 NEESSW NWSE倾角75°处发育中组砂岩中裂隙般延伸较远间距036m微张夹泥泥岩中裂隙般延伸远 裂隙间距01m2m闭合 产状变化较工程围岩岩体结构整体状结构块状结构层状结构碎裂状结构4类厚层砂岩岩体具整体状结构 数厚层泥岩岩体部分厚层砂岩岩体具块状结构 厚层砂岩泥岩互层岩体般具厚层状结构 薄层砂岩泥岩互层岩体数具薄层状结构风化强烈泥岩薄层砂岩岩体具碎裂状结构总说工程围岩岩体结构块状结构厚层状结构整体状结构次薄层状结构碎裂状结构较少见岩体完整性系数般05
23 水文质条件
铁号线线位构造剥蚀丘陵貌势居高第四系覆盖层厚度基岩片出露砂质泥岩互层陆相碎屑岩含水微弱水富水性受形貌岩性裂隙发育程度控制气降雨面池塘水体渗漏补般情况第四系松散层含孔隙水砂岩含空隙裂隙水(裂隙水)泥岩相隔水层根线水赋存条件水理性质水力特征线水划分第四系松散层孔隙水碎屑岩类空隙裂隙水岩层富水性差水储存土层孔隙基岩风化裂隙中孔隙水泉水流量001Ls裂隙水泉水流量008Ls 洞排泄水流滴水间歇性股状水流
24 应力状况
工程区应力水高根已建工程毛洞稳状况调查结果整体状结构砂岩岩体少发生破坏块状结构砂岩岩体仅洞室某部位完全受结构面控制塌落掉块现象块状结构泥岩岩体破坏结构面性状岩石强度控制干燥条件较强承力层状结构岩体破坏
时受结构面岩性组合制约般说边崎稳定性拱顶厚层状结构岩体薄层状结构岩体厚层状结构岩体稳定性顶拱岩性层厚顶拱厚层砂岩时稳定性较顶拱泥岩薄层砂岩时稳定性较差泥岩厚度达数米处干燥状态时岩体较承力顶拱泥岩厚度较砂岩泥岩递变接触段时常发生顶拱塌落薄层状结构岩体稳定性差碎裂状结构岩体较难保持稳定
第三章 铁号线建设中岩土工程问题
重庆铁号线线工程质条件较复杂建设中出现诸基坑失稳面沉降变形岩溶塌陷洞室失稳巷道突水等系列环境岩土工程问题仅严重影响工程建设周围建筑物安全果处理会国家造成重济损失
31 深基坑开挖引起基变形
铁号线建设中车站集中闹市区周围建筑物密集线环境条件复杂站埋深基坑深般均10～20m左右岩土性质较差水位高基坑开挖时坑壁土体水土压力作立必须采取效支护措施免塌坍影响工程安全周围环境施工中应根基坑工程设计选定施工参数基坑规模尺寸支撑形式开挖深度基加固条件提出详细操作开挖支撑施工程序施工参数加强现场监测保证基坑安全施工时应量开发利新技术新工艺新桩型新止水降水措施等
32 隧道施工引起面位移
工程施工中竣工出现面变形问题常见环境工程质问题日东京铁施工中引起面突然出现陷坑致4辆机动车落坑中天津铁西门试验段施工中箱体顶进程中降水顶进时超挖土体扰动箱体整高程沉7cm滑板端部沉5cm等见施工方法选择受线工程质水文质条件处环境面建筑物构筑物河道交通道路交通施工难度工期土建造价等等种素影响制约方案选择仅满足铁工程身功时满足合理开发利效空间求充分考虑量减施工期间面交通房屋拆迁线改移利影响
33水面沉降
铁号线工程建设避免会水环境造成定影响区岩层富水性差水储存土层孔隙基岩风化裂隙中 孔隙水泉水流量001Ls裂隙水泉水流量008Ls洞排泄水流滴水间歇性股状水流隧道掘进程中必须时衬砌做注浆止水水问题车站基坑开挖中显尤突出必须足够重视建设中需注意两点：第结构防水设计中遵循防刚柔结合道防线制宜综合治理防水结构设计重统考虑原应根结构型式水文质条件施工方法施工环境气候条件等采取相适应防水限量排水措施第二重点调查区域水位降水资源衰减面沉降裂缝生态环境恶化水质污染土盐渍化沼泽化方病等调查分布规模危害形成条件产生原
第四章 铁号线建设中水岩土体作
重庆著名山城 铁号线工程长江嘉陵江两水系切割交汇成狭长丘陵半岛水含量丰富工程影响较铁开挖施工程中需解决渗流场问题号线施工水文问题隧道疏干排水施工期水水位壅高面浅基础建筑带危害铁站台明挖基坑排水问题
41 铁隧道疏干排水环境岩土体作
铁隧道施工中水排水抽取会隧道附面发生沉降究原：（1）疏干排水程中周围含水层中泥沙等固体物质量带出破坏层结构造成面沉降
（2）水位降层孔隙中静水压力减少基土施加附加应力导致土层压缩引起面沉降
根土力学相关知识利分层综合法土体总沉降量：
面沉降量：重应力附加应力：压缩模量：土层分层厚度：i层土初始孔隙：压缩细数
通分层综合法导出水位降时面沉降量算法：
①粘性土层沉降计算：
：i层含水层水度：第i层水位计算点水位降值：水容重：第i层土层厚度
②砂土层计算：
：第i计算点水位降值：土层厚度：压缩模量
42 水壅高岩土环境影响
铁隧道施工时围岩支护衬砌时会围岩衬砌间加入隔水材料铁隧道防水等级规范二级整体结构允许透水铁隧道水径流会阻断铁隧道成含水层中道工隔水墙造成铁隧道车站迎水面水位升高 背水面水位降低水位升高面会影响面浅基础建筑持力层造成基失稳面建筑安全带危险
421壅高水浅基础影响
通常情况水浅基础基承载力影响表现①水水位升高水位土体失毛细应力弱结合水形成表面凝聚力承载力降低②水浮力作土体效重力减土承载力降低目前前者仅仅处理研究阶段法运工程实践中假定土体表面凝聚力发生变化考虑水浮力作浅基础承载力影响
422 壅高水浅基础建筑埋深基承载力影响
(1)建筑基础埋深影响
水浅基础影响分4种情况
( 1) 水位处确定基底影响深度Zmax时考虑水位基土重度影响
( 2) 水位介基底Zmax间时 基底土体重度取影响深度Zmax 水中土体采效重度加权均重度
：效容重加权均容重：土体容重：基础底部距水面距离：土效容重：基底影响深度
( 3) 水位位基底面时 基底面土取效重度水位位基底面土体(基础埋置深度D范围)采土天然重度
( 4) 水位处基础埋深D时土体重度水部分采效重度水部分采天然重度
图41 水影响深度4种情况
(2)基承载力影响
普朗特假定太沙基基承载力计算式：
：承载力系数：基础宽度：覆荷载：粘聚力（砂土）
壅水基础埋深影响基承载力影响样分四种情况分类方法水影响深度4种情况样
（1）原始水位位Zmax水位壅高位Zmax基底
（2）原始水位壅高水位位Zmax基底
（3）原始水位位Zmax基底水位壅高位基
（4）原始水位壅高水位位基底
： 代入 中
壅水壅水前基承载力值
确定壅水浅基础基影响
43 号线铁站基坑开挖排水周边环境岩土扰动
重庆铁号线铁站台埋深般10～20m站台处位置土层分层工填土软土第四纪粘土粉质黏土少量粉土部分深基坑位砂卵石层中土石层含水量较高基坑开挖前必须进行基坑排水
431站台开挖排水良质现象
（1）开挖深度范围基坑土层含水量高渗透性强摩擦角含水具低强度高灵敏度稳性差基坑开挖时易产生侧变形导致开挖面失稳
（2）粉土粉细砂含水量较高强度较低属中等压缩性中—高灵敏度基坑开挖时水水头作易产生涌土涌砂开挖面稳现象施工利
（3）车站施工时进行面积降水易导致周围面道路出现面沉降道路两侧部分高层建筑 风险较
（4）场22m深度范围分布粉土粉细砂中砂基坑排水程中水涌容易造成基液化需判定否液化土层
432铁站台基坑降水办法
降水需达目求：
（1）疏干基坑开挖范围土层中水确保基坑开挖时水位控制开挖面2—3m满足基坑水开挖施工求
(2)通降水提高整土壤层土体强度提高土体水抗力减少基坑位移周围基沉降便机械施工
(3)降低承压水头高度确保基坑稳定开挖结构施作
降水施工首先确定降水方案明确降水岩土层潜水承压水位置成区承压水水位般3～6m车站基坑明挖法宜采封闭式井井点降水方法
433基坑排水造成涌砂土粉土液化
场22m深度范围分布粉土粉细砂中砂根现场标准贯入试验国家标准进行液化判液化土层
液化判定通现场标贯试验完成标贯试验635±05kg穿心锤076±002m高度落定规格标准贯入器先孔底预先入土中015m计锤击数然测计入030m锤击数N
（1）
（2）
：标贯界锤击数：基准贯入锤击数：标准贯入点深度：水位深度：土中粘粒含量百分率3 时取3：实测标贯锤击数
初步计算结果满足（1）（2）两式时判断液化土
存液化土层基场液化等级评价孔进行计算试验孔计算液化指数根场定深度土层抵抗液化力液化土层厚度埋深等素计算钻孔液化指数根钻孔液化指数判断场水方液化土层位置液化程度
：液化指数：点土层厚度：土层考虑单位土层厚度层位影响权函数值
图42 液化等级表
防止施工时涌水涌砂采超前注浆方法根粉细砂层孔隙率分析孔段注浆量（注浆时严格记录）计算填充率般情况孔隙填充率应低75﹪ 填充率太低说明浆液注进少固结率低开挖时容易产生涌水涌砂二根分析计算结果寻找注浆薄弱部位选取干点进行钻孔检验钻孔深度开挖段长钻孔发现涌水涌砂者进行补注然次钻孔检查直出现涌水涌砂时进行开挖
43 铁站台基坑铁隧道防水措施
基坑防水做整体结构防水接口处防水（细部构造防水）车站设变形缝根工程结构类工程质情况采加强带浇带等做法车站区间接头车站行通道接头明暗挖接头结构变化位置层承载力变化较位置宜设置变形缝车站施工缝间距12m 左右区间盾构法施工段外矿山法明挖法施工段10m左右设道施工缝
防水材料选择放坡开挖车站采硅橡胶涂料非焦油聚氨酯涂料质量膨润土板明挖法区间选材明挖法车站盾构法区间采片外侧涂环氧类防水涂料
第五章 铁隧道明挖车站基坑明挖中岩土问题
51 土层沉降原
天然土体般矿物颗粒构成骨架体 孔隙水气体填充骨架体组成三相体系外载荷作土体部分孔隙水承担 部分土骨架承担部分效应力引起压缩产生强度效土体变形孔隙流体气体体积减颗粒重新排列颗粒间距离缩短骨架体发生错动结果粘性土定厚度水总土层透水面先排出孔隙压力降低然土层部传递种孔压力降低程方面取决土渗透性方面取决土中位置软粘土渗透系数低固结程长土体受外力土粒孔隙中流体均发生位移建筑物通基础压力传递基者土层部通土石方开挖失支承土体部发生应力变形引起基沉表沉
52明挖法施工基坑周边表沉降影响
沉降原分析两方面考虑施工全程直接影响二考虑质等情况间接影响建筑物周边施工时采取种扰动工艺建筑般均会产生少影响楼房附次进行围护桩施工基坑降水基坑开挖结构施工等阶段会造成周边表程度沉降
（1）围护桩施工阶段：阶段防止开挖时土体侧移利旋喷桩工艺基坑侧壁支护土体扰动施工目控制施工工艺周围土体沉降影响
（2）降水阶段：施工排水程中通观测结合坑外水位孔隙水压力基正常情况基判断基坑降水般会建筑物产生直接影响
（3）基坑土方开挖阶段：周围表沉降集中阶段基坑建筑物方土体位移着距离增加变浅建筑物造成较影响开挖程中严格控制挖土深度边开挖边支撑架设完毕时施加应力围护结构外土体影响深度变浅
（4）结构施工：基坑开挖阶段略降低数值相前两阶段较浇注完体结构侧墙段时间表沉降点逐渐趋稳定
总说基坑开挖阶段面沉降影响
53 明挖法引起基坑底部液化涌
基坑施工程中施工降水作 造成坑外水头差 产生动水压力引起渗流破坏 表现流沙涌成铁号线施工区段膨胀土黏性土层国家标准判定液化土层
531土层液化涌原
基坑土层粘性土层渗流作产生动水力坡度砂土极限动水力坡度时土层失稳定处悬浮状态渗流水压力作脱离衡位置基底土中流出流沙严重时候引起基坑塌陷面沉
土层中细颗粒渗透水流带走渗流口形成空洞进逐渐形成水流集中道渗流携带泥沙已形成道涌出形成涌涌土层变松孔隙增土体强度降低导致坑壁失稳
532土层液化形成条件
土粒径级配均匀系数＜10土孔隙率较粗粒间细粒填料（粒径＜20mm）占例30％～35％土质疏松透水快时容易发生液化
水动力条件：
修正
已知土体干容重孔隙率时土体部承压水水头达时会发生基液化
533涌基底液化防治
基坑开挖前应该事先工降低水位量避免水开挖施工施工时旦出现流砂现象采坑抽排水措施否会加剧破坏应液化点抛填粗砂碎石砖块等坑外抽水降低水位种做法方面抛填料重作压重衡动水压力方面造成倒滤层抛填序防止土颗粒带走基坑造成定积水时降低水头差减少液化破坏
54 基坑坑底隆起
坑底隆起通常指软弱粘性土中 连续墙背面土压引起基坑底面滑动破坏现象砂性土中土层透水性相差较基底处土质相透水性低 土层重量浮力会产生基底隆起坑底隆起变形素产生：坑土体挖坑底土重应力释放回弹土体产生松弛蠕变基底隆起坑卸载围护结构种原作产生位移坑底范围基坑方挤压土体造成坑底隆起施工理善基坑开挖搁置时间长降雨等原造成作业面量积水土体吸水膨胀(尤粘性土软粘土膨胀性土)引起坑底隆起
第六章 号线建设中环境岩土工程问题总结
重庆铁号线建设场工程质勘察区域岩土体特征质构造情况水文质情况号线穿越区壳基稳定断裂构造震活动微弱工程区土层厚度岩性易风化易软化泥岩需减围岩暴露时间做防排水工作水丰富应力水高工程质背景较优
盾构法施工中盾构机掘进程中改变周围土体初始应力破坏土体极限衡状态引起土层沉造成面建筑物沉降处工作面方土体中类线发生沉降差异沉降造成线变形断裂表沉会造成隧道周边表浅基础建筑倾斜盾构施工土体挤压剪切作土体孔隙减土体压密引起表沉盾构前方挤压作局部产生土体隆起盾构施工排水程会土层效应力增加压密土层产生固结沉降时沉降会周边道基础造成影响
铁站台隧道明挖程基坑周边土体扰动基坑侧壁位移基坑排水造成土层沉降变形表周边建筑物产生沉降开裂倾斜线发生侧移沉降开裂离基坑越方沉降量变形量越基坑支护程基坑侧壁变形起约束作时会造成侧壁土体应力重分布造成坑底土体隆起
铁号线线砂卵石层富水排水程环境岩土影响水相关环境岩土工程问题涉两方面铁建设中施工降水引起土层压密缺失导致面周边建筑物沉降变形线沉降移位 破坏二铁施工水环境影响改变水渗流路径污染水质改变水分布状态铁施工水影响会造成渗流途径改变壅水造成壅水面表鼓胀基软化会水难时河流排泄污染物断积累污染加剧
铁建设区济社会进步标志铁改善城市交通状况加快城市建设促进济发展等方面发挥巨作时科学观点方法铁建设环境影响降做科学设计严格理加强施工运营期间监测力求实现信息化施工保证安全施工减施工面建筑物线影响做防患未然减铁建设城市生态环境影响破坏
参考文献
[1] 宋强辉吴应祥杜汶龙等重庆铁号线环境岩土工程问题策探讨空间工程学报2008
[2] 张斌李海波扶永伦重庆存岩土工程问题勘察点[J]中国水运
(半月) 2010(02)
[3] 方玉树郑颖姜广荣重庆市轻轨号线工程质分析[J]水文质工程质 2004(04)
[4] 方玉树郑颖重庆市轻轨号线工程埋置深度工程质研究[J]工程质学报 2004(01)
[5] 徐岩赵文李慎刚铁建设中环境岩土工程问题分析[J]工程勘察 2007(07)
[6] 黄志全姚海慧等砂土液化判液化系数法华北水利水电学院岩工系北京国电水利电力工程限公司2004
[7] 岳鹏中国铁发展河北工业学2012
[8] 张勇郭劲松重庆市轨道交通工程防水设计概述海市隧道工程轨道交通设计研究院2008
兰州学作业
文档香网(httpswwwxiangdangnet)户传
《香当网》用户分享的内容，不代表《香当网》观点或立场，请自行判断内容的真实性和可靠性！
该内容是文档的文本内容，更好的格式请下载文档