淺談地質工程問題與施工應對措施范文

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摘要：由于地質發育的復雜性和局部位置的不規律性，在勘查過程中很難準確地找出地質發育的空間分布特征，給地質施工設計和施工帶來諸多不利因素。文中介紹了深圳某地巖工程地質特征、地質發育特征及水文地質特征，對地質施工的各種工法在地質工程地質問題進行了分析研究，并討論了地質地區對地鐵施工的不良影響和應對措施。

關鍵詞：地質；盾構法；礦山法

由于地質發育的復雜性,局部位置的無規律性,它給地質的設計和施工帶來了諸多不利因素。深圳地質工程施工中，勘查、設計和施工人員對隱伏地質十分重視。研究沿線地質特征及影響地質施工設計與施工的問題，為今后地質工程的施工提供依據。

1項目概況

深圳市地質工程于2017年2月完成了初步勘查，勘查成果顯示，四聯站～坳背站區間、坳背站、坳背站～大運站區間、大運站～寶荷站區間、朱洋坑站～坑梓站區間、坑梓站等6個工點下伏可地質，局部地段地質發育。為詳細查明地質發育情況，確保工程安全，地質工程企業決定同步開展地質工程的詳細勘查和地質專項勘查。本文以大運站至寶荷地區間作為重點介紹。

2工程地質概況

2.1地形地貌

深圳地質工程大運站至寶荷站地區間地質段（DK26+005.58~DK28+230.52）場地的原始地貌主要為沖洪積平原，局部為丘陵，大部分地形較平坦，局部起伏較大。現狀地貌因地質工程建設而發生較大變化，大部分為較平坦寬闊的地質主干道。

2.2地層巖性

根據地質鉆探及區域地質資料,區間地層主要包括石炭統測水組砂巖、石炭統石磴子組灰巖，均為第四系覆蓋。

2.3區域地質構造

深圳地區地質工程地點位于南部東西方向，褶皺斷裂帶斷層惠來到華南褶皺束系統,和深圳的南部和西部部分在西北，斷裂帶在東北。地質構造相對復雜，以斷層構造為主，可分為北東、北西和北西三組。北東向斷裂規模較大，北西向斷裂主要分布在沿海地區。褶皺構造常與斷裂有關，由于多處斷裂和巖漿侵入，大部分褶皺構造是不完整的。烏深斷裂帶以北東向為主。該時期的新構造運動受東北向和西北向兩組斷裂控制，主要表現為區域性不均勻間斷隆升、第四紀斷陷盆地和深圳斷裂帶的演替活動。深圳的強烈構造活動的斷裂和晚更新世早期,晚更新世末以來,深圳裂縫梁的構造運動明顯減少了,在還沒有找到斷層切割全新世沉積物和斷層構造地貌現象,結構基本穩定,而不是突然的構造運動。（1）褶皺。深圳地區自中生代以來，由于斷裂構造的破壞、花崗巖體的吞噬、火山爆發和地層的覆蓋，褶皺破碎不完整。根據《深圳地質》及深圳市區域地質構造綱要圖，擬建工程沿線主要有草塘背斜、龍崗向斜。龍崗向斜核部與擬建工程線路在DK30+600處斜交，夾角約51°。其出露在龍崗南—嶂背一帶，軸向呈北東50°~60°反“S”形延展，長約20km，其影響寬度3km~5km。核部由下石炭統測水組第一段粗砂巖、砂礫巖，石磴子組大理巖、白云巖組成。向斜南東翼巖層出露較完整，產狀較穩定，為傾向北西300°，傾角30°~40°。北西翼巖層出露不全，總體傾向南東110°，傾角25°~60°。兩翼發育有許多次一級小褶皺，形態復雜多樣，常見倒轉、平臥褶曲，一般呈緊密狀，其軸與主體褶皺近于一致、少數斜交或垂直。由于受斷裂切割、紅層及第四系覆蓋，花崗巖體吞噬，形態極不完整。根據褶皺波及范圍巖層產狀的赤平極射投影，極點等密線表現出一對近對稱的極密。根據極點等密線圖，求得巖層的優選產狀：南東翼為傾向北西311°，傾角30°，北西翼為傾向南東113°，傾角30°；軸面產狀為傾向北西300°，傾角88°，樞紐略向北東傾伏，傾伏角為6°。總體表現為開闊圓滑型的復式向斜構造。推測其成生于印支構造期。（2）斷裂。根據區域地質資料本場地發育有兩條斷裂帶，為F11（F1261）、F12（F1262），均屬于深圳斷裂帶，其中F11在DK27+728處與線路斜交，交角約72°，斷層走向北東54°，傾向北西，傾角80°，為張扭性斷裂；F12在DK28+200處與線路斜交，交角約55°，斷層走向北東49°，傾向南東，傾角70°，為壓扭性斷裂。兩條斷裂均屬非全新活動斷裂，對場地穩定性影響小。

3水文地質特征

根據地下水賦存條件、含水介質及水力特征分析，調查區地下水可分為松散巖石孔隙水、基巖裂隙水和碳酸鹽巖地質水三種基本類型。（1）松散巖類孔隙水，含水巖組為砂土層，水文地質地下水類型為潛水或上層滯水。主要由大氣降雨、地表水補給，排泄方式為大氣蒸發及下滲補給基巖裂隙水。（2）基巖裂隙水，主要分布于強～微風化砂巖裂隙中，基巖裂縫發育程度、滲透程度、與地表水的連通性不同，水的滲透率和豐度也不同。穩定水位一般高于含水層頂面，略呈自流水位，主要由孔隙潛水滲流、地勢高處裂隙水徑流等補給。排泄方式為地下徑流補給。（3）碳酸鹽巖地質水，它是一種上覆地質水文，分布范圍廣，產于石炭系石灰巖中，巖層較厚，局部發育地質裂隙和鉆孔，最大水頭高度約24m，屬于承壓水。的主要補給來源為上覆巖土層孔隙水的入滲補給、山體和基巖裂隙水及地質水文補給，主要以地下徑流的方式向龍崗河或下游排泄。

4地質發育特征

勘探揭示，場地內基巖灰巖屬可溶蝕性巖石，因此，區間地質段（DK25+960.88～DK28+224.56）均為可溶巖分布區。①地質發育深度:其中，10m~30m的鉆孔181個，占總地質工程的61.4%。其中，30米以上鉆孔114個，占總數的38.6%。②地質鉆孔高度:1.5m以下地質鉆孔123個，占總數的41.7%。有172個1.5米以上的鉆孔,占總數的58.3%。其中超過10m的鉆孔有11個，占總數的3.7%。③填充情況:其中，半填和未填鉆孔124個，占總數的42%；全填鉆孔171個，占總數的58%。充填材料主要為軟塑料粉質粘土和礫石砂，部分部位含有少量石灰石砌塊。在地質內鉆孔時，部分井眼露出半芯半孔，部分井眼滲漏。④巖層頂板厚度:1.5m以內有鉆孔136個，占總數的46.1%；洞頂厚度超過1.5m的鉆孔159個，占總數的53.9%。⑤地質鉆孔:本次勘查未揭露到有鉆孔。地質的發育情況如下表1。

5地質地下區間的工程問題及對策

（1）盾構法區間的工程問題及對策：深圳地質工程區之間的大運站寶收取站(DK26 DK28+230.52+005.58~喀斯特地區,根據盾構隧道初步設計和盾構隧道工程的工程地質問題主要有以下幾個方面：①盾構地質的基石,它的工程問題是地質水文地質的涌出的水、泥漿和盾構機姿態的控制或秋天,等；②通過軟下硬地質層,也就是說,地質層上部,下部的基巖,工程問題是盾構機控制的態度,地質突水、泥土、地面沉降等。③地質水文地質通過隱藏的上覆地質。工程問題雖少，但仍需防止地質承壓水對盾構施工的影響。④區內龍崗大道下沿建筑物密集。地質工程施工對上述結構可能造成較大的危害，如地面變形、地面塌陷、地質礦層開裂等。工程對策如下:在進行水文地質施工之前,應進行帷幕灌漿左右兩邊的地質,和地質工程的鉆孔范圍內應該充滿了灌漿,并填充深度應達到5m~8m地質以下的深度。（2）礦山法區間的工程問題及對策：礦山開采方法一般不適用于地質區的地質，但對于不規則斷面地質應采用采礦法。在隱伏地質區采用采礦法開挖礦山，存在突水、涌泥、地面塌陷等工程問題，對施工安全和地面建筑物構成嚴重危害。因此，為防止地質開挖引起涌水、涌泥和地質地面塌陷事故，仍有必要采用灌漿法充填地質洞穴。在隱伏地質區上覆土層的采礦法地質開挖工程中，一般首選凍結法。檢查地質底板土層厚度是否能抵抗地質承壓水的水頭，是十分必要的。

6地質工程的工法選擇建議

由于特殊地質,許多工程問題的特殊性和復雜性,很難清楚地識別地質發育模式的某些工程網站根據目前調查水平,提升地質工程方案，并優先考慮在施工方法的選擇。當地質規劃需要地下管線方案時，如果第四紀土層足夠厚，能夠滿足盾構掘進的埋深要求，則可優先采用盾構掘進法施工。如果第四紀土層過薄，不宜盾構掘進，可以選擇淺挖法。7結語（1）深圳地質工程施工時，應對地質發育地段進行超前鉆探；在地質發育通過地段要加密鉆孔,以查明地質的確切位置和影響范圍,對地質發育區洞徑較大的空洞，建議采用灌注砂石、水泥砂漿地質工程進行充填后，再進行高壓注漿處理；對半充填鉆孔，建議先進行高壓沖洗處理，再作高壓注漿充填；對全充填軟塑黏土及規模較小，建議通過高壓灌漿處理；對巖層中裂隙發育的地段建議采用高壓灌漿處理，以堵塞、充填其裂隙通道，確保地質以下持力礦層完整。（2）在采用地質下層時,由于地質發育,巖面起伏較大,地下水豐富,施工時容易引起地質地面塌陷,故施工前應對地質發育、土洞進行有效的注漿充填處理,防止涌水,突泥影響施工及地質周邊地質工程建筑物安全。（3）在隱伏地質進行地質施工,必須注意施工對周邊建筑物的影響,采取足夠的保護措施。（4）深圳市龍崗區及坪山區局部存在隱伏巖地質區。在今后的甚至地質規劃、建設過程中,應充分認識到隱伏地質對地質區工程建設施工帶來的不利因素以及對地質周邊建筑的不利影響。

作者：陳友棟 單位：廣東有色工程勘察設計院