广佛环线广州南站至白云机场段太和站岩溶区岩土工程勘察分析

广佛环线广州南站至白云机场段太和站岩溶区岩土工程勘察分析

发表时间：2017-11-06T10:06:38.717Z 来源：《基层建设》2017年第20期作者：曾超

[导读] 摘要：岩溶，是一种不良地质现象，在广州市太和镇分布广泛。

广东省地球物理探矿大队 510800

摘要：岩溶，是一种不良地质现象，在广州市太和镇分布广泛。很多岩溶地区的基岩主要是灰岩或者白云岩等碳酸盐岩，是作为建筑桩基的最佳持力层。但由于岩溶地区地质条件复杂，给建筑基础施工增加了不小的难度。因此，做好岩溶地区场地岩土工程勘察和分析，能为建筑施工提供详实的数据资料，以确保工程能保质保量顺利推进。

关键词：岩溶地区；岩土工程勘察

1工程概况

新建铁路广佛环线广州南站至白云机场段太和站工程位于广州市白云区太和镇沙亭岗村，为地下车站。车站中心里程DK42+710，车站里程范围DK42+575.00～DK42+852.00。车站到发线有效长277m，站台宽5.0m，站台有效长210m，车站长度277米。车站用地以耕地为主，无建筑物拆迁。太和站采用明挖法施工，车站线位基坑长277m，宽14.1m，挖方深度约16～20.0m，平均18.0m，基坑底埋深约18米，基坑底标高约为5.40m，车站附属共设4个出入口，车站主体及附属围护结构拟采用地下连续墙+内支撑的支护形式。地貌单元为珠三角冲积平原，地面标高约23.2～24.9m，高差约为2m，地面平坦、开阔，地处岩溶地区。

2勘察任务及方法

勘察对象为新建铁路广佛环线广州南站至白云机场段太和站详细勘察阶段岩土工程，根据《城市轨道交通岩土工程勘察规范》（GB 50307-2012）、《铁路工程地质勘察规范》（TB10012-2007/J124-2007）和《岩土工程勘察规范》（GB 50021-2001）（2009年版）并同时参照执行有关规范、专业手册等相关规定，及设计单位提出的勘察要求，须查明场地各岩土层的分布特征、埋藏条件、工程特性、物理力学性质等工程地质特征，评价地基的稳定性，推荐各岩土的力学参数建议值；查明勘察范围内及其附近不良地质作用的类型、规模、分布情况，并提出防治措施建议；查明场地地下水的类型、埋藏情况、渗透性、补给来源、变化幅度，及其对工程和环境的影响，提供水文地质参数，并预测基坑涌水量，查明地下水及地表水对混凝土和金属材料的腐蚀性；查明基础的施工条件及其对周围环境的影响，并提出预防措施和监测方案；最后，为基坑开挖与支护提供所需的岩土参数，为拟建建筑物地基基础类型及持力层选择提出建议，提出基础处理措施。本次勘察采用钻探取芯、薄壁或厚壁取土器取样、标准贯入试验、波速测试、电阻率测试、地温测试、抽水试验、地下水位测量、钻孔坐标及高程施放、室内岩土试验等综合勘察方法。其中，本次勘察共布置勘探孔30个，其中控制性钻孔16个、鉴别孔14个；钻孔深度，岩溶区钻探需钻入结构底板或桩端平面以下不应小于10m连续完整基岩，如揭露溶洞时应根据工程需要适当加深。 3场地的区域地质特征

太和站所在区域在大地构造上属于华南地槽褶皱系的一部分，位于花县凹褶断束内。区域内各时代地层发育较齐全，沉积建造类型复杂，并经历了多个构造阶段发展演化历史，形成了较复杂的地质构造格局。自震旦纪以来，本区经历了多次构造运动，包括加里东、华力西、印支、燕山和喜山运动，其中以燕山运动规模最为宏伟，活动性最强烈。此次运动主要特点是：北东向的断裂规模宏大，动热力变质和区域变质作用强烈，大面积的中、酸性岩浆侵入和喷溢交替出现。燕山期运动形成的大断裂，奠定了东南沿海地区的构造格局。新生代的喜山运动是燕山运动的继续，以断裂的继承性活动和断块的差异运动为基本特征，沿断裂带形成新生代的继承性或新生性断陷盆地，如珠江三角洲盆地等。与此同时，在南海海域发生海底扩张，导致在南海北部浅海地带出现一系列平行海岸线延伸的北东东向断裂和受其控制的珠江口外拗陷。随之而来的太平洋板块和菲律宾板块前缘的推挤作用，使北东、北西和东西向断裂进一步复活，形成陆缘构造活动带。本区经历多次大地构造发展阶段，出露了从震旦纪至第四纪各个时代的地层，发生强烈的酸性到基性的各类岩浆侵入和喷发活动，以及广泛的区域变质和动热变质作用，铸就了众多的深、大断裂带，形成了东西向、北东向、北西向断裂相互交汇和断陷盆地、断隆山地相间排列的地质构造背景。场地位于华南褶皱系（一级构造单元）湘桂粤褶皱带（二级构造单元）粤中拗陷（三级构造单元）增城-台山隆断束（四级构造单元）的东莞盆地（五级构造单元）西端。构造格架由近东西向的由白垩系红层组成的珠江向斜褶皱南翼及上元古界震旦系变质岩东西向片麻岩理褶皱（流褶曲）组成，并被北西向北亭断裂，化龙断裂所切割，断裂构造控制着地层展布与珠江水道的形成与河网空间分布。根据本次勘察和既有勘察资料分析，上述断裂不直接与本车站相交，本次勘察亦未有揭露。场地上覆第四系人工堆积层和冲洪积土层，下伏石炭系下统灰岩，基岩呈近北东向断续展布。

4场地岩土工程地质条件

4.1地层岩性

场地各岩土层地层岩性由上及下、由新到老叙述为：第四系人工堆积层（耕植土、素填土、杂填土）；第四系冲洪积层（粉质黏土、粉砂、中砂、粗砂、砾砂、圆砾土）；石炭系下统灰岩（强风化灰岩、中风化灰岩）。

4.2水文地质特征

场地地表水较发育，主要为小溪、水塘及水沟水，其受大气降水影响显著，地下水类型主要为孔隙水、岩溶裂隙水。

孔隙水主要赋存于第四系冲洪积层中的粉砂、粗砂、圆砾土层，透水性及富水性好，水量丰富，迳流条件好，为场地主要含水层。地下水主要为降雨入渗，水位较稳定，埋深较浅，孔隙水具弱承压性，勘察期间测得地下稳定水位埋深1.00～2.50m（标高21.40～23.60m），根据广州市气象资料，勘察区水位年变化幅度为1～2m。由于本次勘察野外作业工期较短，不能测出最高水位和最低水位，实测的地下水稳定水位与设计和施工期间的地下水位会存在一定的差别，设计、施工时应予注意；岩溶裂隙水存贮于灰岩发育的溶隙、溶洞中，水量受岩溶的发育程度及其连通性影响而变化较大，岩溶裂隙水具承压性。该灰岩岩溶中等发育，溶洞普遍充填有砂土及黏性土，但钻进过程中普遍有漏水现象，由此说明岩溶溶洞充填不紧密，有地下水连同活动，地下水富水性总体丰富。场地第四系孔隙水的主要补给为大气降水及含水砂层的侧向补给，流向原则上受地形控制，天然水力坡度不大。岩溶裂隙水以垂直循环为主。本次勘察有3个钻孔进行抽水试验，1个钻孔进行注水试验，根据抽、注水试验成果及有关规范计算，场地内砂土层渗透系数为1.47~18.39m/d，结合地区经验，建议砂土层的渗透系数取值10.0m/d，灰岩渗透系数取值2.1m/d，车站基坑砂土层涌水量采用大井法完整井潜水计算公式进行估算，车站线位基坑砂土层涌水量估算为3687.5 m3/d，车站建筑物结构基坑砂土层涌水量估算为5831.1 m3/d，右线YDK42+650～DK42+700段基坑下部坑壁及基坑底板为灰岩，采用条形基坑承压水计算公式，该段基坑灰岩层涌水量估算为374.8 m3/d。