水文地質勘察在軌道工程施工中重要性

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【摘要】隨著城市化建設的不斷深入，城市軌道交通工程建設逐漸發展壯大，尤其在一線城市中，軌道交通建設發展得更是如火如荼。但是，在建設的過程中或多或少的存在一些事故問題，如地面沉降、軌道突起、透水等，產生上述問題的主要原因便是水文地質問題，由此可見，在軌道交通施工中水文地質勘察十分重要。基于此，本文將對水文地質勘查的相關內容進行概述，并且將水文地質條件對軌道交通工程施工的影響進行闡述，以此來說明水文地質勘察在軌道工程中的重要性。

【關鍵詞】水文地質勘察；軌道交通；施工

引言

近年來，我國城市軌道交通得到快速發展，但建設安全、質量問題也接踵而至，根據事故調查顯示，大部分事故發生都與水文地質勘察有關，水文地質問題對工程質量危害較大。由此可見，對軌道交通建設中水文地質勘察進行研究顯得十分重要。

1水文地質勘查概述

1.1勘察的必要性

城市軌道交通工程屬于線性工程，一般線路均比較長，往往跨越多種地質單元，部分地區的工程地質環境十分復雜，給軌道交通的設計及施工造成很大影響。軌道交通工程在施工中很容易受到外界因素的影響，并且在勘察過程中很可能忽視水文地質問題。在對一般工程的水文地質進行勘察時，只查明地層滲透性、地下水位的埋深、變化幅度與水質腐蝕性幾個方面，而對地下工程的水文地質勘察工作中，不僅要查明以上水文特性，還應查明地下流徑、動水壓力等情況。地下水不但屬于巖土體的組成部分，會對土體工程特性產生直接影響，而且其又屬于基礎工程的環境，將對建筑物的質量與穩定產生極大影響，如若沒有地下水的作用，則軌道工程中的巖土問題便能夠極大的減少，因此水文地質方面的勘察雖然難度較大，但卻十分必要。

1.2勘察的內容與要求

在城軌交通建設中，水文地質勘察主要包括以下幾個方面：

（1）調查擬建設區域中地下水的類型；

（2）調查施工范圍內含水層狀況，如含水層的分布、厚度、埋藏深度、含水量情況等；

（3）在上述兩點的基礎上，估算施工區域內含水層的各項數值，如滲透參數、滲流特性、影響半徑等。在城軌建設水文地質勘察要求方面，在《城市軌道交通巖土工程勘察規范》（GB50307-2012）中指出，工程建設應全面調查和明確工程建設區域內的水文地質條件。但是，很多工程對此方面重視程度不高，在水文地質的勘察上沒有達到規范的要求。因此，應對此方面給予嚴格要求：

（1）勘察工作的開展應采用合理、縝密、科學的方法，提高水文勘察質量；

（2）查明施工地區各項與工程相關的水文地質情況，保障各項參數的全面、真實、具體；

（3）以勘察結果為依據，將地下水對巖土體、建筑物產生的影響進行分析，并制定出科學有效的預防措施與治理對策，為軌道交通建設提供可靠的水文地質依據，最大限度的減輕地下水對工程帶來的干擾。

2水文地質問題對城軌交通建設的影響

在城軌交通建設時，水文地質問題屬于阻礙工程順利進行的主要問題之一，并對工程安全構成較大威脅，一旦水文地質問題突然爆發，如事先沒有做好預防措施，將為工程建設帶來巨大的經濟損失，甚至人員傷亡。本文將與我國多起軌道交通事故案例相結合，對水文地質問題對城軌交通建設的影響進行分析。

2.1地下水動水壓力影響

通常情況下，地下水動水壓力處于穩定狀態，在勘察時不會發生較大改變，但在項目建設過程中，如若抽取大量的地下水，則會使地下水動水壓力發生改變，從而對工程產生不良影響。另外，動水壓力還與極端天氣等因素有關，都將對其產生影響，造成較大波動。例如，在南京地鐵2號馬坊站的施工中，由于該站受到地形地貌因素影響，使地下水聚集在四周，加之地質條件復雜、土質較為松散、壓縮變形較大，極易導致周圍環境發生改變。該地區原本地下水資源便極為豐富，加上事故發生之前多為雨天，致使施工區域內承壓水水壓增大，最終將軌道底板穿破，導致軌道異常凸起，從而引發事故。

2.2地下水對特殊性巖土的影響

地下水與膨脹巖土、風化巖、粉砂、濕陷性土等有較大的相互作用，一旦地下水發生改變，與之相關聯的因素也將隨之改變。當地下水深入到上述具有特殊性的巖土層中時，很容易使土體結構發生變化，或是使其產生變形，或是使其降低承載力，從而對軌道交通工程帶來不良影響。例如，在西安地鐵1號線的事故中，從相關勘察資料中可知，該區域的土質類型為膨脹性土，當土質與大量水分接觸以后，土體結構發生改變。正因如此，當基坑開挖到4.5m后，由于支護措施不到位，加上連續降雨天氣影響，使土體結構被改變，在外部施工的干擾情況下，土體剪切變形進一步加劇，最終造成了塌方事故產生。

2.3地下水水位與流速影響

地下水的水位變化主要受兩種因素影響，分別為地質因素與氣象因素。其中，地質因素包括含水層結構改變、施工破壞等內容；氣象因素主要包括連續降雨、短時高強度降雨、洪澇等災害，降雨天氣會使地下水的水位、流速均發生改變，從而增加了軌道工程的施工難度與危害概率。例如，在杭州地鐵1號湘湖站的事故中，由于該地區地質環境較為復雜，主要以粉砂類、淤泥質土為主，具有較大的含水量、流失嚴重，當地下水流速變快時，很容易使土體發生變形。而在杭州地鐵建設時，由于施工單位并沒有對此加以重視，施工中屬于違規施工，沒有有效的支撐，加上連續降雨天氣加快了地下水流速，最終導致管涌、流砂、基坑坍塌等多種安全事故并發，造成了不可估計的經濟損失與人員傷亡。

2.4地下水埋藏異常影響

地下水的埋藏多種多樣，在軌道交通建設水文勘察時，應重點查明是否存在古河道、暗浜、地下河，并且在勘察時應查明古河道的走向、范圍與河床斷面等等，確保在工程正式開始之前，能夠充分了解河勢與水文情況，暗溝、暗塘的分布情況與埋藏深度等等。例如，在南京地鐵九華山站的事故中，九華山站到北京東路站這段路線處于秦淮河古河道當中，砂層中蘊含大量水分。由于在軌道施工過程中，對周圍土體造成了嚴重擾動及破壞，降水措施不健全，因此在開挖到19m時便出現了地下水突涌問題，最終導致了涌水流砂事故的發生。綜上，在軌道交通建設中，由于水文地質勘查不到位而引發的事故問題數不勝數，這也從側面體現出了水文地質勘察在軌道建設中的重要性，要求各方參建單位應對此加強重視，采用科學縝密的勘察方法，并制定應急處理方案，有效避免涌水、流砂、基坑坍塌等安全事故的發生。

3水文地質勘察的注意事項

在軌道交通建設中，根據相關規定，應對地下水參數進行實地量測，主要參數包括穩定水位、初見水位以及與工程相關的含水層水位。同時，還要采取地下水試樣，對其中的給水度、越流系數、單位吸水率等參數進行測量，主要參數的測定方式.為了對軌道交通工程水文地質條件進行有效勘察，采用以上方式獲取水文地質參數，并且通過室內試驗的方式，完成室內滲透試驗與水質分析試驗。此外，還應基于施工場地內水文地質條件的復雜度與相關設計要求，對地下水的徑流方向、邊界條件以及補排關系等進行勘察。如若工程區域周圍地表水體對工程產生的影響較大，則需要重點把握地表水體與地下水之間的水力關系。作為勘察技術人員，應在水文地質試驗設計時，立足于施工區域地質的實際情況，有針對性的開展工作，做好水文地質調查，這將對軌道工程順利實施起到極大的保障作用。

4結論

綜上所述，通過本文的研究與分析能夠看出，水文地質勘查對軌道工程施工安全十分重要，做好勘察設計工作才能夠保障軌道工程順利實施，取得預計結果。由于水文地質問題對軌道施工影響重大，因此各方參建單位應加強此方面的重視程度，條件允許的情況下增加勘察工期與經費支持，使水文地質勘察質量與效率有效提高，確保軌道工程順利圓滿完成。

參考文獻

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作者:劉毅 單位:長沙市規劃勘測設計研究院