岩溶发育区软弱地基城市轨道交通隧道基础研究及应用

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1、岩溶发育区软弱地基城市轨道交通隧道基础研究及应用　　摘要：岩溶发育区的山地城市空间十分有限,修建完毕的城市轨道交通结构顶部回填土石方造地用于城市道路路面建设或绿化用地，达到集约化使用土地目的，本文研究了轨道交通区间隧道顶回填较高土石方造地后隧道基础的设计方案，对隧道底部地层内存在的软弱土层和溶洞、溶沟、溶槽、溶蚀裂隙等地基处理措施进行了设计分析，解决了隧道基底要求的高承载力、小工后沉降、施工速度快的难题。关键词：岩溶、软弱地基、隧道、桩板结构中图分类号：U45文献标识码：A1、概述11贵阳龙洞堡

2、国际机场作为贵州省重要的综合交通枢纽，是贵阳乃至全省的对外服务窗口，龙洞堡机场站是贵阳市域铁路东北环线与贵阳轨道交通2号线交汇的一个重要节点，同时也是轻轨、国铁及机场实现“零换乘”的重要换乘车站；车站地下一层设置为国铁与轻轨共用站厅层，地下二层为轻轨站台层，地下三层为国铁站台层，龙洞堡机场站建成后将成为高速铁路、城市轨道、航空客运紧密衔接的现代化交通枢纽。受地形因素制约及为避免重复建设、重复投资，在龙洞堡国际机场改扩建影响范围内，贵阳市轨道交通2号线土建结构工程须与机场扩建工程同步设计、同步开工

3、、同步建设、同步建成。在影响范围内的轨道交通工程与其它工程的土建接驳关系复杂，施工作业面临边的其它工程的施工队伍多，施工场地狭窄，相互影响大，工期十分紧张。由于轨道交通线路采用地下线敷设方式，所经地段分布有厚度约1.5～40m的杂填土、粘土和三叠系下统罗楼组灰色薄层泥晶灰岩、灰岩，偶夹砾屑及瘤状灰岩、白云岩等可溶岩地层。地层内存在的软弱土层和溶洞、溶沟、溶槽、溶蚀裂隙等给隧道基础稳定带来较大影响，对这些地基所增加的施工处理时间阻碍了按期完成土建工程施工目标的实现，因此，系统性研究隧道结构基础方案

4、及采用短施工时间的方案是完成目标工期，确保结构稳定、安全的关键所在。2、工程地质2.1、地形地貌工程区位于鱼梁河右岸1～3km，属典型溶蚀残丘与溶蚀洼地相接地貌，场区整体地形较平缓，受原龙洞堡机场建设回填区的影响，局部地形高差较大，岩溶地貌特征明显。线路下穿既有机场停车场、机场消防队营房及机场路桥台。YDK33+500～YDK34+000段场区为地势相对低洼区回填形成，填方厚度达到5～40m，局部未回填区，基岩零星出露；2.2、地层岩性11场区地层为第四系杂填土层（Qml）、第四系残坡积层（Qe

5、dl）、三叠系下统罗楼组（T1l1）地层。杂填土（Qml）：为人工堆填、道路及房屋建筑过程中堆填形成的砖块、块石、碎石、混凝土块及粘土组成，结构松散～稍密，厚度1.5～40m；局部为垃圾土，如木材加工厂北侧斜坡，物质成分杂乱；残坡积层（Qedl）：浅黄、黄色粘土夹少量碎块石，主要分布在洼地、溶槽及缓坡地带，厚度一般不超过10m。三叠系下统罗楼组（T1l1）：为灰色薄层泥晶灰岩、灰岩，偶夹砾屑及瘤状灰岩、白云岩等，厚度大于100m。2.3、地质构造龙洞堡机场车站及其两端区间位于东西走向的黄泥哨正断

6、层北侧，距离黄泥哨断层约2km；位于北东走向的北秧坪断层南西侧，距离北秧坪断层约500m。据地质测绘结合区域地质资料，区内未见较大构造发育，场区内岩层呈单斜构造，岩层产状SN/W，∠8～12°。2.4、地震动参数据《中国地震动峰值加速度区划图》（GB18306-2001），工程区基岩水平地震动峰值加速度为0.05g，相应地震基本烈度Ⅵ度，地震动反应谱特征周期为0.35s。2.5、地下水11线路工程影响范围内地下水埋藏较深。工程区地下水类型主要有孔隙水及基岩裂隙水两种类型，孔隙水主要赋存于第四系松

7、散覆盖层内，主要接受大气降雨补给，局部为上层滞水，向下或向低洼地排泄，含水量不丰富；岩溶裂隙水主要赋存于可溶岩内，接受大气降雨及上层滞水补给，向地势较低处排泄。3、隧道结构基础方案研究及应用贵阳市轨道交通2号线龙洞堡机场站及相邻区间工程主体结构修建完成后均埋入机场工程影响范围的地下，明挖施工（或填方基础）的区间隧道顶部均需回填高约18～26m的土石层，现场局部低洼地段需要填筑的厚度高达25～34m，回填的土石层作为机场的绿化、地面道路用地，从而使轨道交通的主体结构形成永久性的地下车站和隧道工程。

8、根据隧道顶部回填土石层的厚度、隧道顶和底设计标高、既有地面标高、无砟整体道床设置、轨道交通及地面道路的临时和永久性荷载等边界条件计算确定明挖施工（或填方基础）的区间隧道基础底所需地基承载力达500～600KPa，工后沉降需控制在15～20mm内。建设目标工期要求：2011年9月～2012年3完成机场北停车楼下轨道工程；2011年11月～2012年6月完成机场南停车楼下轨道工程；2011年11月～2012年12月完成快铁与轨道共用站厅的龙洞堡机场站工程；2011年12月～2012年12月完成龙洞堡