福州地铁规划建设中水文地质环境问题研究

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1、福州地铁规划建设中水文地质环境问题研究　　摘要：指出了福州地铁沿线场区地貌类型复杂，地层多变，地下水丰富，地质条件复杂，地铁规划建设中的地质环境问题较为突出。结合福州特有的地质背景，分析了地铁规划区的地质环境特征，探讨了地铁建设过程中几个主要的地质环境问题：包括隧道与基坑突涌、地下热水、软土地基的沉降变形、砂土液化和软土震陷、残积土及花岗岩风化孤石、地层软硬突变等对地铁施工的影响，并提出了相关建议。关键词：地质环境问题；地铁隧道；福州1引言福州地铁目前规划了7条路线，贯穿整个福州盆地，个别线路（如6、7号线）延伸至长乐滨海一带，线路总长度为179.79km。

2、其中地铁1号线已完成了勘察、施工工作，地铁2号线正在进行勘察工作，其他3～7号线目前处于规划阶段。福州地铁规划区内低丘、残丘广泛分布，内河众多，闽江和乌龙江穿城而过。多条地铁规划路线需跨越丘体或江河，地貌类型复杂，地层变化快，加之地铁隧道工程的特殊性，福州地铁规划建设过程中的地质环境问题不可避免，对其进行分析研究尤为必要。122地质环境特征2.1地形地貌特征福州地铁规划区主要涉及福州盆地和长乐东部滨海平原两个区域。福州盆地是一山间断陷盆地，盆地四周山岭环抱，城区在盆心，盆地边缘为山地和丘陵，海拔高程均在500m以上，盆地内部是冲积海积平原，高程约3～5m，平

3、原上分布着诸多岛状花岗岩残丘如高盖山、乌山、于山、屏山等，闽江、乌龙江穿越盆地中心；长乐东部滨海平原高程约2～5m，地形平坦开阔，其西部以中低山、丘陵为主，海拔高程约177～611m。区内地貌类型主要包括山地地貌（构造侵蚀中低山、低山）、丘陵地貌（侵蚀高丘、侵蚀低丘、剥蚀残丘）、堆积平原地貌（冲积平原、冲洪积平原、冲海积平原、风积平原）以及河谷地貌。福州地铁7条路线主要穿越冲积、冲海积平原，局部穿越低丘、残丘地貌。2.2地层发育与岩土体特征福州地铁规划区第四系地层厚度约50～70m，主要发育全新统长乐组、东山组及晚更新统龙海组，第四系底部局部发育残积层。第四

4、系地层下部主要发育南园组（J3n）火山岩，燕山晚期（γ53）花岗岩侵入其中，构成了规划区整个基岩底座。其上覆盖厚度的第四系沉积物。福州地铁规划区地层特征见表1。12区内岩土体总体上呈现以下发育规律：地表表层主要以人工填土、粘性土（硬壳层）或河道冲积砂土为主（长乐东部沿海局部地区地表表层发育风积砂土），第四系上部土体以砂土、淤泥及其混合物为主，中下部主要发育砂砾卵石及薄层粉质粘土，底部为残积土和基岩风化物。各层岩土体的基本特征如下。（1）人工填土在区内地表广泛分布，厚度一般为0.5～3m，局部较厚可达6～7m，工程地质性能较差，承载力约60～80kPa；地表表

5、层粘性土（俗称“硬壳层”）厚度一般为2～5m，承载力约130～160kPa。（2）第四系上部土体主要发育厚度为20～30m的全新世长乐组冲积（Qh2-3cal）、冲海积（Qh2-3cal-m）砂土、淤泥类软土，或砂与淤泥的混合土体（局部夹薄层粉质粘土），埋深5～25m，其中砂土承载力120～160kPa，淤泥类软土承载力45～65kPa。12（3）第四系中下部土体一般为晚更新世龙海组冲洪积（Qp3lapl）、冲积（Qp3lal）地层（极个别处发育全新统东山组冲积、冲海积粘性土及砂土，厚度1～3m），岩性主要以含泥中细砂、砂砾卵石为主，局部发育冲海积（Qp3l

6、al-m）粉质粘土或淤泥质土。该层砂土一般埋深于25m之下，厚度变化于15～25m之间，承载力为180～250kPa；砾卵石层顶面埋深一般在27～35m之间，厚度变化于2.5～17m，承载力为400～500kPa。（4）第四系底部局部发育残积粘性土（Qpel），其下为基岩风化带。区内残积土发育厚度一般为1～8m，局部缺失，岩性以含砂粘性土为主，承载力为200～330kPa。基岩风化带包括全风化、强风化、中风化和微风化基岩，其中全-强风化基岩顶面埋深一般在55～65m之间，岩性以灰白色、灰黄色、青灰色粉质粘土或砂质粘土，局部含角砾，承载力为200～500kPa

7、；中风化基岩顶面埋深一般变化于60～70m，岩心呈碎裂状或短柱状，工程地质性能较好，承载力为700～1200kPa；微风化基岩顶面埋深一般大于70m，岩性较完整，裂隙不发育，承载力一般在1500kPa以上。2.3软土的基本特征12福州地区软土发育广泛，共发育三层[1]。第一层软土为全新世长乐组上部的淤泥，为河口海湾相沉积，厚2.2～21.2m，顶板埋深1.5～22m，呈深灰色，饱和，流塑，高压缩性，天然含水量50%～60%左右，剪切波速为100～200m/s，承载力约45～50kPa；第二层软土为全新世长乐组中下部的淤泥或淤泥夹砂，层厚4.5～14m，顶面埋

8、深15～35m，呈深灰色，饱和，流塑或软塑，中-高压