西安地铁隧道穿越饱和软黄土地段的地表沉降监测

以西安地铁一号线朝阳门站—康复路站区段饱和软黄土地铁隧道为研究对象,通过施工期现场地表沉降变形监测,分析了在饱和软黄土特殊地层条件下隧道浅埋暗挖法施工引起的该区段地表沉降变形规律以及地表沉降槽分布特征。结果表明:在饱和软黄土隧道开挖时,随着掌子面的推进,隧道顶地表沉降可分为沉降微小阶段、沉降显著发展阶段、沉降缓慢阶段和沉降稳定阶段;单线隧道开挖后的最大地表沉降量为18.89mm,双线隧道开挖后的最大地表沉降量为36.4mm;已开挖隧道对围岩土体的扰动作用使得后开挖隧道的地表沉降发展较大;双线隧道的地表沉降槽宽度接近单线隧道沉降槽宽度的2倍,因此可以将其近似为单线隧道地表沉降槽宽度与双线隧道轴线中点距离之和;单线隧道开挖后地表沉降槽宽度为8.4～9.3m,双线隧道开挖后地表沉降槽宽度为16.2～17.5m;隧道开挖施工的沉降槽宽度参数为0.435～0.467,单线隧道开挖后的地层损失率为0.765%～1.324%,双线隧道开挖后的地层损失率为1.231%～2.200%。     

地下隐蔽水库的高密度电法探测研究

地下空间开发过程中,要尽量避开地下已建成的建筑物和市政设施,然而由于各种原因造成地下已建成的建筑物、市政设施等具体位置不明确,形成为地下空间开发过程中的障碍物,对设计和施工造成不利影响.高密度电法具有成本低,效率高,信息丰富,解释方便等特点,威为解决这些地下障碍物问题的物探方法之一.为了探测在地铁选线过程中遇到的地下隐蔽水库,选用了高密度电法进行探测,并且依据调研到的资料建立了正演模型.模拟结果表明高密度电法可以圈定地下隐蔽水库的边界范围.最终的探测结果和正演结果基本一致.这说明在地下空间开发过程中采用高密度电法探测地下隐蔽水库具有可行性,探测的结果能为设计和施工提供参考依据.同时,在探测实施时根据已知条件进行正演模拟有助于解译高密度电法实测结果.     

提高深埋成品油管道探测精度的方法

为满足工程建设的需要,如何提高深埋地下管线的探测精度是探测工作中的难点.在地铁盾构土建施工的工地,采用FDEM (frequency domain electromagnetic method) 法对埋深约16 m的成品油管道进行探测,第一步是经过地面测线X方向的探测工作,确定了目标管道的走向Y并缩小了范围,因为受干扰物体的影响,所以两种工作频率探测结果之间的定深误差很大,尚未满足工程实际的需要;第二步是在经过距目标管道5.0 m处的两个孔内的Z方向进行探测,获得了离开目标管道较近“测线”上的H_z实测曲线;第三步是用H_z理论曲线与H_z实测曲线进行拟合反演,最终获得了定位、定深误差分别为20 cm、10 cm以内的探测精度,为地铁施工建设提供了精准的基础性技术资料.孔内Z方向的探测工作表明,“测线”离目标管道更近,又可以避开地面X方向测线上的干扰物的影响,可以提高探测精度.孔内探测是对地面X方向探测成果的检验,值得推广到对地面探测成果质量的验收中;采用拟合软件进行推断解释,是对探测数据的信息处理技术,将在FDEM法探测地下管线中得到广泛的应用.      

福州地铁二号线主要工程地质问题探讨

福州市地铁二号线是福州市轨道交通东西主轴线,沿线工程问题复杂,盾构施工条件困难,主要有孤石问题、过江的富水砂层及冲蚀深槽问题、过河的冒顶突水问题和软硬接触等。通过福州城市地质调查工作搜集的20余万个钻孔资料,标准化3000余个有效钻孔,补充以专项调查及少许钻探,总结孤石发育规律,分析孤石等主要工程地质问题的发育特征,推断它们可能出现的路段,指出它们可能给施工造成的危害,提出初步处理建议。同时,针对福州地区特有的有害气体、温泉等进行了补充说明,对规划线路优选具有重要的指导意义。同时,为详勘、施工前勘察奠定了一定的工作基础。     

西安地铁穿越地裂缝的抽水试验研究

查清地裂缝水文地质情况可以为西安地铁设计和施工提供科学依据。根据西安地铁勘察工作需要,2008年7月～9月选择地裂缝穿过的西安市劳动路小学院内场地首次尝试进行跨地裂缝水文地质专项现场试验。试验内容包括试坑渗水试验、钻孔注水和抽水试验,并以1号抽水井的稳定流抽水试验为典型,研究地裂缝对地下水渗流的影响。采用带1个观测孔的稳定流潜水完整井公式、带2个观测孔的稳定流潜水完整井公式以及潜水完整井水位恢复速度计算公式等3个渗透系数计算方法,得到了地表浅层土体沿地裂缝走向和垂直于地裂缝走向的渗透系数,分析了渗透系数的差异性;最后利用MADIS有限元软件模拟场地内建筑物对地基土施加应力,探讨了建筑物对场地土体的影响。结果表明:利用上述3个公式计算,都得到沿地裂缝方向土体的渗透系数比垂直地裂缝方向的土体稍大;在同一落程中,利用潜水完整井水位恢复速度公式计算得到的渗透系数最大,利用带2个观测孔的稳定流潜水完整井公式计算得到的渗透系数次之,利用带1个观测孔的稳定流潜水完整井公式计算得到的渗透系数最小,这主要是由井损造成的;建筑物对场地土体的影响主要集中在素填土层、黄土层和古土壤层,粉质黏土层以下影响则逐渐减弱,影响深度在18 m左右;由于建筑物长期对地裂缝上盘土体施加荷载,附加应力作用使地基土固结压密,导致地裂缝上盘土体的渗透系数较下盘小。     

深圳海岸壶穴的形态及空间分布特征

对广东深圳西冲湾海滩东侧基岩海岸上壶穴的形态特征进行详细测量并对其位置和高程做三角高程测量。结合野外观测结果从经典统计学和空间统计学的角度定量地描述壶穴的形态和空间分布特征及其在基岩海岸发育过程中的地貌作用。研究得出以下结论：西冲海岸壶穴趋向形成于节理、断裂、层面等岩体软弱带,壶穴的形态和分布受这些软弱带控制,但形成于软弱带的具体位置却是随机的;西冲海岸壶穴的形成、扩大和加深实际上是对二级平台产生破坏,但壶穴以现代低潮线为下蚀极限;海岸壶穴是现代海岸动力侵蚀过程的产物,只要动力、岩石条件适合,壶穴随时都可形成;海岸壶穴的形态不仅与流水动力有关,而且与岩石硬度及壶穴发育过程有关;海岸壶穴与河流壶穴一样,可以在形成于各种类型的岩石,起源于各种各样的凹坑;海岸与河流的水动力差异导致了海岸壶穴和河流壶穴形态差异。     

大直径盾构隧道扩挖地铁车站的力学性能研究

日益复杂的地铁建设环境使得地铁线路布置困难、施工风险加大,同时对施工方法也提出了更为严格的要求。采用大直径盾构建造地铁单洞双线区间并在盾构隧道基础上小规模扩挖形成车站是解决复杂环境下地铁建设的一种新思路。以北京地铁14号线高家园站为背景,提出了在外径10 m的大直径盾构隧道基础上采用CRD(Cross Diaphragm)法扩挖地铁车站的两种方案,利用“地层-结构”相互作用有限元法模拟了车站扩挖施工过程,研究了结构体系的受力转换规律。结果表明：在扩挖施工中,结构受力转换频繁;结构体系的最大轴向应力位置由管片环转移到初期支护,最大剪应力位置转移到封顶块管片;管片环由受压状态为主转向受剪状态为主,初期支护、中隔板、梁柱及临时支撑以受压状态为主;封顶块管片和顶梁上部翼缘处的应力较大,应对这些位置进行加强处理。     

西安地铁2号线隧道穿越地裂缝带的设防参数

基于西安地裂缝成因、基本特征和未来活动趋势分析,通过几何缩比为1：5的地裂缝活动模型试验和地裂缝活动对盾构隧道影响的数值模拟计算,研究了西安地铁2号线隧道正交穿越地裂缝带的设防参数。通过分析地裂缝年平均活动速率和历史最大活动量,确定了与地铁2号线相交的各条地裂缝的最大垂直位移量的预测值和设计建议值。模型试验和数值模拟结果表明,正交条件下地铁隧道在地裂缝活动地段的设防宽度为60 m,即上盘为35 m,下盘为25 m;沿隧道纵向地裂缝两侧地层变形规律呈现台阶状突变变形,隧道纵向设计可将上盘视为整体下降来考虑;地铁隧道穿越地裂缝带必须分段设缝以适应地裂缝的变形,其分段长度在地裂缝主影响区按10 m进行设防,在一般影响区可按10～15 m进行分段设防。研究结果可为地铁隧道穿越地裂缝带的结构设计提供参考。     

深圳大鹏半岛中生代火山岩地质地貌特征——以大鹏半岛国家地质公园为例

以大鹏半岛国家地质公园为调查对象,通过野外重点地质路线观察测制火山地层剖面,结合卫星遥感图像解译,进行锆石同位素激光定年测试及微量元素LA-ICP-MS分析、火山岩石显微镜薄片鉴定、岩石主量元素分析和微量元素ICP-MS分析,结果发现:该区火山活动的分带明显受区域性北东向及北西向断裂构造所控制,公园内中生代火山岩相基本为陆相喷发,岩石基本分为酸性及中酸性两类,多属钙碱性岩,部分为弱碱性岩。新发现七娘山火山穹丘、三角山-大燕顶火山穹丘,雷公打石山峰、鸡公秃等12处火山锥,摇摆石等6个火山柱及鸡公秃火山锥南西侧的火山针,大燕顶古火山口等火山机构。特征火山岩方面,有隐爆火山集块(角砾)岩、崩积火山集块岩、基浪堆积层-"火山-沉积碎屑岩"。公园内古火山地貌景观有一级地貌景观点3处、二级5处、三级7处。认为该区中生代以来,至少经历过3期5次火山喷发活动,反映了库拉-太平洋板块与欧亚大陆板块相互作用的动力过程及我国东南沿海浙闽粤港巨型火山活动带的部分特征,是亚洲大陆边缘大规模火山喷发(岩)带侏罗纪-白垩纪火山岩系较有代表性的地段,是研究我国东南沿海侏罗纪-白垩纪火山活动的天然博物馆。     

西安地铁施工诱发地表沉降及对城墙的影响

以西安地铁2号线为背景,利用3种预测公式对实测地表沉降值进行拟合,得到了沉降槽形态参数。利用拟合参数,借鉴“刚度修正法”原理对地铁下穿城墙施工诱发其基础的沉降进行预测,并建立城墙的三维有限元模型,对城墙所能承受的极限变形能力和承载力进行量化分析,分析结果表明：Peck公式能较好地描述地表沉降特征;考虑后期蠕变和固结作用,盾构施工所诱发的城墙基础最大沉降量不得超过20 mm,期望对后期地铁施工引起地表沉降及其对建筑物的响应提供科学参考。