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【无锡地铁】无锡地质类似杭州 地铁施工难度大

admin 发表于 2009-11-11 12:16 | 阅读 2,870
 

地质专家披露,无锡的地下像“八宝粥”

刚开工的无锡轨道交通1号线不仅要下穿沪宁铁路、京杭大运河,还要穿越解放路、三阳广场、中山路等繁华区域以及火车站。明年,无锡即将进入地铁施工的高峰期。无锡建“地铁”的困难大不大?无锡的地质构造又是怎样的呢?
记者找到从事了45年地质工作的资深地质专家――中石化石油勘探开发研究院丁道桂教授。谈及无锡的轨道交通以及无锡的地质构造,今年已63岁的丁教授显 得有些激动。用他的话总结,无锡的地质结构主要有两个特点:一是高差比较大,也就是说地质结构高低不平,有石灰岩的大小溶洞,有的高5米,有的高50米。 相对于第四系冲击土(最新的沉积地层,离地面最近的一层)而言,其他的老地层则统称为基岩。而基岩面(古风化石)其实就是高低不平的断层。还有一个特点就 是地下水网发达,古河道特别多。形象地说,无锡的地下既有软的、硬的,还有透水的……多种成分杂存,就像一锅八宝粥。
“记得80年代时,无锡 老人民大会堂就因为这个原因而发生了塌陷。”丁教授回忆说,当时就是因为在大会堂旁边打了一口“井”,打到了石灰岩溶洞,打空了以后,地表水和沙层就往下 漏,漏了以后地面就往下陷。实际上,早些年在惠山动物园也曾打过勘察井,同样也发现过小溶洞,宜兴的张公洞、善卷洞都是这样的溶洞。
丁教授说,轨道交通的地下空间直径基本上都是5米以上。在无锡造轨道交通,很可能会穿过老的地层,而最怕的就是怕碰到小溶洞,洞一穿,上面的砂土就会快速地往洞内流,那种情形就像是抽水一样。

造“地铁”最怕岩溶坍塌

无锡的地质构造适合进行轨道交通建设吗?采访中记者了解到,无论是参与轨道交通勘测工作的官方还是丁教授这样的专家型学者,均认为是比较适合的。至于在建造中是否会完全避开地质灾害,均表示很难说。
丁教授分析说,从安徽安庆开始,一直往下到上海都是一个大水网,形状就像是只大喇叭,这一带都是长江三角洲的冲积平原。长江三角洲地下的河流实际上一直 在摆动。“我们现在所处的科研楼共有四层,而旁边一幢就只有三层。为什么只有三层,就是当时地下勘查就发现有古河道,楼层建得太高就会很危险,很可能会出 现坍塌。而如今,那幢楼下的河流已经向西摆动了100米,目前这种隐患已基本消除。”丁教授表示,地下水是起到支撑作用的,水一旦被抽了,支撑力也就没 了,上面的承载物一压就会出现坍塌,这样一来就会出现地面沉降。他直言不讳地指出,古河道、断层可能产生岩溶坍塌的地段,这是地铁建造过程中最怕碰到的问 题。

分段分层开挖随挖随支撑

面对可能遭受的一系列地质灾害,无锡轨道部门负责人也坦言,相关部门已经做好了前期勘察工作,而且也提前做好了应急预案,目前正在进一步完善中。
“为确保轨道交通建设安全,风险可控,我们要求承包商在开工前必须查清工程所处的工程地质条件及水文地质条件,确认是否存在暗浜、流沙、承压水层等不良 地质状况”该负责人告诉记者,除此之外,他们还会对工程周边环境、建(构)筑物、地下管线等调查清楚,制定专项施工方案及保护措施;并要求承包商编制系统 的专项监测方案,按设计要求建立严格的监测网,对施工全过程实施监测,以指导反馈施工,确保安全。
比如说,对于车站的基坑开挖,严格遵守先支 撑后挖土的原则,充分考虑“时空效应”,分段分层开挖,做到随挖随支撑,一般控制在24小时之内;通过优化支撑系统、挖土方法和降水、地基加固方案,减小 施工对周边环境的影响;对于盾构区间的掘进,要求承包商严格按照规范要求施工,控制合理的掘进速度、压力、出渣量等,科学进行施工组织;通过重要建(构) 筑物段应根据监测结果,及时优化调整掘进施工参数,做到信息化动态施工管理。
采访中,记者还了解到,轨道办为了对工程全线进行安全风险管理,目前已制定了《无锡市轨道交通工程建设风险管理办法》:包括勘察、可行性研究、初步设计、施工图设计等阶段。
地下水涌突和地表水渗漏也是威胁
前些年,由于过度开采地下水,无锡的地下水降了一百多米,禁止开采后,如今又回升了不少。一旦往地里打下去,水会涌上来,会对施工安全造成威胁。特别是穿越河道时,必须防止地下水涌突和地表水通过地裂缝往下渗漏。
无锡地质与先前建造地铁出了事故的杭州相似,软土层较多,土壤含水量大,地下施工好比在蛋糕里打洞。在这样的地质状况下,还要穿越河流、铁路、中心区域 建筑物,丝毫不能麻痹大意。这些“五颜六色”的地质中,纯黏土是最好施工的地质;砂岩最硬,但施工最安全,用爆破就行;灰岩地段需要对付溶洞,防止日后塌 陷。地下古河道很危险,它是地下流动的有压力的水,碰到后就像防汛遇到管涌,有压力的水会扑向轨道洞内。

上海全软无锡像杭州一样复杂

像上海的地质结构一般是遇不到基岩的,这个城市的冲击层很厚,第四系冲击土很厚,基本上在地下就是第四系穿来穿去,均一性、稳定性都相对无锡较好。无锡 的地基比较软,地下情况比较复杂。比如惠山附近,就是河流冲积平原,这一带就属于石灰岩地质,特别硬。在这种地质结构的地段“挖地三尺”的确不是件轻松的 事,很可能突然冲出来一块老的基岩,就像在海里突然碰到一处暗礁。因此,一定要摸清基岩的埋深状况。
“尽管无锡和杭州的地质比较相似,但我相信只要前期勘探工作做到位了,在施工中缜密应对,这些问题应该都是可以一一避免的。”丁教授表示。
丁教授的分析得到了轨道交通建设部门有关专家的认同:“无锡地铁1号线建设时可能遭受的地质灾害仍主要是地面沉降、特殊类岩土(软土、砂土)及地裂缝、岩溶塌陷等。”(记者 袁晓岚)

链接:无锡地区地貌
无锡地区地貌类型主要为冲湖积和湖沼积平原,地势低平为其基本特点。宜兴南部为低山、丘陵,太湖北部和江阴境内局部有丘陵分布低山、丘陵是滑坡、崩塌等 地质灾害的多发地带。平原地区第四纪地层厚度一般达100―300米,为一套多层状结构组成的松散沉积物。其间夹有不同时期形成的湖沼相、海相软土层和古 河道相松散砂层,在剖面上岩相变化大。松散砂层赋存丰富的孔隙地下水,水质优良。在强烈开采地下水作用下,这些松软土层极易产生压密固结而产生地面沉降。
无锡地区虽然第四系沉积分布连续性较好,但其发育特征受构造、基底起伏条件控制,厚度变化较大。基底构造复杂,基岩面起伏较大,发育了潜伏山体,导致第 四纪地层和水文地质条件发生一系列突变性差异,为地裂缝地质灾害孕育了内因条件。地面沉降的不均匀性又在多处引发了地裂缝地质灾害。

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