水文地质勘察在轨道工程施工中重要性

【摘要】随着城市化建设的不断深入，城市轨道交通工程建设逐渐发展壮大，尤其在一线城市中，轨道交通建设发展得更是如火如荼。但是，在建设的过程中或多或少的存在一些事故问题，如地面沉降、轨道突起、透水等，产生上述问题的主要原因便是水文地质问题，由此可见，在轨道交通施工中水文地质勘察十分重要。基于此，本文将对水文地质勘查的相关内容进行概述，并且将水文地质条件对轨道交通工程施工的影响进行阐述，以此来说明水文地质勘察在轨道工程中的重要性。

【关键词】水文地质勘察；轨道交通；施工

引言

近年来，我国城市轨道交通得到快速发展，但建设安全、质量问题也接踵而至，根据事故调查显示，大部分事故发生都与水文地质勘察有关，水文地质问题对工程质量危害较大。由此可见，对轨道交通建设中水文地质勘察进行研究显得十分重要。

1水文地质勘查概述

1.1勘察的必要性

城市轨道交通工程属于线性工程，一般线路均比较长，往往跨越多种地质单元，部分地区的工程地质环境十分复杂，给轨道交通的设计及施工造成很大影响。轨道交通工程在施工中很容易受到外界因素的影响，并且在勘察过程中很可能忽视水文地质问题。在对一般工程的水文地质进行勘察时，只查明地层渗透性、地下水位的埋深、变化幅度与水质腐蚀性几个方面，而对地下工程的水文地质勘察工作中，不仅要查明以上水文特性，还应查明地下流径、动水压力等情况。地下水不但属于岩土体的组成部分，会对土体工程特性产生直接影响，而且其又属于基础工程的环境，将对建筑物的质量与稳定产生极大影响，如若没有地下水的作用，则轨道工程中的岩土问题便能够极大的减少，因此水文地质方面的勘察虽然难度较大，但却十分必要。

1.2勘察的内容与要求

在城轨交通建设中，水文地质勘察主要包括以下几个方面：

（1）调查拟建设区域中地下水的类型；

（2）调查施工范围内含水层状况，如含水层的分布、厚度、埋藏深度、含水量情况等；

（3）在上述两点的基础上，估算施工区域内含水层的各项数值，如渗透参数、渗流特性、影响半径等。在城轨建设水文地质勘察要求方面，在《城市轨道交通岩土工程勘察规范》（GB50307-2012）中指出，工程建设应全面调查和明确工程建设区域内的水文地质条件。但是，很多工程对此方面重视程度不高，在水文地质的勘察上没有达到规范的要求。因此，应对此方面给予严格要求：

（1）勘察工作的开展应采用合理、缜密、科学的方法，提高水文勘察质量；

（2）查明施工地区各项与工程相关的水文地质情况，保障各项参数的全面、真实、具体；

（3）以勘察结果为依据，将地下水对岩土体、建筑物产生的影响进行分析，并制定出科学有效的预防措施与治理对策，为轨道交通建设提供可靠的水文地质依据，最大限度的减轻地下水对工程带来的干扰。

2水文地质问题对城轨交通建设的影响

在城轨交通建设时，水文地质问题属于阻碍工程顺利进行的主要问题之一，并对工程安全构成较大威胁，一旦水文地质问题突然爆发，如事先没有做好预防措施，将为工程建设带来巨大的经济损失，甚至人员伤亡。本文将与我国多起轨道交通事故案例相结合，对水文地质问题对城轨交通建设的影响进行分析。

2.1地下水动水压力影响

通常情况下，地下水动水压力处于稳定状态，在勘察时不会发生较大改变，但在项目建设过程中，如若抽取大量的地下水，则会使地下水动水压力发生改变，从而对工程产生不良影响。另外，动水压力还与极端天气等因素有关，都将对其产生影响，造成较大波动。例如，在南京地铁2号马坊站的施工中，由于该站受到地形地貌因素影响，使地下水聚集在四周，加之地质条件复杂、土质较为松散、压缩变形较大，极易导致周围环境发生改变。该地区原本地下水资源便极为丰富，加上事故发生之前多为雨天，致使施工区域内承压水水压增大，最终将轨道底板穿破，导致轨道异常凸起，从而引发事故。

2.2地下水对特殊性岩土的影响

地下水与膨胀岩土、风化岩、粉砂、湿陷性土等有较大的相互作用，一旦地下水发生改变，与之相关联的因素也将随之改变。当地下水深入到上述具有特殊性的岩土层中时，很容易使土体结构发生变化，或是使其产生变形，或是使其降低承载力，从而对轨道交通工程带来不良影响。例如，在西安地铁1号线的事故中，从相关勘察资料中可知，该区域的土质类型为膨胀性土，当土质与大量水分接触以后，土体结构发生改变。正因如此，当基坑开挖到4.5m后，由于支护措施不到位，加上连续降雨天气影响，使土体结构被改变，在外部施工的干扰情况下，土体剪切变形进一步加剧，最终造成了塌方事故产生。

2.3地下水水位与流速影响

地下水的水位变化主要受两种因素影响，分别为地质因素与气象因素。其中，地质因素包括含水层结构改变、施工破坏等内容；气象因素主要包括连续降雨、短时高强度降雨、洪涝等灾害，降雨天气会使地下水的水位、流速均发生改变，从而增加了轨道工程的施工难度与危害概率。例如，在杭州地铁1号湘湖站的事故中，由于该地区地质环境较为复杂，主要以粉砂类、淤泥质土为主，具有较大的含水量、流失严重，当地下水流速变快时，很容易使土体发生变形。而在杭州地铁建设时，由于施工单位并没有对此加以重视，施工中属于违规施工，没有有效的支撑，加上连续降雨天气加快了地下水流速，最终导致管涌、流砂、基坑坍塌等多种安全事故并发，造成了不可估计的经济损失与人员伤亡。

2.4地下水埋藏异常影响

地下水的埋藏多种多样，在轨道交通建设水文勘察时，应重点查明是否存在古河道、暗浜、地下河，并且在勘察时应查明古河道的走向、范围与河床断面等等，确保在工程正式开始之前，能够充分了解河势与水文情况，暗沟、暗塘的分布情况与埋藏深度等等。例如，在南京地铁九华山站的事故中，九华山站到北京东路站这段路线处于秦淮河古河道当中，砂层中蕴含大量水分。由于在轨道施工过程中，对周围土体造成了严重扰动及破坏，降水措施不健全，因此在开挖到19m时便出现了地下水突涌问题，最终导致了涌水流砂事故的发生。综上，在轨道交通建设中，由于水文地质勘查不到位而引发的事故问题数不胜数，这也从侧面体现出了水文地质勘察在轨道建设中的重要性，要求各方参建单位应对此加强重视，采用科学缜密的勘察方法，并制定应急处理方案，有效避免涌水、流砂、基坑坍塌等安全事故的发生。

3水文地质勘察的注意事项

在轨道交通建设中，根据相关规定，应对地下水参数进行实地量测，主要参数包括稳定水位、初见水位以及与工程相关的含水层水位。同时，还要采取地下水试样，对其中的给水度、越流系数、单位吸水率等参数进行测量，主要参数的测定方式.为了对轨道交通工程水文地质条件进行有效勘察，采用以上方式获取水文地质参数，并且通过室内试验的方式，完成室内渗透试验与水质分析试验。此外，还应基于施工场地内水文地质条件的复杂度与相关设计要求，对地下水的径流方向、边界条件以及补排关系等进行勘察。如若工程区域周围地表水体对工程产生的影响较大，则需要重点把握地表水体与地下水之间的水力关系。作为勘察技术人员，应在水文地质试验设计时，立足于施工区域地质的实际情况，有针对性的开展工作，做好水文地质调查，这将对轨道工程顺利实施起到极大的保障作用。

4结论

综上所述，通过本文的研究与分析能够看出，水文地质勘查对轨道工程施工安全十分重要，做好勘察设计工作才能够保障轨道工程顺利实施，取得预计结果。由于水文地质问题对轨道施工影响重大，因此各方参建单位应加强此方面的重视程度，条件允许的情况下增加勘察工期与经费支持，使水文地质勘察质量与效率有效提高，确保轨道工程顺利圆满完成。

参考文献

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作者:刘毅 单位:长沙市规划勘测设计研究院