合肥地铁四号线环境地质问题分析

袁晓东， 李正一 , 徐如江，陈洋

【摘要】合肥地铁四号线的建筑施工的沿线环境地质问题分析，并给出四号线的施工方法。

【关键词】合肥地铁；地铁工程施工； 地铁 ；环境地质问题；

工程概况与地质环境条件

1 工程概况

合肥地铁4号线是一条西至东北方向 L 型“骨干线”，线路西侧起于鸡鸣山路路站，北端止于东方大道站，共设 31 座车站。

2 地质环境条件

1）地形地貌，本工程沿线经过合肥市各主要区域，属江淮波状平原，沿线地貌大部分属于二级阶地，仅花山路站至和平路站之间属于南淝河河漫滩及一级阶地。

2）构造条件，本工程线路位于董铺凸起南侧和撮镇凹陷西延部分的西侧区域。本区断裂构造比较发育，形成于不同时代、不同方向、不同性质的断裂互相切割、互相制约，并且具有经受过多次活动的显著特点。

3）水文地质，合肥地区地下水类型按地下水的赋存条件主要有第四纪松散岩类孔隙水和碎屑岩孔隙，裂隙水。合肥地区第四系松散沉积物主要为粘性土、粉土及砂土层，受河流控制，地下水主要赋存于漫滩相和河床相粉土夹透镜体状砂层中；碎屑岩孔隙，裂隙水主要赋存于红层粗碎屑岩段、富钙层位的裂隙及断裂破碎带中。第四纪系松散岩类孔隙水又分为上层滞水、潜水、承压水。

3 沿线工程地质条件评价

根据合肥市轨道交通4号线工程沿线的工程地质分区，对沿线不同工程地质区域的岩土工程条件分析如下。

1）工程地质Ⅰ区

工程地质Ⅰ区（起点 ～K11+336.11）地貌单元为河流侵蚀堆积形成的二级阶地。该区表部为耕植土、粘土素填土、杂填土及第四纪全新世沉积的粘性土层，填土层一般厚度约0.50-4.0m，填土层均有堆积时间短，结构松散，成分复杂，力学性质差异较大等特点，还可能存在上层滞水；以下为第四纪晚更新世冲洪积成因的粘土、粉质粘土，物理力学性质一般；再往下为第四纪晚更新世冲洪积的粘性土及残积层，物理力学性质好；下部基岩为白垩系上统张桥组砂质泥岩夹泥岩、砂岩，相对较浅，为约6.50～21.80m，物理力学性质最好。

Ⅰ区的车站可采用明挖法和盖挖法施工，贯穿上部填土层结构松散，以下的第四纪晚更新世冲洪积成因的粘土层及更下部基岩层，施工时应采取降水及控水措施。

Ⅰ区间隧道，拟采用盾构法施工，盾构范围处于第四纪晚更新世冲洪积成因的粘土层及更下部基岩层中，局部位于土岩交接面附近，对隧道盾构掘进施工有不利影响，应注意结合前期施工经验和沿线的工程地质条件等调整好盾构掘进施工参数，保证隧道围岩的土体稳定。

2）工程地质Ⅱ区

工程地质Ⅱ区（K11+336.11～K26+642.14）地貌单元为河流侵蚀堆积形成的二级阶地。该区第四级覆盖层厚度大，一般约在24.10～42.70 m之间，局部在15.7～24.10 m之间，主要分布在该区西段，由西向东基岩起伏面相对较平稳。该区表部为素填土及杂填土，填土层一般厚度约0.60-5.60m，；人工堆积层以下局部为第四纪全新世沉积的粘性土层，物理力学性质一般；以下为第四纪晚更新世冲洪积成因的粘土、粉质粘土，以及局部基岩顶部有相对较薄的残积层物理力学性质相对较好；下部基岩为下第三系定远(梁园)组砂质泥岩夹泥岩、砂岩夹泥质砂岩及白垩系上统张桥组砂质泥岩夹泥岩、砂岩夹泥质砂岩，埋深一般较大，一般在24.10～42.70 m之间，局部埋深在15.7～24.10 m之间，物理力学性质好。

Ⅱ区的车站可采用明挖法和盖挖法施工，上部人工填土层结构松散，局部含上层滞水，基坑稳定性不利，以下的粘土层自稳能力较好。基岩中含裂隙孔隙水，施工设计时应进行抗突涌稳定性验算，并采取地下水控制措施。

Ⅱ区间隧道，采用盾构法施工部分地段位于土岩交接面附近，地层软硬不均，盾构推进不利，应注意结合前期施工经验和沿线的工程地质条件等调整好盾构掘进施工参数，保证隧道围岩的土体稳定。。

3）工程地质Ⅲ区

工程地质Ⅲ区（K26+642.14～K30+026.18）地貌单元为河流相沉积的南淝河一级阶地、河漫滩。该区表部为杂填土，局部为素填土，填土层一般厚度约1.50-6.9m，相对较厚；以下为第四纪全新世冲积成因的粘土、粉质粘土、粉土及粉砂层，该层土土质均匀性较差，含水量较大，物理力学性质一般；深部为第四纪晚更新世冲洪积成因的粘土、粉质粘土、粉土，以及厚度不大的古河道冲积相堆积的砂土层，物理力学性质好；该地段覆盖层厚度较大，基岩埋深在30m以下，为下第三系定远(梁园)组泥岩，局部砂质泥岩，物理力学性质最好，但基岩埋深在结构底板以下，对本工程施工影响较小。

Ⅲ区的车站可采用明挖法和盖挖法施工，本区段地质条件较为复杂，上部人工填土层结构松散，局部含上层滞水；中部的第四纪全新世冲积成因的粘土，分布有潜水或承压水；基底砂土层，分布有承压水。本区的车站基坑开挖支护的重点为基坑降水、止水及抗突涌稳定性验算。

Ⅲ区间隧道，盾构法施工盾构范围地层层位变化大，对隧道盾构施工有影响，应注意结合前期施工经验和沿线的工程地质条件等调整好盾构掘进施工参数，保证隧道围岩的土体稳定。

4）工程地质Ⅳ区

工程地质Ⅳ区（K30+026.18～K33+879.93）地貌单元为河流侵蚀堆积形成的二级阶地及古河道沉积的砂土层。该区表部为素填土，局部为杂填土，填土层一般厚度约1.9-3.7m；中上部为第四纪晚更新世冲洪积成因的粘土、粉质粘土及局部的粉土层，物理力学性质较好；以下为较厚的古河道冲积相堆积的砂土层，层顶埋深13.60～27.40m，基岩埋深在30m以下，为上白垩系张桥组(K2z)砂质泥岩及下白垩系新庄组(K1x)砂岩，对本工程无影响。

Ⅳ区的车站采用明挖法和盖挖法施工，上部人工填土层结构松散，局部含上层滞水；以下的粘土层较为复杂，其中分布有承压水，对明挖基坑侧壁稳定性影响较大，施工时应做好基坑降水和基坑工程监测工作。

Ⅳ区间隧道，采用盾构法施工，盾构范围地层主要为粘性土和砂土层，施工时应注意结合前期施工经验和沿线的工程地质条件等调整好盾构掘进施工参数，保证开挖面的土体稳定。

5）工程地质Ⅴ区

工程地质Ⅴ区（K33+879.93～终点）地貌单元为河流侵蚀堆积形成的二级阶地及局部古河道沉积的砂土层。该区表部为素填土，局部为杂填土、耕植土，填土的堆积时间短，结构松散，成分复杂，力学性质差异较大，还可能存在上层滞水；人工填土以下为第四纪全新世冲洪积层，物理力学性质一般；以下为第四纪晚更新世冲洪积成因的粘土、粉质粘土、局部的古河道沉积的砂土层及第四纪晚更新世残积层，物理力学性质较好；该地段覆盖层厚度较大，基岩埋深基本在30m以下，为上白垩系张桥组(K2z)砂质泥岩夹泥岩及下白垩系新庄组(K1x)砂岩夹泥质砂岩，对本工程无影响。

Ⅴ区的车站采用明挖法和盖挖法施工，上部人工填土层结构松散，局部含上层滞水，不利于基坑侧壁的稳定。以下的粘土、砂土层自稳性较好，部分地段基坑底板含有裂隙孔隙水，且具有承压性。施工设计时应进行抗突涌稳定性验算。

Ⅴ区间隧道，盾构范围处于粘土层，局部隧道底接近基岩面，基岩孔隙裂隙水对隧道盾构施工有影响，应注意结合前期施工经验和沿线的工程地质条件等调整好盾构掘进施工参数，保证隧道围岩的土体稳定。

4 结语

合肥地铁四号线全线车站可采用明挖法和盖挖法施工，全线隧道采用盾构施工。车站施工时应根据土质状况采取降水及控水措施，隧道时调整好盾构掘进施工参数，保证隧道围岩的土体稳定。

【参考文献】

[1]合肥市轨道交通4号线工程环境影响报告书，合肥市生态环境局

[2]朱志刚，刘衡秋，陈国华，2009.北京轨道交通工程地质灾害危险性预测评估:以昌平线S2线为例[J].中国安全科学学报，19(9) :109-113.