广州市轨道交通五号线A标岩土工程勘察技术总结精编版.docx
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广州市轨道交通五号线A标岩土工程勘察技术总结精编版
广州市轨道交通五号线A标岩土工程勘察技术总结
广东省地质物探工程勘察院
二OO七年二月
1、概述
我院受广州地下铁道总公司委托，承担广州市轨道交通五号线A标初详勘阶段岩土工程勘察工作。
1.1工程概况
1.1.1A标段西起芳村区的滘口、经大坦沙、中山八路、西场、西村、广州火车站、小北、淘金站、区庄等地，共设9座车站，其中4座换乘站，分别为大坦沙南站、西村站、广州火车站、区庄站。
1.1.2A标段滘口站、滘口～大坦沙段，大坦沙南站拟为高架线，往东线路开始转为地下线，地下线工法拟采用明挖法、矿山法和盾构法，线路在大坦沙与中山八路之间拟采用盾构法穿过珠江。
1.1.3A标段勘察范围线路起止里程为YDK0+209.715～YDK11+973.307。
广州市轨道交通五号线工程A标段初详勘察阶段岩土工程勘察，野外施工自2004年5月7日开始，至2006年8月完成1058个钻孔，进尺43325.42m，共完成勘察报告37份。
1.2勘察工作概况
1.2.1勘察技术要求
本次勘察执行广州市地下铁道设计研究院总包总体部2004年4月16日是提交的《广州市轨道交通四号线、五号线工程岩土工程勘察总体技术要求》和各工点的勘察技术要求。
1.2.2勘察目的
（1）查明勘察范围地层分布、地层层序、地质年代、岩层产状、岩层接触关系、构造特征、地貌特征。
（2）查明岩土特征、岩土分布、岩土界面，划分和描述岩土层，提出土石可挖性分级。
尤其应注意划分和描述同一时代的岩层工程特征差别大的岩性。
（3）查明勘察范围内及其附近特殊性土和不良地质单元（淤泥砂层、断裂、风化深槽等）的特征和分布，其中对软土的固结状态以及砂层的富水性、液化特征要专门描述。
（4）查明地下水的类型、埋藏情况、渗透性、涌水量、补给来源、变化幅度、地表水（河流）与地下水的水力联系。
（5）查明软土的分布范围与厚度、地下硬土层或基岩的埋深与起伏，初步查明软土中针对固结排水和强度改善有作用的砂土层的分布与厚度。
（6）查明岩土物理力学性质。
（7）判定场地和地基的地震效应
（8）了解、收集勘察范围及其附近区域是否存在有毒物质（含有毒气体）的资料。
1.3勘察手段方法
本次勘察采用以钻探为主，原位测试及物探测试（标准贯入试验、抽水试验、电阻率测试、波速测试、地温测量）和土、岩、水室内试验为辅的综合勘察方法。
1.4完成工作量
本次初详勘完成工作量见下表
地铁五号线完成项目统计
序号
工程名称
孔数（个）
进尺（米）
标贯（次）
岩样（组）
土样（组）
水样（组）
抽水试验
孔数（孔）
进尺（米）
1
广州市轨道交通五号线A标段初步勘察阶段岩土勘察
117
4437.85
628
234
282
9
7
250.81
2
广州市轨道交通五号线A标段初步勘察阶段大坦沙南站（第二次）详勘阶段岩土勘察
42
1313.86
245
29
98
1
3
广州市轨道交通五号线A标段东风西路至西村区间详勘阶段岩土勘察
22
821.83
153
33
22
2
2
62.00
4
广州市轨道交通五号线A标段花园酒店站详勘阶段岩土勘察
21
826.68
136
37
30
2
2
82.61
5
广州市轨道交通五号线A标段区庄站详勘阶段岩土勘察
28
1081.57
283
38
36
2
2
117.89
6
广州市轨道交通五号线A标段小北至花园酒店详勘阶段岩土勘察
39
1589.64
190
86
61
3
2
81.52
7
广州市轨道交通五号线A标段大坦沙南至中山八路区间盾构段详勘察阶段岩土勘察
29
1048.98
231
78
29
3
2
73.63
8
广州市轨道交通五号线A标段大坦沙南至中山八路区间沉管段详勘察阶段岩土勘察
39
1082.73
242
22
80
4
3
84.05
9
广州市轨道交通五号线A标段东风西路站详勘阶段岩土勘察
28
1190.65
163
33
26
3
2
85.7
10
广州市轨道交通五号线A标段广州火车站详勘阶段岩土勘察
14
480.25
27
32
13
2
2
76.75
11
广州市轨道交通五号线A标段广州火车站-小北区间（补充）勘察阶段岩土勘察
9
409.07
23
12
10
3
127.41
12
广州市轨道交通五号线A标段广州火车站-小北区间详勘阶段岩土勘察
70
3152.74
335
164
100
4
3
141.65
13
广州市轨道交通五号线A标段花园酒店-区庄区间详勘阶段岩土勘察
39
1552.13
193
99
48
2
2
77.51
14
广州市轨道交通五号线A标段中山八路站详勘阶段岩土勘察
60
2110.24
448
61
101
3
3
100.1
15
广州市轨道交通五号线A标段滘口至大坦沙高架区间详勘阶段岩土勘察
26
1240.33
152
47
45
1
序号
工程名称
孔数（个）
进尺（米）
标贯（次）
岩样（组）
土样（组）
水样（组）
抽水试验
孔数（孔）
进尺（米）
16
广州市轨道交通五号线A标段西村站详勘阶段岩土勘察
42
1569.78
289
38
46
1
2
58.35
17
广州市轨道交通五号线A标段西村-广州火车站详勘阶段岩土勘察
59
2989.97
441
80
73
3
2
111.92
18
广州市轨道交通五号线A标段小北站详勘阶段岩土勘察
35
1355.53
172
110
61
4
4
164.21
19
广州市轨道交通五号线A标段中山八路至东风西路详勘阶段岩土勘察
69
2491.96
406
101
137
3
4
137.8
20
广州市轨道交通五号线A标段广州火车站-小北区间（补充2）详勘岩土勘察
7
320.90
38
1
6
21
广州市轨道交通五号线A标段中山八路站I号出入口通道详勘阶段补勘
4
143.10
31
3
6
22
广州市轨道交通五号线A标段淘~区区间施工竖井详勘阶段补勘
2
76.60
5
4
1
23
广州市轨道交通五号线A标段大坦沙至-中山八路盾构段详勘阶段补勘
6
214.50
48
2
12
24
广州市轨道交通五号线A标段第二次过江段广三断裂勘察
3
123.30
3
6
25
广州市轨道交通五号线A标段滘口站详勘
38
1615.41
207
141
101
4
3
121.7
26
广州市轨道交通五号线A标段广州火车站补充详勘
19
622.88
46
32
15
27
广州市轨道交通五号线A标段广州火车站至小北区间盾构井补充详勘
9
321.14
50
8
11
28
广州市轨道交通五号线A标段大坦沙至-中山八路区间盾构段（竖井）详勘阶段补勘
6
214.50
48
2
12
29
广州市轨道交通五号线A标段区庄站补充详勘
3
113.22
9
9
3
30
广州市轨道交通五号线A标段滘口至大坦沙南区高架段补充（第一次）详勘
79
3989.20
412
185
109
4
序号
工程名称
孔数（个）
进尺（米）
标贯（次）
岩样（组）
土样（组）
水样（组）
抽水试验
孔数（孔）
进尺（米）
31
广州市轨道交通五号线A标段小北站补充（第一次）详勘
9
345.55
32
21
8
32
广州市轨道交通五号线A标段西村站东端隧道风机房补充详勘
4
155.99
26
7
4
33
广州市轨道交通五号线A标段大坦沙南站第三次补充详勘
13
579.55
81
14
24
34
广州市轨道交通五号线A标段滘口至大坦沙南区高架段（第三次）补充详勘
58
3402.48
369
107
112
35
广州市轨道交通五号线A标段小北站补充（第二次）详勘
5
185.61
20
6
10
36
广州市轨道交通五号线A标段西场站（盾构吊出井）补充详勘
4
130.70
23
6
4
37
广州市轨道交通五号线A标段广州火车站2号风亭补充详勘
1
25
5
2
4
合计：
1058
43325.42
6210
1890
1740
60
50
1955.61
2、岩土工程特征
2.1地形地貌
2.1.1地貌特征
滘口～西村，为珠江冲积平原，珠江两岸海陆交互相沉积层和冲积砂层发育，其中大坦沙岛属珠江河流冲积形成的江中心砂洲，西村至区庄，地形略有起伏为微丘台地，在越秀山一带为点缀的剥蚀残丘。
2.1.2线路地面条件
滘口至大坦沙南线路基本平行广三铁路走向，地面多为民宅，地面标高约6.50～12.0m，其中在滘口站北侧跨越芳村大道，在里程YDK0+908～YDK1+233，路线跨越西珠江。
大坦沙南至中山八路，线路沿双桥路的北侧延伸，地面多为民宅，地面标高约7.50～11.0m，其中在里程YDK2+500～YDK2+783，线路穿越东珠江，线路过珠江后穿越广三铁路，在里程YDK2+100～YDK2+400，线路穿越南岸路和中山八路。
中山八路至西场区间，线路沿线多为民居，并穿越在建西焦公园。
在西场站,线路与东风西路近垂直相交。
在里程约YDK3+870～YDK4+200线路穿越广三铁路及驷马涌，在里程YDK4+650～YDK4+700线路穿越铁路专用线，地面标高约7.00～10.0m。
西场至西村在里程YDK4+870～YDK5+400，线路沿线多为民居，并穿越水厂路，在里程YDK5+400～YDK5+600线路沿环市西路伸延，地面较平坦，地面标高为9.50～10.30m。
西村至广州火车站，线路沿环市西路伸延，在里程YDK5+900～YDK9+960线路穿越广三铁路，地面标高约10.0～18.50m。
广州火车站至小北，线路基本环市路延伸，在里程约YDK7+765～YDK7+830线路穿越解放北路，在里程YDK8+100～YDK8+540线路穿越越秀山。
地形高差起伏较大，沿线地面标高为8.40～48.0m。
小北至区庄，线路沿环市东路延伸，在里程YDK9+780线路穿越东濠涌，在花园酒店东侧线路穿越华东路隧道，在里程YDK11+300～YDK11+350，线路穿越区庄立交。
地面标高有起伏，高程为12.0～22.0m。
2.2地质构造
2.2.1区域构造主要特点
广州市位于华南褶皱系（一级单元），粤北、粤东北—粤中拗陷（三级单元）的中部，为晚古生代至中三迭世的拗陷。
印支运动使晚古生代地层发生过渡型褶皱，并发育了走向断裂。
构造线方向以北东向为主，还有东西向，两者常常联合在一起，形成“S”形弯曲。
中、新生代以断陷盆地发育为特征，并追循深、大断裂带分布。
中生代的岩浆活动频繁，以多次侵入和喷溢为特征，新生代则表现为偏基性的岩浆喷溢。
以广从断裂和瘦狗岭断裂为界线分成几个构造区。
广从断裂以东、瘦狗岭断裂以北构造区，位于东西向增城凸起的西部，主体构造是东西向，由早古生代变质岩中的东西向片理、片麻理及其一系列不对称褶曲，东西向的瘦狗岭断裂以及控制罗岗序列花岗岩入侵的东西构造带所组成。
广从断裂以西构造区，位于北东向的广花凹陷的南西部。
主体构造是北东向。
由上古生界及其褶皱和伴生的走向断裂以及三迭系和第三系向斜盆地构造。
是叠加在基底构造上的晚古生代至中新生代的北东向构造区。
瘦狗岭断裂以南的构造区，包括广州市中心及黄埔港一带，处于三水断陷盆地东延部分。
主体构造是东西向，其次是北西向。
由中生界白垩系构成的东西向比较宽阔的褶皱和燕山期及喜马拉雅期形成的一系列北西向断层，是继承性构造。
2.2.2断裂
轨道交通五号线A标段沿线经过的断裂有广三断裂，海珠断裂，清泉街断裂、广从断裂、麓湖断裂、环市路断裂。
现将各条断裂的区域特征叙述如下：
（1）广三断裂（F1）：
该断裂西起三水，经佛山南海延入广州，走向近东西（SE90~100°），倾角50~85°，倾向南。
广三断裂形成与印支运动，主要活动方式为北盘上升，南盘下降东移。
历史时期沿该断裂发生过一些小强度的地震，例如1372年4.75级地震和1999年1.7级地震等，说明广三断裂属全新活动断裂。
广三断裂与地铁5号线在大坦沙珠江河段西航道附近相交。
本次勘察揭示到广三断裂带宽度约200m，里程为YDK1+172~375。
断裂带岩性为角砾状灰岩和角砾状泥质粉砂岩，胶结较好。
（2）海珠断裂（F2）
根据1：
5万的基岩地质图，海珠断裂东起大坦沙西侧的白沙河、经珠江大桥、海珠广场，西止于中山大学北侧的珠江南岸，走向近东西（SE100～120°），倾向南，倾角较陡。
本次勘察未直接揭示到海珠断裂，但揭示到风化深槽，岩性为残积土及全风化带。
（3）清泉街断裂（F3）
根据1：
5万基岩质图，清泉街断裂东起大坦沙岛此端白沙河西岸，经西村、中山纪念堂，西止于东山湖东侧，走向近东西，倾向南、倾角较陡，清泉街断裂在地铁二号线中的纪念堂站北侧有揭露，破碎带度约40～50m。
本次勘察未直接揭示到该断裂，但在西村站、火车站区间勘察资料显示为风化深槽，里程为YCK5+965~6+300，岩性为残积土及全、强风化带。
（4）广从断裂（F4）
该断裂北起从化良口，经从化温泉、神岗至广州磨刀坑、越秀山，并向南延伸，经平洲至九江，总体走向北东35~50°，倾向NW，倾角40~70°，断裂切割震旦系变质岩、上古生界和白垩系下第三系红层以及燕山期花岗岩等地层与岩石，发育长度超过100km，并且断裂通过的花岗岩普通遭受不同程度的挤压、破碎和糜棱岩化，有一部分则变成硅化构造角砾岩，早期多表现为逆断层性质，晚期则为正断层性质，根据有关资料，与广从断裂有关的地震发生过多次，震级1.5~4.75级。
说明广从断裂是活动断裂，根据广东省地震工程勘测中心《2002年广东省跨断层水准测量分析意见》，广从断裂陈田场地布置了2条跨断裂测线，长度分别为0.5km和0.95km，从高差变化看，1991年~2002年跨断裂测段的高差曲线反复“升降”交替波动变化，断裂两盘存在有微小的活动，积累变化最大值4.38mm，从曲线变化趋势看，下盘（东盘）由缓慢上升现象，从年均值曲线上看，两条测线段曲线有逐年爬升趋势，但相邻年间变化值不大，未达到中强地震的变化幅度。
广从断裂为微弱~中等全新活动断裂。
广从断裂与5号线在越秀山北侧的环市路近垂直相交。
本次勘察揭示到两束广从断裂，穿越长度约15m，局部30m，其影响范围约115m，断裂破碎带岩性为碎裂岩、断层泥、角砾岩等。
（5）麓湖断裂（F5）
该断裂走向北东20～30°，倾向北西，倾角40～70°，破碎带宽度1～7m，属张扭性断裂。
在小北站西侧通过，与线路基本垂直。
破碎带岩性为角砾岩，胶结较紧密。
（6）环市路断裂（F6）
该断裂走向NW275～280°，倾向NE，倾角40～55°，断裂挟持于广从断裂与麓湖断裂之间，全长1.3km，推测属正断层，见铁质胶结的构造角砾岩。
该断裂在线路北侧通过，在线路范围，受断裂影响，岩石较破碎。
2.2.3褶皱
（1）荔湾单斜
线路西场站至广州火车站，属燕山构造阶段形成的褶皱—荔湾单斜，由白垩系上统地层组成，地层呈北东向展布，倾角约45°，不整合于石炭系地层之上，
（2）天河向斜
线路小北站至区庄站，属天河向斜范围，线路基本上沿天河向斜线轴延伸，天河向斜由白垩系地层组成，向斜轴线近东西向。
南翼倾角约30～45°，北翼倾角15～20°，天河向斜整体向东倾伏，西部翘起。
2.3地层岩性
沿线穿越的地层有上古生界石炭系，中生界侏罗系和白垩系，新生界第四系，以及燕山期及喜山期侵入岩，从区域地质角度出发，现由老至新简述如下：
2.3.1石炭系（C）
（1）石炭系石磴子段（C1ds）
在线路上主要分布在解放北路与环市路交汇处的东侧，里程约为YDK7+860～YDK8+040，为广从断裂所控制的范围，岩性为石灰岩，受广从断裂影响，裂隙岩溶较发育，在MEZ1-A097揭露到2个溶洞，地下水丰富。
（2）石炭系测水段（C1dc）
在线路上主要分布越秀山花岗岩体的东侧，里程约为YDK8+950～YDK9+150，岩性主要为砂岩、炭质页岩、石灰岩等。
（3）石炭系壶天群（C2+3ht）
在线路上主要分布在大坦沙南站及西珠江河范围，里程约为YDK1+050～YDK2+250、YDK1+650～YDK1+910。
岩性为灰白色石灰岩，岩性较单一。
2.3.2侏罗系（J）
在线路上主要分布于越秀山附近，属侏罗系金鸡组，里程约为YDK8+040～YDK8+250区域上侏罗系金鸡组岩性主要为凝灰质岩屑砾状砂岩，粗粒长石、石英砂岩，细砂岩，紫红色泥质粉砂岩，黑色炭质页岩夹灰岩。
2.3.3白垩系（K）
（1）白垩系上统三水组西濠段（K1S2b）
本组属内陆湖泊相为主的粗砂～细砂屑碳酸盐建造，岩性以紫红色泥质粉砂岩，粉砂质泥岩夹含砾粗砂岩，呈薄～中厚层状，含钙质团块。
本层主要分布小北一带，里程约为YDK9+150～YDK9+630。
（2）白垩系上统大朗山组（K2d）
本组上段属湖泊相，下段属河流相的粗～细碎屑及碳酸盐建造。
与下伏基岩呈整合接触。
①三元里段（K2d1）：
岩性主要为杂色砾岩夹暗紫红色粉细砂岩、砾岩与粉细砂互层。
主要分布于中山八路至东风西路广州火车站、淘金站。
里程约为YDK4+000～YDK7+850、YDK9+550～YDK11+773②黄花岗段（K2d2）：
岩性主要为紫红色泥岩、泥质粉砂岩，夹含砾粉细砂岩，局部石灰岩和石膏。
主要分布于滘口～中山八路等，里程约为YDK0+209～YDK4+000。
2.3.4第四系（Q）
第四系包括全新统（Q4）和上更新统（Q3），其下缺失中更新统和下更新统。
全新统由人工填土（Q4ml）、海陆交互相沉积的淤泥、淤泥质土层和淤泥质砂层（Q4mc）、海相冲积砂层（Q3+4mc）、和冲积—洪积砂层、土层（Q3al+pl）以及残积土层（Qel）。
2.3.5侵入岩
（1）燕山期侵入岩
燕山期侵入岩主要分布在越秀山广从断裂分布范围，岩性主要为中细粒花岗岩，线路里程约为YDK8+200～YDK9+000。
（2）喜山期侵入岩
喜山期侵入岩主要分布在东珠江的两岸，岩性为辉绿岩，线路里程为YDK2+400～YDK2+650。
2.4水文地质条件
2.4.1地下水的赋存与补给
（1）本次勘察所揭露的地下水水位埋藏较浅，稳定水位埋深为1.00～5.70m，标高为2.50～19.21m，地下水位的变化与地下水的赋存、补给及排泄关系密切，每年5～10月为雨季，大气降雨充沛，水位会明显上升，而在冬季因降水减少，地下水位随之下降，年变化幅度为2.5～3.0m。
（2）地下水类型
地下水按赋存方式分为第四系松散岩类孔隙水，层状基岩裂隙水、块状基岩裂隙水及碳酸盐岩类裂隙溶洞水。
A、松散岩类孔隙水
第四系海陆交互相沉积砂层、冲积—洪积砂层为主要含水层，根据本次勘察和广东省地质物探工程勘察院《广州市大坦沙资源电厂工业用水水文地质勘察报告》（1997.8），大坦沙岛一带水量特别丰富，单孔涌水量一般大于800m3/d，渗透系数11～56m/d，本次勘察抽水试验渗透系数为5.68～34.70m/d，地下水与珠江河水有水力联系，西村～区庄段，冲积—洪积砂层分布范围不广，地下水富水性中等。
B、层状基岩裂隙水
层状基岩裂隙水主要赋存在白垩系红层碎屑岩的强风化带和中风化带，由于岩石裂隙大部分被泥质充填，故其富水性不大，岩体大部分完整，地下水赋存条件较差。
C、块状基岩裂隙水
块状基岩裂隙水主要赋存在燕山期花岗岩及辉绿岩中，地下水的赋存不均一，在裂隙（断裂）发育地段，水量较丰富。
D、碳酸盐岩类裂隙溶洞水
碳酸盐类裂隙溶洞水主要赋存在石炭系石灰岩中及白垩系石灰岩中，溶蚀裂隙和溶洞发育，水量中等～丰富，单孔涌水量为406～3522m3/d。
本次勘察在越秀山西侧石灰岩岩溶裂隙含水层进行抽水试验，得渗透系数为19.79～24.90m/d。
（3）地下水补给与排泄
勘察范围大气降水、珠江河水是地下水的主要补给来源，排泄主要表现为大气蒸发及珠江退潮时向江河排泄，地下水位受季节和江河水潮汐的影响明显。
五号线A标段地下水主要赋存在第四系砂层、石灰岩溶洞。
第四系砂层孔隙水的补给来源主要靠大气降水和珠江河水，石灰岩岩溶裂隙水主要靠第四系孔隙水的越流补给和大气降水补给。
2.4.2地下水的腐蚀性
根据本次勘察所取地下水样的地下水分析报告，按国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）12.2条判别，结果表明滘口～西村段地下水对混凝土结构大部分地段无腐蚀性，局部地段有弱腐蚀性（PH值超标），地下水对混凝土结构中的钢筋大部分地段有弱腐蚀性（氯离子含量超标），局部无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性，西村～区庄段，地下水对混凝土大部分地段无腐蚀性，局部地段有腐蚀性（侵蚀性二氧化碳超标），地下水对混凝土结构中的钢筋大部分无腐蚀性，局部有弱腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。
2.4.3渗透系数的选用
根据收集到的水文地质资料本次初详勘抽水试验成果、室内渗透试验资料和广州地区经验，本报告整理并建议沿线各岩土分层的渗透系数：
（1）人工填土层<1>
沿线分布广泛，其中杂填土和素填土主要由碎石、砂土及粘性土组成，稍压实～欠压实，孔隙度较大，透水性亦较强，大部地段不赋存，局部存在上层滞水，其地下水来源主要靠降水补给。
建议采用渗透系数K为0.5～2m/d。
（2）淤泥、淤泥质土层<2-1>
本层在滘口～西场分布，平均厚度2.35m，富水性差，根据室内渗透系数试验和地区经验，渗透系数建议采用0.001～0.004m/d。
（3）淤泥质砂层<2-2>
全线分布较广泛，平均层厚5.23m，地下水存在孔隙潜水，受大气降水和珠江河水补给。
该层主要由淤泥质砂层组成，富水性中等，为中等透水性层，根据抽水试验结果和有关地区经验值，渗透系数建议采用2m/d。
（4）冲积—洪积粉细砂层<3-1>
本层广泛分布，平均层厚5.11m，地下水以孔隙潜水赋存，受大气降水和珠江水补给，富水性中等，根据本次抽水试验结果和地区经验，渗透系数建议采用5～10m/d。
（5）冲积—洪积砂层<3-2>
主要分布在滘口～西场，平均层厚4.46m，地下水主要以孔隙潜水赋存，受大气降水和珠江河水补给，富水性强，在滘口～中山八路地段，冲积—洪积砂层渗透系数建议采用30m/d。
西场～区庄渗透系数建议采用10m/d。
（6）冲积—洪积土层
本层分布较广泛，厚度不大，富水性较差，根据室内渗透试验结果和地区经验，渗透系数建议采用0.005～0.01m/d，为微透水层。
（7）坡残积土层
分布于基岩顶
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