成都地铁四号线砂卵石层分布规律及工程特性研究

摘要

随着成都地铁的快速发展，由于成都地区砂卵石地层的分布规律不清以及工程特性不明导致在地铁的施工过程中会出现一些工程地质问题，进而影响施工进度或引发安全事故。因此，本文依托成都地铁4号线二期西延线工程，以已建成的地铁1、2号线资料为参考，对成都地铁4号线二期西延线工程砂卵石层组分结构、砂卵石层空间分布特征、砂卵石层分层现象、砂卵石层岩土体工程地质特性进行深入研究，分析该类型砂卵石地层同地铁盾构施工的适应性，并对在该类砂卵石地层中盾构施工形式选择提出建议，分析盾构法施工在成都地铁四号线西延线中可能遇到的工程地质问题并提出解决建议。主要研究内容及成果如下:
　　(1)通过对漂石、卵石的含量、粒径长度、分布等统计分析，该砂卵石地层总体上表现为从西向东漂石含量越来越低、漂石粒径从西向东越来越小、漂石粒径从浅到深越来越大的特征。
　　(2)由于砂卵石沉积层理较明显;磨圆度较好;分选性较差;级配较差;含有有大漂石等情况，其同时具有冲积成因砂卵石层与洪积成因砂卵石层的特征，而无明显的冰川沉积砂卵石层特征，结合其河流故流向的判断得出成都地铁4号线西延线砂卵石地层由岷江冲洪积作用形成。
　　(3)该地区的砂层透镜体主要组成成分为石英，云母和岩屑，含少量燧石，没有粘性矿物。水是砂层透镜体稳定性的最大的影响因素，水与矿物颗粒表面之间形成的张力是保持砂层透镜体稳定的主要作用力。
　　(4)成都地铁4号线二期西延线的砂卵石地层级配不良，砂卵石天然抗压强度为41.8～170Mpa，卵石土的单轴抗压强度一般为60.9～132.9Mpa，对盾构影响较大。密实度是控制卵石土变形模量的重要因素之一;矿物颗粒粒度与渗透系数存在很密切的关系，这种关系是可以用公式、模型进行表达的。即矿物颗粒粒度是影响砂卵石土渗透系数这一重要宏观指标的重要因素之一。
　　(5)该地层的盾构类型通过理论与实际相结合的方式确定采用复合加泥式土压平衡盾构机，对在该类地层下盾构施工可能出现的刀盘与刀具的磨损、大粒径漂石的破碎等问题提出了土体改良、选择合适的刀盘;及时调整掘进参数等解决办法以供参考。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题背景及研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 砂卵石分布规律的研究现状

1．2．2 砂卵石工程特性的研究现状

1．3 研究目标和主要研究内容

1．3，1 研究主要目标

1．3．2 研究主要内容

1．3．3 研究的关键问题

1．4 研究思路、方法和技术路线

1．4．1 研究思路及研究方法

1．4．2 采用的技术路线

第2章 成都地铁四号线二期西延线地质概况

2．1 工程概况

2．2 区域地质环境

2．2．1 人文及自然地理

2．2．2 气象特征

2．2．3 河流水文

2．2．4 地层岩性

2．2．5 地质构造

2．2．6 地震

2．2．7 水文地质

2．3 场地地质特征

2．3．1 地形地貌

2．3．2 土层特征

2．3．3 地质构造

2．3．4 水文地质

2．3．5 不良地质与特殊岩土

第3章 成都地铁四号西延线线砂卵石地层特性

3．1 砂卵石层的漂石分布

3．2 砂卵石层的卵石特征及其河流固流向的判断

3．3 砂卵石层的地层分布

3．3．1 砂卵石地层GOCAD建模

3．4 砂卵石层分层现象粒径分析

3．5 地铁4号线西延线砂卵石地层的成因

3．5．1 砂卵石地层的成因类型

3．5．2 各类砂卵石地层的特性

3．5．3 四号线西延线砂卵石地层的成因类型

3．6 砂卵石砂层透镜体对工程的影响

3．6．1 砂层透镜体的宏观分析

3．6．2 砂层透镜体的微观分析

3．7 四号线西延线地下水动态总结

3．8 本章小结

第4章 砂卵石土的物理力学参数研究

4．1 砂卵石的颗粒级配

4．2 砂卵石地层的强度

4．3 密实度与变形模量

4．4 矿物颗粒与变形模量

4．4．1 渗透系数与变形模量分析

4．4．2 bp神经网络模型对矿物颗粒粒度与渗透系数分析

4．4 本章小结

第5章 砂卵石地层与地铁施工适应性评价

5．1 砂卵石地层的地铁施工进行适应性评价

5．2 砂卵石地层的盾构选型

5．2．1 盾构的类型

5．2．2 盾构区间的地层情况

5．2．3 盾构的理论原理选型

5．2．4 结合实际情况进行选型

5．2．5 最终选型结论

5．3 盾构法施工中可能遇到的工程问题与解决办法

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果