土体工程地质层组的划分.pdf

第 25 卷第 5 期 岩 土 力 学 Vol.25 No.5 2004 年 5 月 Rock and Soil Mechanics May 2004 收稿日期2003-03-21 修改稿收到日期2003-07-04 作者简介李晓昭，男，1 9 6 8 年生，副教授，博士，主要从事工程地质、岩土力学方面的教学科研工作。 文章编号1000－7598－2004 0575905 土体工程地质层组的划分 李晓昭 1，罗国煜1，龚洪祥2，严三保3，张 迪1 （1. 南京大学 地球科学系，江苏 南京 210093；2.南京地铁工程建设指挥部，江苏 南京 210024；3.南京工业大学 土木学院，江苏 南京 221000） 摘 要工程地质岩组的划分是岩体质量评价的基础。当大型工程揭露土层很多时，进行土体工程地质层组的划分亦是十分 必要的。它可以更为清晰的反映场地地质结构的变化规律，便于地质模型的概化和参数研究，有助于抓住主要工程地质问题 进行评价，便于设计师的理解和应用。以南京地铁南北线一期工程为例，探讨了土体工程地质岩组的划分问题。通过以层组 为基础的参数离散性统计、工程地质模型与工程地质问题的分析可以看出该层组划分方案的合理性与工程意义。 关 键 词土体；工程地质层组；南京地铁 中图分类号TU 43 文献标识码A The division of engineering geological strata groups of soil mass LI Xiao-zhao1, LUO Guo-yu1, GONG Hong-xiang2, YAN San-bao3, ZHANG Di1 1.Department of Earth Sciences, Nanjing University, Nanjing 210093, China; 2.Nanjing Metro Construction headquarter, Nanjing 210024, China; 3.College of Civil Engineering, Nanjing Industrial University, Nanjing 210093, China Abstract It is well known that the correct division of engineering geological strata groups of rock mass is the basis of rock mass quality uation. When many soil layers were revealed, especially in large projects, it is necessary to divide the engineering geological strata groups of soil mass either. The division is helpful to show the geological structure of the site more clearly, make it convenient to generalize the engineering geological model and study geotechnical parameters on the basis of the model and is helpful to capture and uate the primary engineering geological problems. Furthermore, it is easier for the architects to understand and to apply to. Taking the Nanjing Metro for example, the issues of the division are discussed. Through the statistics of discrete data acquired from the divided strata groups and analyses on the engineering geological models and problems, the rationality and significance of the division is noticeable. Key words soil mass; engineering geological strata groups; Nanjing Metro 1 前 言 工程地质岩组（层组）的划分是地质模型概化 和岩土体质量评价的基础和首要环节。对于岩石工 程进行岩体质量评价时，首先需要进行工程地质岩 组的划分，这一点已为大家熟知和广泛应用。当大 型工程大范围揭露土体，其土层较多、土体类型变 化比较复杂时，也同样有一个土体工程地质层组的 概化问题。 南京地铁南北线一期工程全长 16.99 km， 其中， 地下线长 10.62 km，全线共设车站 13 座，地下站 8 座。线路穿越的地形地貌变化很大，场地第四纪覆 盖层厚度大，古河床区最厚达到 47 m，且厚度变化 较大；成因类型复杂，南京城区滨临长江，并处于 古秦淮河水系的下游，控制第四纪地层沉积的水动 力条件变化较大；土性变化大，层序复杂，场地内 第四纪地层多达近 50 层， 如表 1 示。 设计人员普遍 感觉到层划的太细不便于设计取用。本文以南京地 铁南北线一期工程为例[1, 2]，探讨土体工程地质层 组的划分问题。 在大型工程中，当场地岩土层较多、成因类型 复杂、空间分布变化大时，各区段勘察中工程地质 层的详细划分和整个场地工程地质层组的总体概 化，都是十分必要的。二者结合才能高质量的完成 勘察任务，更好的为工程方案的论证和工程设计服 务。通过工程地质层组的划分，可以达到如下两个 目的1 分组归类；进行地质模型概化和参数研 究，有助于找出主要矛盾，更好地评价主要工程地 岩 土 力 学 2004 年 760 质问题，便于设计师理解和应用；2 可以更为清 晰的反应地质结构的变化规律。 图1 南京地铁南北线一期工程地质剖面示意图 Fig.1 An engineering geological schematic cross section along the metro axis 2 地貌特征、第四纪环境演化与地层 2.1 场地地貌特征 南京市为长江下游河谷平原的一部分，地貌上 属低山丘陵区[3]。市区西面、北面为临江的宽广漫 滩，地面高程 7～10 m，北面有沿江低山（幕府山 海拔 199～200 m，栖霞山高 274 m） ，东面为紫金 山（448 m） 。市区为阶地区，并被分割成坳沟和低 丘。 地铁线路穿越的地形地貌变化很大，其中有三 段穿越低山丘陵地貌单元，另有两段通过古河道 （冲积平原地貌单元） ，古河道区又分为河漫滩和 古河床两个单元类型。 2.2 第四纪沉积环境的演化与第四纪地层 进入第四纪以后，在古气候冷暖变化和新构造 升降运动的综合影响下，海面有数次间歇性升降变 化。从上新世 N2至晚更新世 Q3，市区地表形成了 三级阶地。中晚更新世 Q2～Q3，城区古长江泛滥沉 积广泛，形成下蜀土，伴随新构造运动上升和阶地 发育，下蜀土受冲刷侵蚀严重，城区内仅在部分地 区有所保留。 下蜀组粘土、 粉质粘土， 褐黄-灰黄色， 结构紧密，可塑-硬塑状，压缩性低，强度大，是良 好的天然地基土。 晚更新世 Q3末期， 市区三道基岩 隆起和两个沉降盆地的古地貌渐趋明显。古地貌上 的沉积有两类典型的沉积环境纵贯南北盆地的河 流谷地与长江漫滩的沉积；阶地与河漫滩后缘区的 冲坳沟沉积。长江漫滩上为粉质粘土、淤泥质软 土，下为砂性土，二元结构。古河道深切至基岩， 古河床中主要为中晚全新世冲淤积成因的粉细砂、 粉土和软土[4]，呈现由粗到细的明显的韵律变化； 河床两侧， 晚更新世-早全新世早期冲积成因的土层 构成埋藏阶地，阶面上为中晚全新世冲淤积成因的 松软土层。南京地区的坳沟沉积，又有低阶地坳沟 和高阶地坳沟之分，低阶地坳沟有长江灰砂进来， 高阶地坳沟使原生下蜀土被剥蚀、搬运并就近沉积 成为次生下蜀土。城区内坳沟往往发育在第四纪松 散沉积物上，土层呈多层结构。该地铁沿线场地内 的第四纪土层如表 1 示。 表1 场地第四纪土层 Table 1 The Quaternary ations at the project site 土层编号 土性及描述 沉积 时代 ①-1 杂填土，灰黄、褐灰，松散-稍密 ①-2b2-3 素填土，褐灰、褐黄，软-可塑 ②-1b1-2 粉质粘土，灰黄-褐灰，可-硬塑 32 4 Q ②-1b2-3 粉质粘土，灰黄、褐灰，软-可塑 ②-1a2 粘土，灰黄，可塑 ②-1a2-3 粘土，软-可塑 ②-1c2-3 粉土，灰黄、灰，饱和，中-稍密 ②-1c2 粉土，褐灰、褐黄，饱和，中密 ②-1d4 粉细砂，灰色，饱和，松散 ②-2n 泥炭，灰黑，流塑状 ②-1b3-4 粉质粘土，灰色，软-流塑 ②-2b4 淤泥质粉质粘土-粉质粘土，灰色，流塑，局部软塑 ②-2c3 粉土，灰色，饱和，稍密 ②-2d2-3 粉砂夹细砂，中-稍密，局部夹粉土 ②-3b3 粉质粘土，灰色，软塑，局部可塑 ②-3b3-4 粉质粘土，灰色，软塑 ②-3d2-3 粉细砂，灰色，中-稍密 ②-4d1-2 粉细砂，灰色，稍密-中密 ③-1-1b1-2 粉质粘土，褐黄、灰绿，硬-可塑 3 3 1 4 QQ ③-1-1b2 粉质粘土，褐黄，可塑 ③-1-2b2 粉质粘土，褐黄，可塑 ③-1-2b3-4 粉质粘土，灰色、褐黄，软-流塑，夹砂 ③-2-1b2 粉质粘土，绿灰、褐黄，可塑 ③-2-1b2-3 粉质粘土，灰，软-可塑 ③-2-2b1-2 粉质粘土，褐灰、褐黄，可-硬塑 ③-2-2b2 粉质粘土，灰绿、褐黄，可塑 ③-2-2b3-4 粉质粘土，褐灰，软-流塑 ③-2-2a2-3 粘土，褐灰，软-可塑 ③-2-3b2 粉质粘土，褐黄，可塑，夹砂 ③-3-1a1-2 粘土，褐黄，可-硬塑 ③-3-1b2 粉质粘土，褐黄、褐灰，可塑 ③-3-2a1 粘土，褐黄，硬塑 ③-3-2b2 粉质粘土,灰黄- 绿灰,可塑,局部,夹薄层粉土和少量小砾石 ③-3-2b2-3 粉质粘土，褐黄-褐灰，可- 软塑，局部流塑，夹薄层粉砂 ③-3-2b4 粉质粘土，灰、灰黄，流塑 ③-3-2c1-2 粉土，褐黄、褐灰，中-密实 ③-3-3d2 粉细砂，灰色，中密，透镜体状 ③-4b2 粉质粘土，褐灰，可塑 ③-4b2-3 粉质粘土，绿灰-灰，可-软塑 ③-4e 粉质粘土混卵砾石，灰、褐黄，可塑，部分硬塑 ④-b1-2 粉质粘土，褐黄，可-硬塑 Q2-3 ④-c1-2 粉土，褐-红，中-密实 ④-e 混合土，灰黄，硬塑 ⑤-a1-2 粘土，棕红，可-硬塑，安山岩风化产物 ⑤-e 残积土，褐黄-棕红，可塑 第 5 期 李晓昭等土体工程地质层组的划分 761 3 工程地质层组的划分 3.1 划分依据 层组划分的依据主要考虑1 沉积时代；2 成因类型与沉积环境； 3 物质成分与结构特征； 4 工程特性指标。 因为， 不同年代和成因类型的土体， 即使物理指标相近，工程特性可能相差悬殊；不同 土性所要分析的参数和评价方法不同；时代、成因 类型以及岩性与结构特征相同的土体，其工程特性 也可能在空间上变化较大，将其物理力学指标放在 一起进行统计分析和参数选取是不科学的。 3.2 划分方法及代码串表述 结合地铁南北线一期工程实际情况，对工程所 揭露的第四纪地层，按以下原则划分工程地质层组 1 根据沉积时代、成因类型划分工程地质层组。 2 根据沉积相组合、土体物质成分与结构特征以 及工程特性划分亚组。 工程地质层组代码串表示层组（罗马数字）- 亚组（阿拉伯数字）-土性和状态（英文字母缩写） ， 比如 ΙΙΙ 1 CH 土性和工程性质 “硬粘性土Hard Cohensive soil” 亚组 “第 1 亚组” 层组 “第ΙΙΙ层组” 代码串以清晰、简单的形式表达了丰富的工程 地质信息，反映了工程地质学的思维方法。透过代 码串，结合地质图件，地质勘察技术人员可以很直 观的总览第四纪土层的沉积时代、成因类型和地质 结构；工程设计人员又可直观地看出场地土层的基 本工程特性和组合特征，便于进一步的地质模型的 概化和等效力学模型的建立。 3.3 划分结果 各工程地质层组的土层组成和划分见表 2, 3。 表2 各工程地质层组的土层组成 Table 2 Strata included in each engineering geological strata group 层 组 亚 组 亚组 编号 亚组名称 基本工程地质层 Ⅰ Ⅰ Ⅰ 填土 ① 1 ①2b2-3 Ⅱ1 Ⅱ1CH 硬粘性土 ② a1 ②a2 ②a1-2 ②a2-3 ②b1 ②b2 ②b1-2 ②b2-3 Ⅱ2 Ⅱ2CS 软粘性土 ③ a3 ②a4 ②a3-4 ②b3 ②b4 ②b3-4 Ⅱ3 Ⅱ3SD 密砂性土 ②c1 ②c2 ②c1-2 ②d1 ②d2 ②d1-2 Ⅱ Ⅱ4 Ⅱ4SL 松砂性土 ②c3 ②c4 ②c3-4 ②c2-3 ②d3 ②d4 ②d3-4 ②d2-3 Ⅲ1 Ⅲ1CH 硬粘性土 ③a1 ③a2 ③a1-2 ③b1 ③b2 ③b1-2 Ⅲ2 Ⅲ2CS 软粘性土 ③a3 ③a4 ③a2-3 ③a3-4 ③b3 ③b4 ③b2-3 ③b3-4 Ⅲ3 Ⅲ3SD 密砂性土 ③c1 ③c2 ③c1-2 ③d1 ③d2 ③d1-2 Ⅲ4 Ⅲ4SL 松砂性土 ③c3 ③c2-3 ③d3 ③d4 ③d2-3 ③d3-4 Ⅲ Ⅲ5 Ⅲ5M 混合土 ③e Ⅳ1 Ⅳ1CH 硬粘性土 ④a1 ④a2 ④a1-2 ④b1 ④b2 ④b1-2 Ⅳ Ⅳ5 Ⅳ5M 混合土 ④e ⑤a1-2 ⑤e 表3 各工程地质层组的划分 Table 3 Division of engineering geological strata groups division 层 组 亚 组 编号 名称 土体状态 沉积环境与成因类型 堆积 时代 Ⅰ Ⅰ Ⅰ 填 土 软塑-可塑 松散-稍密 人工堆积 近期 Ⅱ1 Ⅱ1（CH） 硬粘性土 可塑-硬塑 Ⅱ2 Ⅱ2（CS） 软粘性土 流塑-软塑 Ⅱ3 Ⅱ3（SD） 密砂性土 中密-密实 Ⅱ Ⅱ4 Ⅱ4（SC） 松砂性土 松散-稍密 近代长江中，淤积成因，多 为长江漫滩，古河道堆积。 在低山丘陵区主要由于地表 流水侵蚀堆积而成，是坳沟 的主要冲填物质，在漫滩区 常见粘性土与粉土及砂质土 互层 Q4 Ⅲ1 Ⅲ1（CH） 硬粘性土 可塑-硬塑 Ⅲ2 Ⅲ2（CS） 软粘性土 流塑-软塑 Ⅲ3 Ⅲ3（SD） 密砂性土 中密-密实 Ⅲ4 Ⅲ4（SL） 松砂性土 松散-稍密 Ⅲ Ⅲ5 Ⅲ5（M） 混合土 古长江冲积成因，包括原生 及次生的，多分布在一级阶 地及斜坡上 Q3 Ⅳ1 Ⅳ1（CH） 硬粘性土 可塑-硬塑 Ⅳ Ⅳ5 Ⅳ5（M） 混合土 软塑-硬塑 冲洪积为主的多种成因（包 括残积） Q23 注在南京市区雨花台等地，白垩系基岩和中晚更新统下蜀土之间还有 一层雨花台组古砾石层，大致产出于下更新统，本工程勘察中未揭露。 4 各层组的分布、工程特性与指标 一般来说，土体沉积时间越长，其强度越大， 但有时也随着后期沉积环境的演化而有所变化，如 II 层组土中有可-硬塑土，III 层组土中则有软-流塑 土。从分布规律来说，II 层组土主要分布在漫滩、 古河床及山间洼地，III、IV 层组则主要分布在阶地 及斜坡上（见表 4，5） 。 5 层组划分合理性的统计分析 在层组划分和以层组表示的工程地质总剖面图 编制的基础上，笔者对各层组土体主要物理力学指 标进行了细致的统计分析，归并与概化出的亚组内 土体物理力学指标的离散性在合理的范围内。 各国学者对岩土体的物理力学指标的变异系数 δ的标准进行了研究。通过对本次划分的各层组土 体实验指标离散性统计分析，对照 Ingles 报道的范 围和建议的标准[5]可以看出，各亚组内物理力学指 标的离散性相对较小（表 6） 。这反映出同一亚组中 土的工程地质性质差异性较小，同时，反映了该工 程地质层组划分方案是合理的。 6 工程地质模型与工程地质问题分析 在层组划分的基础上，对各层组岩土体工程特 性与主要工程问题进行了研究与分析评价。通过上 述以层组为基础的参数的离散性统计，以及工程地 质模型与工程地质问题的分析与研究，该层组划分 方案的合理性与工程意义，得到了进一步肯定。 岩 土 力 学 2004 年 762 表4 各层组的分布规律与岩土体基本特征 Table 4 Geotechnical characteristics and distribution of each strata group 层 组 亚组 编号 土体基本特征 分 布 土体状态 Ⅰ Ⅰ 褐灰-灰黄，由碎石及土混杂组成 分布稳定 软塑-可塑或 松散-稍密 Ⅱ1（CH） 灰-灰黄色，局部夹薄层粉土，中等压缩性 长乐路-雨花西路（河漫滩） 、马家街-新街口 （河漫滩） 、东井亭至迈皋桥（低山丘陵） 可塑-硬塑 Ⅱ2（CS） 灰色，局部夹薄层粉土及少量腐植物，高压缩性，高灵敏度，低强 度，厚度变化大 小红山的山间洼地至迈皋桥，新桥-三山街、 南京站以南及新街口站 软塑-流塑 Ⅱ3（SD） 褐灰，褐黄色，饱和，局部夹粉质粘土 中华门-新街口、玄武门-南京站部分 中密-密实 Ⅱ Ⅱ4（SL） 灰色，饱和，局部呈透镜体状，厚度变化大，有液化可能 中华门-新街口、玄武门-南京站部分 松散-稍密 Ⅲ1（CH） 褐黄，绿灰，具中等压缩性 小行-菊花台，小红山山间洼地-迈皋桥 五贵 里-长乐路，新街口-许府巷，南京站附近 可塑-硬塑 Ⅲ2（CS） 灰、褐黄，局部夹砂，高压缩性 小红山山间洼地，鼓楼-珠江路，外秦淮河- 新桥，湖南路至南京站局部 软塑-流塑 Ⅲ3（SD） 灰色，褐灰，褐黄，局部夹薄层粉质粘土，有时呈透镜状分布 内秦淮-长乐路，珠江路-鼓楼，童家巷-马台 街等古河道漫滩及古河床处 中密-密实 Ⅲ4（SL） 灰色，饱和，夹薄层粉质粘土 北段局部分布 松散-稍密 Ⅲ Ⅲ5（M） 粉质粘土混卵砾石，灰色，褐黄色，卵砾石含量 10 50 不等，粒 径为 16 cm 之间 位于覆盖层底部，沿线大部分分布 软-硬 （稍密-密实） Ⅳ1（CH） 褐黄，中低压缩性，夹铁锰结核 小行-安德门、鼓楼岗 可塑-硬塑 Ⅳ Ⅳ5（M） 粉质粘土混卵砾石，灰黄-褐黄，卵砾石含量 20 50 ，最大砾径 为 10.8 cm，以石英为主，次圆状和角砾状，残积土呈棕红色，含少 量岩块，下部夹风化碎屑 小行-安德门、鼓楼岗 可塑-硬塑 （中密-密实） 表5 各层组土体的基本物理力学指标 Table 5 Summary of the average values of physical and mechanical indices of the soil samples of each group 层组 亚组 含水量 ω / 重度 γ/ kNm-3 孔隙比 е 塑性指数 Ip 液性指数 Il 压缩系数 a1-2/MPa-1 压缩模量 Es1-2/MPa 粘聚力 c / kPa 内摩擦角 φ/ 标贯修正值 N /击 承载力标准值 fk / kPa Ⅰ Ⅰ 30.8 19.1 0.90 14.4 0.7 0.54 5.2 18.8 17.5 90 Ⅱ1CH 27.9 19.5 0.78 15.7 0.6 0.33 5.6 19.8 13.0 5.8 130 Ⅱ2CS 35.4 18.6 1.01 13.1 0.99 0.50 4.4 9.8 10.1 3.5 90 Ⅱ3SD 29.3 19.4 0.81 9.8 1.0 0.20 12.4 11.7 25.9 11.2 140 Ⅱ Ⅱ4SL 29.8 19.2 0.89 8.6 1.3 0.30 8.5 9.6 27.5 6.2 120 Ⅲ1CH 25.6 19.9 0.73 11.8 0.4 0.31 6.9 29.6 16.9 7.6 200 Ⅲ2CS 33.7 18.8 0.98 14.2 1.1 0.45 4.8 17.2 18.3 4.2 110 Ⅲ3SD 29.2 19.8 0.75 8.9 0.8 0.23 14.8 13.1 26.3 12.9 160 Ⅲ Ⅲ5M 23.2 20.0 0.76 10.8 0.5 0.30 6.7 32.0 20.2 20.6 260 Ⅳ1CH 24.3 20.0 0.71 14.1 0.3 0.22 8.3 33.0 18.7 8.8 230 Ⅳ Ⅳ5M 24.5 20.0 0.74 14.5 0.3 0.34 7.8 43.3 19.8 13.6 220 表6 部分层组土体物理力学指标的变异系数δ Table 6 Coefficient of variation of geotechnical parameters of some strata groups Ingles 的建议 层组 物理力学指标 报道的范围 建议的标准 Ⅱ2 Ⅲ2 粘性土粘聚力 0.200.50 0.30 0.32 0.25 内摩擦角 0.200.50 0.30 0.25 0.38 压缩模量 0.020.42 0.30 0.10 0.12 孔隙比 0.130.42 0.25 0.14 0.10 重度 0.010.10 0.03 0.03 0.02 注表中各数字均为第 1 列各参数的变异系数，无量纲。 下面结合珠-鼓区间的一段（见图 2）作简要分 析。 1 层组的划分。可以较清晰的反映场地地质 结构、第四纪地层成因类型、沉积环境及其后期演 化规律。 该段北部的鼓楼岗，基岩面波状起伏，覆盖层 由第Ⅳ层组构成， 下部为冲洪积与残积土Ⅳ5（M）亚 组， 其上为 Q2～Q3的下蜀组硬粘性土Ⅳ1（CH）亚组。 向南，在毗邻残留阶地前沿的古河道区，为埋藏阶 地，第Ⅲ层组，沉积时代为 Q3～Q4；其上部经坳沟 改造，出现第Ⅱ层组，成多层结构；冲坳沟又被后 期沉积物覆盖，成埋藏型坳沟。 下蜀组粘性土沉积后，因新构造运动上升，受 强烈剥蚀，市区内仅在上述的鼓楼岗等很小的局部 地区残留于残余阶地 （图 2 中Ⅳ1CH亚组） 。下蜀土 强烈冲刷剥蚀，图 2 中鼓楼岗残留阶地可见明显陡 坎，为后期的秦淮河的发育和沉积提供了条件。古 秦淮河沉积的前、后期具有明显的不同特征前期 阶地前沿剥蚀堆积强烈，下蜀土（图 2 中Ⅳ1CH亚 组） 经剥蚀、 搬运， 就近沉积， 形成次生下蜀土 （图 2 中Ⅲ1 CH 层组） ，次生下蜀土的土性与下蜀土接 近；后期，受全新世海侵影响，长江水位大幅上升， 在阶地区发育冲坳沟，全新统松散沉积物（图 2 中 Ⅱ2 CS 亚组）堆积。 2 层组的划分。可以较清晰的反映工程扰动 范围内围岩与地基土体的基本工程特性及其组合特 第 5 期 李晓昭等土体工程地质层组的划分 763 征，便于工程地质模型的概化和等效力学模型的建 立，有助于抓住主要工程地质问题进行分析评价。 图2 南京地铁珠鼓区间工程地质层组分布（局部） （单位m） Fig.2 The engineering geological strata groups distributed in Zhujianglu-Gulou local section in Nanjing Metro unit m 通过层组划分，并根据围岩特性与层状组合特 征，图 2 地段隧道围岩可分成 4 个小区段① XZG3 孔以南， 隧道顶、 底、 帮与掌子面全为软土； ② XZG3 孔以北，顶、帮软，底板硬，隧道从软土进入硬土； ③ XZG14～DTN11 孔，隧道穿越阶地陡坎，从硬 粘性土进入混合土； ④ DTN11 孔以北， 隧道穿越土 岩界面， 从混合土进入强风化和弱风化的砂砾岩层。 通过该段，隧道施工将面临两大技术难题1 隧道围岩软硬不均，陡倾结构面（岩性界面）对围 岩稳定性有很大影响；2 极软围岩的稳定性与变 形控制，该段Ⅲ2 CS，Ⅱ2 CS 亚组为软-流塑粉质 粘土和淤泥质粉质粘土，开挖后自稳能力极差，易 坍塌，地面沉降控制难[6]。 珠鼓区间采用矿山法施工，大管棚结合小导管 注浆加固。管棚注浆加固机理可以概括为“支” 、 “锚” 、 “注” ，在北京地铁砂层中用的较成功。然 而，在这种软流塑土层中，难以达到理想的“支” 、 “锚”效果[7]；这种粉质粘土和淤泥质粉质粘土， 普通浆液较难注进。在第①区段，XZG3 孔以南， 尤为困难，因为隧道顶、底、帮与掌子面全为软土， 采用通常的从上到下的分层开挖方法时，可能产生 拱脚下沉的问题。 通过层组划分可以看出，图 2 地段隧道穿越四 种地基类型软粘性土、硬粘性土、混合土与基岩。 因此，除了围岩变形与稳定性的控制，软弱地基的 沉降控制与软硬不均地基的不均匀沉降控制亦应引 起重视。 7 结 论 1 工程地质岩组的划分是地质模型概化和岩 土体质量评价的基础和首要环节。当大型工程大范 围揭露土体，穿越土层较多，土体类型变化比较复 杂时，进行土体工程地质层组划分亦很重要。 2 划分土体工程地质层组，可主要考虑沉积 时代、 成因类型与沉积环境、 物质成分与结构特征、 工程特性指标等因素。通过对以此为依据划分的南 京地铁南北线一期工程各层组土体的主要物理力学 指标的统计分析，发现归并与概化出的亚组内土体 物理力学指标的离散性在合理的范围内。 3 在层组划分基础上进行地质模型和主要工 程问题的研究与分析评价， 可以看出 层组的划分， 可以更清晰的反映场地地质结构、第四纪地层成因 类型、沉积环境及其后期演化规律；可以较清晰的 反映工程扰动范围内围岩与地基土体的基本工程特 性及其组合特征，便于工程地质模型的概化和等效 力学模型的建立，有助于抓住主要工程地质问题进 行分析评价。 致谢在层组划分和详勘总报告编制过程中，勘察单位南京 市测绘勘察研究院戴振家教授级高工、钟正雄博士、冷建工 程师、张代涛工程师；江苏省地质工程勘察院胡建斌高工、 章建平高工等专家提出了宝贵意见，并予以大力配合，谨致 谢意 参 考 文 献 [1] 南京大学地球科学系, 江苏省地质工程勘察院, 南京 市测绘勘察研究院. 南京地铁南北线一期工程 （详细勘 察阶段） 工程地质勘察总报告[R]. 南京 南京地铁工程 建设指挥部, 2001. 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