無錫地區(qū)地貌類型主要為沖湖積和湖沼積平原,地勢低平為其基本特點。宜興南部為低山、丘陵,太湖北部和江陰境內(nèi)局部有丘陵分布低山、丘陵是滑坡、崩塌等地質(zhì)災害的多發(fā)地帶。平原地區(qū)第四紀地層厚度一般達 100―300米,為一套多層狀結構組成的松散沉積物。其間夾有不同時期形成的湖沼相、海相軟土層和古河道相松散砂層,在剖面上巖相變化大。松散砂層賦存豐富的孔隙地下水,水質(zhì)優(yōu)良。在強烈開采地下水作用下,這些松軟土層極易產(chǎn)生壓密固結而產(chǎn)生地面沉降。
無錫地區(qū)雖然第四系沉積分布連續(xù)性較好,但其發(fā)育特征受構造、基底起伏條件控制,厚度變化較大。基底構造復雜,基巖面起伏較大,發(fā)育了潛伏山體,導致第四紀地層和水文地質(zhì)條件發(fā)生一系列突變性差異,為地裂縫地質(zhì)災害孕育了內(nèi)因條件。地面沉降的不均勻性又在多處引發(fā)了地裂縫地質(zhì)災害。
軌道交通開建了!無錫人民奔走相告。未來十余年無錫將被史無前例地“挖地三尺”,專家作了個形象的比喻,說在無錫的地下施工“好比在蛋糕里打洞”,這是為什么---本報為您披露:鮮為人知的無錫地質(zhì)詳情
無錫的地下像“八寶粥”
剛開工的無錫軌道交通1號線不僅要下穿滬寧鐵路、京杭大運河,還要穿越解放路、三陽廣場、中山路等繁華區(qū)域以及火車站。明年,無錫即將進入地鐵施工的高峰期。無錫建“地鐵”的困難大不大?無錫的地質(zhì)構造又是怎樣的呢?
記者找到從事了45年地質(zhì)工作的資深地質(zhì)專家――中石化石油勘探開發(fā)研究院丁道桂教授。談及無錫的軌道交通以及無錫的地質(zhì)構造,今年已63歲的丁教授顯得有些激動。用他的話總結,無錫的地質(zhì)結構主要有兩個特點:一是高差比較大,也就是說地質(zhì)結構高低不平,有石灰?guī)r的大小溶洞,有的高5米,有的高50米。相對于第四系沖擊土(最新的沉積地層,離地面最近的一層)而言,其他的老地層則統(tǒng)稱為基巖。而基巖面(古風化石)其實就是高低不平的斷層。還有一個特點就是地下水網(wǎng)發(fā)達,古河道特別多。形象地說,無錫的地下既有軟的、硬的,還有透水的……多種成分雜存,就像一鍋八寶粥。
“記得80年代時,無錫老人民大會堂就因為這個原因而發(fā)生了塌陷。”丁教授回憶說,當時就是因為在大會堂旁邊打了一口“井”,打到了石灰?guī)r溶洞,打空了以后,地表水和沙層就往下漏,漏了以后地面就往下陷。實際上,早些年在惠山動物園也曾打過勘察井,同樣也發(fā)現(xiàn)過小溶洞,宜興的張公洞、善卷洞都是這樣的溶洞。
丁教授說,軌道交通的地下空間直徑基本上都是5米以上。在無錫造軌道交通,很可能會穿過老的地層,而最怕的就是怕碰到小溶洞,洞一穿,上面的砂土就會快速地往洞內(nèi)流,那種情形就像是抽水一樣。
造“地鐵”最怕巖溶坍塌
無錫的地質(zhì)構造適合進行軌道交通建設嗎?采訪中記者了解到,無論是參與軌道交通勘測工作的官方還是丁教授這樣的專家型學者,均認為是比較適合的。至于在建造中是否會完全避開地質(zhì)災害,均表示很難說。
丁教授分析說,從安徽安慶開始,一直往下到上海都是一個大水網(wǎng),形狀就像是只大喇叭,這一帶都是長江三角洲的沖積平原。長江三角洲地下的河流實際上一直在擺動。“我們現(xiàn)在所處的科研樓共有四層,而旁邊一幢就只有三層。為什么只有三層,就是當時地下勘查就發(fā)現(xiàn)有古河道,樓層建得太高就會很危險,很可能會出現(xiàn)坍塌。而如今,那幢樓下的河流已經(jīng)向西擺動了100米,目前這種隱患已基本消除。”丁教授表示,地下水是起到支撐作用的,水一旦被抽了,支撐力也就沒了,上面的承載物一壓就會出現(xiàn)坍塌,這樣一來就會出現(xiàn)地面沉降。他直言不諱地指出,古河道、斷層可能產(chǎn)生巖溶坍塌的地段,這是地鐵建造過程中最怕碰到的問題。
分段分層開挖隨挖隨支撐
面對可能遭受的一系列地質(zhì)災害,無錫軌道部門負責人也坦言,相關部門已經(jīng)做好了前期勘察工作,而且也提前做好了應急預案,目前正在進一步完善中。
“為確保軌道交通建設安全,風險可控,我們要求承包商在開工前必須查清工程所處的工程地質(zhì)條件及水文地質(zhì)條件,確認是否存在暗浜、流沙、承壓水層等不良地質(zhì)狀況”該負責人告訴記者,除此之外,他們還會對工程周邊環(huán)境、建(構)筑物、地下管線等調(diào)查清楚,制定專項施工方案及保護措施;并要求承包商編制系統(tǒng)的專項監(jiān)測方案,按設計要求建立嚴格的監(jiān)測網(wǎng),對施工全過程實施監(jiān)測,以指導反饋施工,確保安全。
比如說,對于車站的基坑開挖,嚴格遵守先支撐后挖土的原則,充分考慮“時空效應”,分段分層開挖,做到隨挖隨支撐,一般控制在24小時之內(nèi);通過優(yōu)化支撐系統(tǒng)、挖土方法和降水、地基加固方案,減小施工對周邊環(huán)境的影響;對于盾構區(qū)間的掘進,要求承包商嚴格按照規(guī)范要求施工,控制合理的掘進速度、壓力、出渣量等,科學進行施工組織;通過重要建(構)筑物段應根據(jù)監(jiān)測結果,及時優(yōu)化調(diào)整掘進施工參數(shù),做到信息化動態(tài)施工管理。
采訪中,記者還了解到,軌道辦為了對工程全線進行安全風險管理,目前已制定了《無錫市軌道交通工程建設風險管理辦法》:包括勘察、可行性研究、初步設計、施工圖設計等階段。