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2017年7期︱397︱
广州地铁知识城支线南段场地地震效应分析及稳
定性评价
赵 元
广州地铁集团有限公司，广东 广州 510060
摘要：通过对广州地铁知识城支线沿线场地的岩土工程勘察，对该地下线路工程的岩土层工程性质及地基均匀性进行分析，通过砂土液化、地基土类型及场地类别的判别对场区的地震效应进行分析，综合评价该地下线路工程场地的稳定性和适宜性。
关键词：地震效应；砂土液化；场地类别；稳定性评价
中图分类号：U231+.92 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2017）07-0397-02
1 工程概况 广州市轨道交通知识城支线工程始于新和站，经中新知识城至萝岗区镇龙镇，分别在新和站和镇龙站与十四号线和二十一号线换乘，定位为服务于知识城与中心城区的快速联系，同时兼顾知识城
组团间的发展引导功能。 知识城支线南段（知识城南～镇龙）线路共设4座车站，全为地下站。最大站间距2203m，为旺村站至康大站区间，最小站间距1260m，为知识城南站至旺村站区间。
2 场地工程地质条件 2.1 区域地质构造 根据
《广州城市地质调查报告》（广东省地质调查院，2011年2月）和《广州市构造纲要图》，广州市处于华南准地台（一级构造单元）湘桂赣粤褶皱系（二级构造单元）粤中拗褶束（三级构造单元）的中部，即广花凹陷、增城凸起和三水断陷盆地的交接部位。拟建知识城支线南段（知识城南～镇龙）位于广从断裂以东、瘦狗岭断裂以北增城凸起(四级构造单元)白云山—萝岗断隆中部。 场区西南向约4.0km 外分布西塘断裂，总体走向与本标段线路延展方向近乎平行，断裂沿莲塘—镇龙镇延伸，走向300°～320°，倾向南西或北东，倾角70°至近直立，长约28km。北段发育于J 3G 花岗岩中，中段为第四系覆盖，南段发育于白垩纪早期（K 1）、晚志留世（S 3）花岗岩中。场区西北向约11.0km 分布广从断裂，总体走向与本标段线路延展方向近乎垂直，西南面约8.0km 处分布窝园断裂，总体走向与本标段线路延展方向近乎平行，均距离场区较远，影响不大。
图1 场区基岩地质图
2.2 岩土分层
本标段沿线下伏基岩主要为早白垩世花岗岩（K 1）、晚志留世花岗岩（S 3）和元古代变质杂岩（P t ），详见图1；第四系覆盖层为
填土(Q ml )、第四系上更新统-全新统冲积-洪积-坡积成因（Q 3+4al+pl
、Q 3+4dl
）的淤泥、淤泥质土、砂土、(粉质)粘土、粉土，以及第四系
残积土层（Q el
）。
其中场区残积土主要为花岗岩风化残积的砂质粘性土、砾质粘性土，以硬塑为主，局部为可塑，母岩以早白垩世中细粒、粗粒（斑状）黑云母二长花岗岩和晚志留世片麻状中细粒（斑状）黑云母二长花岗岩为主，岩体呈侵入体产出。以可塑～硬塑为主，含粉细砂，局部为粉土，各层层厚1.10～13.90m，平均层厚约8.25m，
分布普遍。花岗岩残积土具有明显遇水易软化、崩解的特性，且夹有花岗岩风化残余的球状孤石，对盾构施工有不利影响。 基岩花岗岩按风化程度可分为全风化、强风化、中等风化、微
风化岩，风化岩均一性较差，各种风化岩分布、埋深差距较大。全、强风化岩层顶埋深在7～40m 之间，平均埋深20m 左右，单层层厚为1～20m，平均厚度约8m。中微风化岩仅有部分钻孔揭露，层顶埋深13.10～41.60m，平均埋深约28.50m。 3 水文地质条件 按含水介质特征划分，地下水类型主要为第四系松散岩类孔隙水和基岩裂隙水。第四系孔隙水含水层主要有细砂层<3-1>、中粗砂层<3-2>、粗砾砂层<3-2>、砾砂层<3-3>和卵石层<3-4>，属中等～强透水层。基岩风化裂隙水主要赋存于中、微风化花岗岩
<8H>、<9H>和块状强风化花岗岩<7H>的风化裂隙之中，多呈脉状，具不均匀性。 初勘阶段选取有代表性的地段分别进行第四系砂层孔隙水抽水试验和基岩抽水试验，水位降深分别达到3.20m 和1.80m，涌水量
分别为65.3m 3/d 和28.2m 3/d，根据《工程地质手册》 [1]
及《水利水
电工程钻孔抽水试验规程》[2]
推荐公式计算可得砂层渗透系数为8.5m/d，为强透水层，中风化花岗岩渗透系数0.4m/d，透水性一般。 4 场地和地基的地震效应
4.1 地震效应评价 4.1.1 抗震设防烈度
根据《建筑抗震设计规范》[3]
，场地建筑抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组，设计特征周期值为0.35s。
4.1.2 场地类别与岩土地震稳定性 4.1.2.1建筑场地类别
按《建筑抗震设计规范》[3]
进行建筑场地类别分析评价。 （1）覆盖层厚度：在确定覆盖层厚度时，统一以中风化岩岩面（中风化岩缺失时以微风化岩面）以上岩土层为覆盖层。
（2）等效剪切波速的确定：根据《建筑抗震设计规范》[3]
第4.1.5条的公式4.1.5-1、4.1.5-2计算：
v se ＝d 0/t
∑==n
i i s i v d t 1
)
/(
式中：v se —土层等效剪切波速(m/s)；
d 0 —计算深度(m)，取覆盖层厚度和20m 二者的较小值； t—剪切波在地面至计算深度之间的传播时间； d i —计算深度范围内第i 层土层的厚度(m)； v si —第i 层土的剪切波速(m/s)； n—计算深度范围内土层的分层数。
场地等效剪切波速计算及场地土类型、场地类别判定见下表：
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式中：N cr —液化判别标准贯入锤击数临界值； d s — 为标准贯入点深度(m)；
d w — 为地下水位深度(m)，报告中取钻孔静止水位埋深； ρc — 为粘粒含量百分量，当小于3或为砂土时采用3； N 0 — 为标准贯入锤击数基准值，本区段取值6。
当饱和土标准贯入锤击数(未经杆长修正)小于液化判别标准贯
入锤击数临界值时，应判为液化土。液化指数按下式确定[3]
：
∑=-=n
i i
i cri i lE W d N N I 1
)1(
式中：I lE ─液化指数；
n─15m 深度范围内每一个钻孔标准贯入试验点的总数； N i 、N cri ─分别为i 点标准贯入锤击数的实测值和临界值。 d i ─i 点所代表的土层厚度；
w i ─i 土层考虑单位土层厚度的层位影响权函数值。 选取部分有代表性的钻孔，判定结果如下表：
表2 砂土液化判别
钻孔编号 砂土名称 N
Ncr I LEi 液化判别 液化等级 B027 细砂
6 8.
7 8.31 液化 中等 细砂
7 8.1 5.43 液化 B029
细砂 12 11.2 不液化 轻微 细砂
9 7.7 不液化 B033
广州地铁3号线时间细砂 28 9.0 不液化 不液化 细砂
12 5.4 不液化 B034
细砂
13 11.3 不液化 不液化 B038 细砂 14 10.8 不液化 不液化 B040 细砂
11
7.9
不液化
不液化
大部分判别为不液化，部分判别为轻微～中等液化。冲积-洪积中粗砾砂层<3-2>及砾砂层<3-3>，呈稍密～中密为主，地质年代多属于上更新统，经按规范进行判别一般不会产生液化。
（3）软土震陷
本场地软土呈零星分布，经勘察实测，淤泥质土剪切波速为130.5m/s，淤泥剪切波速为125m/s，均大于90m/s，根据《软土地
区工程地质勘察规程(JGJ 83-2011)》[4]
有关规定，可不考虑软土震陷对工程的影响。
5 场地稳定性、适宜性评价
5.1 不良地质作用和地质灾害、边坡的影响
勘察未发现岩溶、采空区等不良地质作用，亦未发现存在产生大型软土震陷、崩塌、滑坡、地裂缝和泥石流等地质灾害的地质背景，钻探未揭露岩石挤压扭曲和构造破碎等构造活动踪迹。本场地所揭露的不良地质作用和地质灾害主要为场地和地基地震效应、基坑边坡崩塌滑坡、地面沉降。不良地质作用和地质灾害不甚发育，不良地质作用和地质灾害、边坡对工程影响相对较小。
5.2 场地地震效应影响
5.2.1 活动断裂与区域稳定性
构造稳定性是确定区域稳定性的主导因素，本区主要表现为断裂构造现今的活动行为及其与地震活动频度及与强度的关系。
场地距离广从断裂等大型活动断裂较远，在本场地内均未发现活动断裂踪迹。场地土类型为中软土～中硬土，场地类别为Ⅱ类，未穿越建筑抗震危险地段。本线路工程区域稳定性较好。
5.2.2 砂土液化与地基稳定性
砂土液化判定，可液化砂土不发育，所计算的钻孔仅2个钻孔饱和砂土在强震时存在微～中等的砂土液
化。冲积-洪积中粗砾砂层<3-2>及砾砂层<3-3>，呈稍密～中密为主，地质年代多属于上更新统，按规范进行判别一般不会产生液化。综上所述，本线路工程场地地基稳定性较好。
5.3 工程建设场地稳定性和适宜性评价
根据以上分析，广州市轨道交通知识城支线南段（知识城南～镇龙）场地稳定性较好，如选择适用的施工方式并采取有效保护措施，场地适宜进行城市轨道交通建设。
6 结语
1）场地位于建筑抗震设防烈度7度区内，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为0.10g，设计特征周期值为0.35s。
2）本次勘察场地内未发现断裂构造踪迹，场地土的类型为中软土，场地类别为Ⅱ类。综合判定场地处于抗震有利地段，场地和地基是稳定的，适宜进行城市轨道交通建设。
参考文献：
[1]《工程地质手册》编委会.工程地质手册（第四版）[M].中国建筑工业出版社,2007.
[2]《水利水电工程钻孔抽水试验规程》(SL320-2005) [M].中国水利水电出版社,2005. [3]《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010) .中国建筑工业出版社,2010. [4]软土地区工程地质勘察规程(JGJ 83-2011)》.中国建筑工业出版社,2011.
（上接第 388 页）
环境效益和企业效益的多赢，为贵州省经济发展做出应有的贡献。
（4）深入节能降耗监督管控。
强化用能管网的优化，全面开展用能监督；以单项奖惩及绩效考核机制平台，编制机组节能专项治理方案，推行运行管理经济化，不断改善设备状况，优化各项生产小指标，突出以热效率为核心的经济技术指标管理。
（5）开展能效对标活动，科学评估节能潜力。
加强对行业先进能耗管理经验和技术改造案例的收集，并合理借鉴。建立对标指标管理体系，瞄准国内同类型机组先进水平，选定标杆企业，全面深入开展对标活动与对标分析，不断查差距，制定措施，形成闭环。进一步完善制度，优化流程，持续优化各项经济指标。
（6）加强企院合作促进节能降耗。
定期开展热力试验及能耗分析工作，摸索机组及辅助设备系统
的最佳工况，指导运行方式调整。深入开展技术监督工作，该电厂与具有较强节能降耗诊断能力的电力科研院所合作，开展了节能诊断评估、锅炉燃烧优化调整试验，推进节能降耗工作顺利开展。
3 结束语
综上论述，在循环流化床锅炉设计过程中，节能减排技术的开发和利用历来都是重点。文中笔者在对国内循环流化床锅炉节能减排现状进行介绍的基础上，选取本市某电厂300MW 的发电机组，详细介绍了循环流化床锅炉的节能减排技术，并取得了较好的节能效果。
参考文献：
[1]宋超.探究循环流化床锅炉节能减排现状及管理措施[J].科技风, 2016(15):113-113.
[2]钟克明.浅析电厂循环流化床锅炉节能措施[J].工业,2016(10):228- 228.
[3]袁蕾.浅谈电厂循环流化床锅炉节能降耗的技术措施[J].工程技术：文摘版:234-234.
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