当土层中的细小颗粒被渗透水流带走,在渗流口形成空洞,进而逐渐形成水流集中的管道,渗流及其携带的泥沙从已形成的管道涌出,形成管涌。管涌使土层变松,孔隙增大,土体强度降低,从而导致坑壁失稳。

    砂层、砂砾层地基的施工是近年来隧道施工面临的重要地质问题。关于含水砂层的稳定性判断可参考表2[7]。

　　(5)其他相关问题

    除上述引起土体变形和失稳的主要因素外,在地铁设计和施工过程中还应该考虑下列相关问题:由于管井降水带走砂土及地下连续墙墙体接缝处砂土流失等造成地层损失,引起沉降;由于施工中开挖面暴露时间过长,一次性开挖范围过大,未能及时支护等原因,造成土体的滑落、流失。

    2.3 与地下水相关的问题

    沈阳地铁全部线路都埋藏在地下水位以下,全线砂层、砂砾层分布厚度大、水量丰富、降水深度大;地铁本身又具有点多、线长、施工时间长的特点,地铁一号线穿越铁西广场、沈阳站、中街等多个商业区,周边多种型式的建筑物林立,地下管线密集,因此与地下水相关的环境岩土工程问题是沈阳地铁建设的一个不容忽视的关键问题。

    与地下水相关的环境岩土工程问题主要涉及两个方面。一是地铁建设中的施工降水引起土层压密和缺失,导致地面及其周边建筑物的沉降和变形,地下管线的沉降和移位,乃至破坏;二是由于地铁施工对地下水环境的影响,改变地下水的渗流路径,污染水质,改变地下水的分布状态。

    (1)地下水引起地面的变形

    ①施工降水引起地面的固结沉降,土层压密,地表下沉,该项沉降是施工过程中不可避免的。沈阳地铁一号线18座车站,其中采用坑内降水的4座,坑外降水的9座,坑内、坑外相结合的4座,坑内降水和堵水相结合的1座。坑外降水影响范围大,保证施工的前提下,降排水量大,对地面及周边建筑物的影响比坑内降水更大。例如青年大街站采用坑外降水,降水深度达16.5m,根据前期的研究,初步确定其降水影响半径可达150m,形成范围较大的降落漏斗,从而引起地面及周边建筑物的不均匀沉降,如图4。

    ②在施工过程中,由于施工工艺及管理等问题,造成地下水渗透作用,引起基底隆起,流沙、流土等现象。降水过程中,水流带走大量的砂土,引起土层缺失,造成土体坍塌、地面沉陷;由于动水压力的作用,造成连续墙接缝处发生砂土流失,加大围护结构外侧土层的变形;连续墙泥浆沟槽施工中,地下水渗入沟槽,稀释泥浆,降低泥浆的浓度,丧失护壁作用,导致土体向侧向变形,同时引起竖直沉降变形等[8]。

    (2)地铁建设对地下水的影响

    ①施工期间产生的影响。沈阳地铁一号线施工降水范围广、降水量大、历时长,将在一个较长时间内形成施工降落漏斗,使地下水的动力场和化学场发生变化,引起地下水中某些物理化学组分和微生物含量的变化,导致地下水的污染加剧;沈阳地铁一号线的张士站和沈新路站临近张士水源地,这两个车

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