一、工程概況

 長沙市軌道交通2號線一期工程西自汽車西站→楓林二路→西湖公園→楓林一路→溁灣鎮→湘江→五一路→五一廣場→芙蓉廣場→袁家嶺→長沙火車站→荷花路→古曲路→沙灣路→體育新城→杜花路→新長沙火車站→瀏陽河→黃興鎮光達村，線路長22.262km。設車站19座、車輛段與綜合基地1座，主變電站2座，控制中心1座。串連了汽車西站、長沙火車站和新長沙火車站3大客運樞紐和溁灣鎮、五一廣場、芙蓉廣場和袁家嶺4大客流集散中心。

勘察三標的工作范圍為長沙大道站(不含)至光達站。包括體育新城站（含體育新城主變電站）、黎托路站、光達站車站３個車站及其區間（不含新長沙站站及兩端區間，即AK18+948.71～AK20+283.98），線路長約5.10km。包括黃興車輛段與綜合基地（含出入段線）。

設計單位：中鐵五院集團有限公司、中鐵二院工程集團有限責任公司；總體單位：中鐵四院；咨詢單位：廣州地鐵設計研究院；施工單位：中鐵隧道局、中鐵一局、中鐵二局、中鐵十一局、沙坪建筑公司；監理單位：中南勘測設計研究院。

二、勘察進程及工作量

2009年2月5日，我院通過投標成為長沙市軌道交通2號線一期工程勘察3標段中標人。按合同要求，2009年3月10日開始初勘、詳細勘察，至2012年7月完成補充勘察與施工勘察。

采取“資料收集、調查與測繪、勘探、物探、原位測試及室內試驗、資料整理”的綜合勘察手段，共計完成鉆孔682個，鉆探進尺17482.4m。取原狀土樣737件、擾動樣345件、巖樣966組、水樣59件、巖礦鑒定樣8組；旁壓試驗24組、標準貫入試驗977次、動力觸探163.9m/204孔、抽水試驗12次、注水試驗4次、壓水試驗28段、剪切波466m/26孔、超聲波431m/25孔、電阻率14孔、大地導電率測試5次、地溫測試7孔、地源熱泵聯動試驗6孔、高密度電法177米、淺層地震690炮?檢點波。

三、勘察重點和難點

1.復雜的勘察環境：線路多次通過棚戶區，住宅小區、京珠高速，新長沙南站，下穿瀏陽河，遇到建筑基礎，排水箱涵、電力隧道，燃氣管網等環境條件。

2．復雜的地質條件：地貌單元涉及瀏陽河1-2I級階地（局部湘江4級階地）、瀏陽河河谷以及低山丘陵等，微地貌多變。

地層復雜：（1）全新世軟土、粉土、粉細砂等，具有強度低、易擾動、易誘發基坑變形和不均勻沉降；（2）更新世老黏性土具有膨脹性；（3）基巖為內陸湖相成因的紅色碎屑巖，極軟巖-軟巖，巖性復雜，巖面起伏大，具有膨脹性、崩解性，風化不均勻，存在特殊的“風化深槽”及“孤石”。紅層中，礫石顆粒及成份的復雜性對盾構機選型、刀具配置及泥漿配備等均有重大影響。

3．復雜的地下水的類型：地下水類型有上層滯水、砂礫層中的孔隙水、紅層中的基巖裂隙水和鈣質礫巖中的“巖溶水”。除受瀏陽河水系影響外，還與農田溝渠、池塘等密切相關。特別地，瀏陽河古河道變遷對含水層的分布及地下水的流向影響是勘察的重點。

4．不同功能的建 ( 構) 筑物及施工工法的特別要求：本標段涉及的建/構筑物有：車站、區間、出入段線，車輛段、變電站及電纜隧道，控制中心等，是整個工程工點最為復雜的標段。涉及施工工法有盾構法（區間）、礦山法（區間聯絡通道）、明挖法（車站及建筑基坑）、帷幕止水（基坑），建筑樁基（管樁、旋挖樁）等。

四、技術創新

1．針對體育新城站巖性變化大，風化夾層多，巖石抗壓強度高等特點，對該站點的巖性特征與抗壓強度在空間的分布規律進行了專項研究，為施工組織與土方開挖提供了指導作用，施工開挖表明，結論準確、可靠。

2．通過高密度電法探明了體育新城站-黎托站區間的“風化深槽”及“鈣質礫巖透鏡體”（孤石），并布置適量鉆孔圈定了盾構穿越段“鈣質礫巖透鏡體”的平面位置、斷面形狀，有效地指導了盾構施工與地基處理，為長沙軌道交通的首次“洞通”提供了技術支撐；

3．通過地震折射法，查明了區間隧道下穿瀏陽河段的覆蓋層厚度與確定東山斷裂提供了依據；

4．采用大地導電率、電阻率、地溫等特殊試驗，為地鐵設計提供了系統設計參數；

5．通過地源熱泵系統巖土熱響應試驗，準確獲取了地下巖土層的土壤導熱系數、鉆孔熱阻等熱工參數，為基地采用“節能高效、綠色環?！蓖寥涝礋岜孟到y設計提供了可靠參數。

6．通過對紅層中黏土礦物及石英礫含量分析，為盾構機選型與刀具配置提供了依據。

7．通過系列水文地質試驗，獲得了場地各區段的水文參數，合理預測了隧道和基坑的涌水量，為設計施工提供了技術支撐；

7．通過對場地潛在持力層粉土、卵石及中風化泥質粉砂巖層頂等高線圖、地層厚度及其承載力充分論證，建議對控制中心綜合樓采用天然地基，對物質倉庫等采用預應力管樁，對通用庫與備用庫建議采用擴底樁。以上建議得到設計采納，檢測表明，我院推薦的設計參數準確、可靠，方便了施工，節約了數百萬元基礎投入。

五、技術成效與深度

1．本標段杜花路站是最早開工、最早封頂的地鐵車站，杜花路站-體育公園盾構區間是最早開工、最早建設的盾構隧道。這一站一區間的最早建設，成為2號線一期工程后續工點的樣板，我院詳細準確的勘察成果為車站及盾構施工的安全、高效推進提供了堅實的技術保障。

2．采用了鉆探、地質調繪、物探（淺層地震、高密度電法）、?。◣r、土、水）試樣、原位測試（標貫試驗、重型動力觸探、剪切波速測試、超聲波測試、地溫測試、電阻率測試、大地導電率測試）、抽水試驗、注水試驗與壓水試驗，地源熱泵專項試驗以及室內土工試驗等多種方法?？辈旆椒ㄡ槍π詮?，勘察工作量合理，滿足了規程規范及工程需要。

3．勘察報告論證充分、數據可靠、信息量大。對巖土層物理力學指標的評價綜合了不同勘察方法的結果，進行了深入的分析，通過大量的統計、計算和分析，從多方面、多角度論述評價了巖土層物理力學性狀。如：

①采用多種原位測試手段與鉆探、室內試驗相結合，多種手段互相驗證。

②風化帶的劃分與透鏡體分布范圍的圈定是綜合利用鉆探、聲波測試、工程物探及以前相關資料得出結論。

③對沿線場地進行了工程地質分區（段），并對各區（段）的工程地質、水文地質條件進行了論述評價。對軟土、松散砂層、含漂石、卵石地層、高粉粘粒含量地層、掌子面軟硬不均地層及硬巖地層等進行了重點勘察與研究，對占地愈千畝的黃興車輛段及綜合基地的潛在持力層（粉土、卵石及中風化泥質粉砂巖）的厚度、層頂等高線及承載力進行了系統分析，為盾構施工、基礎設計、深基坑支護、樁基選型及其持力層的確定提供了可靠依據。

4．勘察報告資料齊全、結論明確、建議合理

勘察報告在綜合分析的基礎上對盾構施工、基坑支護、地基處理、基礎選型以及施工可能遇到的巖土工程問題進行了詳細的分析，論證，提供了可靠的工程地質依據和巖土參數，結論明確、建議合理，并為設計采納使用。

5．后期服務及時、到位，各參建單位滿意。積極參加了業主、總體或咨詢單位組織的各項基礎及深基坑支護、地基處理論證，無償提供巖土工程咨詢，基礎施工時，應建設單位或監理通知，參加現場施工驗槽，持力層確認，施工技術方案討論、疑難工程地質問題的解答與處理，提供了良好的后期服務。

6．產學研結合，積極歸納、認真總結和系統研究，在公開刊物與學術會議上發表和交流了9篇學術論文，其成果包括：建立了長沙軌道交通標準地層系統；系統分析了“巖溶、斷裂和風化槽谷”三種不良地質作用；綜合研究了長沙紅層工程特性，采用“溶蝕風化”概念解決了本地區紅層“鈣質礫巖”中風化夾層及溶洞成因，并對紅層地基勘察設計問題進行了總結；分別探討了長沙地區地下水特性以及施工對白沙古井的影響，探討了抗浮水位的確定等問題；總結了長沙2號線一期工程的巖土工程問題，提出了建議與措施。

[1] 長沙地鐵勘察若干問題探討.《城市勘測》,2008年(2).

[2] 長沙隧道工程不良地質作用及其風險分析.城市勘測，2010(5).

[3] 湘瀏盆地紅層軟巖工程特性研究.第三屆全國巖土與工程學術大會論文集,2009，成都.

[4] 紅層溶蝕風化特征及其工程影響.巖土工程學報，2011(增刊).

[5] 長·株·潭地區紅層軟巖勘察設計中的幾個問題.中外建筑,2011年(1).

[6] 地鐵建設對白沙古井的影響分析.隧道建設，2011(4).

[7] 城市軌道交通巖土工程勘察中的幾個問題探討.城市勘測，2012(2).

[8] 長沙地區水文地質特征與抗浮水位的確定.城市勘測，2013(2).

[9] 長沙軌道交通2號線一期工程建設中的巖土工程問題探討.工程勘察,2014（增刊）.

7．未出現過質量事故和安全事故

六、申報理由

1．長沙軌道交通2號線一期工程全長22.262km，設車站19座，是長沙市東西向軌道交通核心線路，主線從雷鋒鎮至新長沙站，銜接了城市銀望片、岳麓片、中心片、長圭片等4個片區，將長沙市岳麓、芙蓉、雨花等3個城區有機聯結起來，強化了長沙河西新城、與城市主體的聯系，大力推進長株潭“兩型社會”建設，進一步提升了長沙的城市品位，增強了長沙的影響力和帶動力。具有良好的社會效益。

2．長沙軌道交通2號線一期工程是我省首條軌道交通工程，其中我院承擔的勘察3標的杜花路站是最早開工最早封頂的地鐵車站，杜花路站-體育公園盾構區間是長沙最早開工、最早建設的盾構隧道。這一站一區間的最早建設成為2號線一期工程后續工點的樣板，我院詳細準確的勘察成果也為車站及盾構施工的安全、高效推進提供了堅實的技術保障。

3．采用綜合勘察手段，遵循國家和行業現行規范，查明了工程沿線場地工程地質水文地質條件，對沿線巖土層的時代、成因、巖性及分布特征和物理力學性質進行了深入的分析，針對不同地層的參數建議值進行了論證，提供了可靠依據和合理的建議。尤其對紅層的“風化深槽”和紅層中的“中風化鈣質礫巖透鏡體”進行了新的詮釋，很好地解決了其成因問題，對綜合基地通過綜合分析潛在持力層的可行性，因地制宜地論證了不同建筑物的基礎選型，為隧道施工、基礎選型、基坑開挖、地基處理評價提供了充分的依據。

4．勘察成果驗證：車站基坑、區間施工，綜合基地建設等揭露的地層分布及其性質與勘察報告相符，施工過程中很少因地質原因引的設計變更，得到了建設單位、設計單位以及各參見單位的好評。沿線的路面沉降監測，基坑的變形及水平位移監測，內支撐的內力監測，地下水水位監測，樁基的抗拔、抗壓檢測，攪拌樁的檢測資料等這一系列資料來看，總體與設計預計情況接近，驗證了勘察成果和各項參數建議的正確性。

5．結合長沙軌道交通2號線工程勘察、設計、施工中遇到的了環境問題、不良地質、特殊性巖土以及地下水進行了系列分析研究，撰寫了多篇論文，在全國學術會議及專業期刊發表，對長沙后續軌道交通建設和相關工作具有借鑒與參考價值。

七、建成后情況

1．2009年9月28日開工，2014年5月開始試運營，長沙開始步入軌道運營時代，長沙地鐵2號線每6輛為一列，每列車可載客1460人。預計初期(2016年)單向高峰小時斷面流量將達到1.01萬人次、全日客運量達到23.89萬人次，將有效緩解地面交通壓力。

2．長沙軌道交通2號線一期工程作為長沙地鐵網絡的首條線路，它的運營對緩解長沙交通起到了重要的骨干作用：軌道運輸效率得到體現，地面公交客流量小幅下降，市民乘車舒適性有所改善，道路交通壓力有所緩解，軌道治堵效用初步顯現。

3．根據本工程各工點施工期間沉降監測報告，地鐵2號線沿線各車站及區間沉降穩定，均在允許值內。

4．主體工程建成使用至今，地鐵運行穩定，未發現異常情況，地基、基礎及場地穩定，工程安全，使用正常。

八、技術團隊

劉穎炯、彭柏興、李軍雄、蘇信初、劉和平，宣躍仁、王會云、袁細平、肖劍、易志雄、劉毅、漆凌云、楊文杰、張安健、張天樂。