武汉市轨道交通11号线二期工程可行性研究岩土工程勘察报告 武汉市勘察设计有限公司
要的补给源，上层滞水因其含水层物质成份、密实度、透水性、厚度等不均一性而导致水量大小不一，水位不连续，无统一自由水面等特征，勘察期间测得上层滞水水位埋深0.2~3.6m。
5.2.2 孔隙承压水
Ⅰ级阶地全新统粉质黏土夹粉土粉砂层、砂土层及砾卵石层中承压水，含水层厚度一般为5~40m，含水层渗透性一般随深度递增，承压水测压水位绝对标高一般为15.0~20.0m（黄海高程），与长江、汉江水有密切水力联系，呈压力传导互补关系；另据场地沿线收集的现场水文地质试验资料，结合武汉地区工程经验，拟建沿线Ⅰ级阶地承压水测压水位标高约为15.0~17.0m，距离长江越近，地下水受长江水位影响越大，丰水期水位较高，最高可达21.0m，变化幅度较大，该阶地上含水层多具中等~强渗透性，单井涌水量大多在1000~2000吨/日，水量较丰富。
Ⅲ级阶地局部地段分布的中更新统含黏性土细砂夹碎石层中赋存有承压水，该段主要分布于武昌火车站至静安路一带古河道中，呈条带状分布，含水层厚度一般10~40m，局部超过50m，其补给源除大气降水及侧向补给为主外，还接受基岩裂隙水补给，其含水层渗透系数一般小于Ⅰ级阶地中砂层，根据4号线一期武昌火车站勘察抽水试验显示，其承压水测压水位标高为15.0m左右，含水层呈弱~微渗透性，单井涌水量大多在100~500吨/日，水量较小。
5.2.3 碎屑岩裂隙水
勘察场地沿线分布有自古生界志留系至新生界上第三系多种基岩，基岩裂隙水多赋存于中~微风化基岩裂隙中，补给方式主要由上覆含水层下渗补给，其次为有裂隙连通性较好的基岩直接出露于周边地表水体接受地表水补给，总体而言砂岩等硬质岩呈脆性，多具张性裂隙而含少量裂隙水，而黏土岩等软岩节
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理、裂隙多被泥质充填而水量贫乏。
5.2.4 岩溶裂隙水
碳酸盐岩岩溶裂隙水主要为覆盖—埋藏型，富水性受构造和岩溶发育程度的控制，钻孔单位涌水量大小悬殊。由于裂隙是地下水的赋存场所，岩溶裂隙水的富水性与构造密切相关。断层带附近岩石破碎，裂隙发育，是岩溶裂隙水富集的有利地段。
据勘探试验资料，岩溶裂隙水一般在岩溶发育且充填率较低的地段富集，上述地段构成了岩溶裂隙水的富集范围。而基岩面以下至高程-12m以上，岩溶虽发育，但溶洞充填率高，地下水赋存空间小，故富水性相应较贫。长江冲积Ⅰ级阶地岩溶裂隙水水位标高在18.4～20.2m；剥蚀垄岗区岩溶裂隙水水位标高在20.5～21.5m。
据武汉相关地质资料显示：石碳系上统黄龙组、二叠系下统栖霞组灰岩岩溶较发育，相对富水；二叠系上统灰岩受碎屑岩所夹持，补给条件差，岩溶不甚发育，富水性相对较差，钻孔单位涌水量相差10~37倍以至100倍以上，凡遇溶洞或断裂带的钻孔，单位涌水量一般都较大。石炭系上统、二叠系下统栖霞组、三叠系中、下统灰岩钻孔单位涌水量多在23.99~139.15t/d.m之间。
拟建沿线岩溶裂隙水主要赋存于石炭、二叠、三叠系灰岩裂隙或溶洞中，本次勘察中共揭露31处灰岩，部分钻孔溶蚀现象较为明显，局部钻孔内发现溶洞，内多被可~硬塑状黏性土混碎石充填，但未见土洞或大型溶沟、溶槽发育，钻探中未见掉钻现象。
按灰岩上覆土层富水性可分为两区：
1、上覆全新统砂层区，该区段位于Ⅰ级阶地，主要分布于武金堤停车场出入线起始端位置（里程RDK0+000~RDK0+200），本区岩溶裂隙水由上覆砂层中
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孔隙承压水下渗补给，而该层中赋存的孔隙承压水与长江具有密切的水力联系。
2、上覆老黏性土及碎石区，该区位于Ⅲ级阶地及剥蚀垄岗区，主要分布于武汉科技大学城市建设学院至洪兴巷（里程右AK38+200~39+400）、虎泉街附近水量较大。
（里程右AK40+900~41+200）、光谷智慧城至新南路光谷新世界（里程右AK45+200~47+150）及对比线路段（光谷智慧城至佳园路口段），本区灰岩呈长条状分布，上覆隔水层（老黏性土），大气降水不能直接补给，只能通过地表水或其它含水层越流补给。
本区岩溶裂隙水的径流特征与岩溶发育程度密切相关。在岩溶发育程度高、溶洞充填率低的地段，岩溶裂隙水交替循环快，呈管状紊流；相反，径流缓慢。拟建场地岩溶裂隙水除被水井开发利用外，排泄方式主要是枯水季节排入地表水体或含水层（砂层）。据地下水长期观测资料，地下水水位变化与江水水位的涨落有密切关系，尤其近江边的钻孔水位受江水位变化的影响更为明显。
综上所述，本区岩溶裂隙水与地表水（长江）具有水力联系。
依据现场勘察及武汉市水文地质资料，初步判定：Ⅰ级阶地下覆灰岩岩溶裂隙水水量较小，单井涌水量在100~500吨/日，Ⅲ级阶地及剥蚀垄岗区灰岩区水量贫瘠、单井涌水量在＜100吨/日；另因岩溶发育受诸多因素控制，覆盖型岩溶裂隙水补、径、排条件很复杂，工可勘察工作量有限，因此不排除部分地段有较好的储水构造和入渗补给条件，岩溶裂隙水水量大小及赋存运动特征有待下阶段作进一步评价。
5.2.5 其它类型地下水
根据勘察场地沿线勘察成果结合本地区工程经验，位于III级阶地垄岗地区坳沟中的粉土层或与基岩接触的残坡积层中存在有潜水，其中坳沟中粉土含水层一般呈封闭型，含水与透水性较差，水量不大，主要接受地表水体补给。残坡积层中水量大小与该层中黏性土含量和碎石含量、结构密实程度和孔隙大小以及补给来源的大小有关，若碎石含量高，孔隙大，且位于基岩裂隙水排泄区，
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5.3 场地水文地质分区
根据拟建工程勘察范围内沿线地形、地貌、水文地质条件进行水文地质分区段说明详见表5.3。
按拟建工程沿线地形地貌、水文地质条件，将场区水文地质分为四个区，划分标准判断，场区杂填土一般为强透水层，覆盖层中的黏土为不透水层，粉质黏土为微透水层，粉土属弱透水层，粉、细砂为中等透水层，局部存在的中砂、粗砂、圆砾土属强透水层。
据本区岩土体渗透性经验数据集合抽水试验结合地区经验值，各种土层渗即一级阶地（I区）、长江冲洪积三级阶地（II1区）、剥蚀垄岗区及剥蚀低山残丘区（II2区），简要描述如下表（表5.3）：
表5.3 分区 地下水分布特征 编号 分布范围 地貌单元 地下水类型 含水层分布 隔水层分布 上部填土层中上层滞水，无统一自由水位；长江冲积Ⅰ上层滞水、潜沿线周边填土层中赋存潜水，该潜水有充足上部黏性土的补给源，其水位一般情况下随长江江水涨为隔水层顶I 武金堤停车场级地，地形水、丰富孔隙及出入线 局部有一定承压水、少量落而变化；下部互层中砂土、粉土与砂、卵板，下部半成起伏 岩溶裂隙水 石中含孔隙承压水，与长江有水力联系，含岩基岩为相水层厚度5~40m，下部基岩中二叠系灰岩及对隔水底板。 溶洞中赋存岩溶水。 右AK35+656~ 表层填土中上层滞水，无统一自由水位；下上部老黏土右AK36+000 长江冲洪积上层滞水、较部(8)、（9）、（12））层砂土层中含丰富孔隙承为隔水顶板，II1 武昌火车站～三级阶地，承压水少量压水，与一级阶地水力联系密切，含水层厚中微风化基静安路附近 地形平坦 碎屑岩裂隙水 度5～25m；下部基岩含少量裂隙水。 岩为相对隔水底板。 右AK36+000~ 右AK39+400 静安路～珞狮南路 右AK42+000~ 剥蚀垄岗、上层滞水、岩表层填土中上层滞水，无统一自由水位；石上部老黏土、炭系、二叠系及三叠系灰岩及溶洞中赋存岩残坡积土为Ⅲ 右AK48+254 剥蚀低山残溶裂隙水及隔水顶板，中2珞喻路～光谷丘区，地形少量碎屑岩溶水；泥盆系及志留系含少量基岩裂隙水，微风化基岩火车站附近 起伏较大 裂隙水 水量贫乏。 右AK39+400~ 为相对隔水底板。 右AK42+000 珞狮南路～珞喻路附近
5.4 地基土的水文地质参数
5.4.1 地基土的渗透系数及透水性
根据本次勘察室内渗透性试验结果及本区岩土体渗透性经验数据，以《城市轨道交通岩土工程勘察规范》（GB50307-2012）表10.3.5有关含水层的透水性
透系数建议值见表5.4-1：
岩土层渗透系数一览表
表5.4-1 土 层 名 称 渗透系数K（cm/s） 透水性评价 一般黏性土（3-2）、（3-4）、（6-1）层 （3.0~7.0）×10-6 弱~不透水 粉质黏土夹粉土、粉砂（3-5）层 （2.0~4.0）×10-4 微~中透水 粉细砂（4-1）、（4-2）层 （2.0~3.5）×10-2 中～强透水 中粗砂夹砾卵石（4-3）层 （4.0~7.0）×10-2 强透水 老黏土（7-2）、（10-1）、（10-2）、（10-3）、（10-4）层 （1.5~5.0）×10-7 不透水 细中砂混粉质黏土（9-1）层 （2.5~4.0）×10-6 微～弱透水 砂夹砾卵石层（9-2）层 （3.0~5.0）×10-3 中透水 砾卵石（12）层 （4.0~6.0）×10-4 强透水 5.4.2 水文地质抽水试验参数
根据和平大道建设一路、建设五路、建设十路、徐家棚站、武昌火车站抽水试验成果，含水层抽水试验参数见表5.4-2。
水文地质抽水试验参数表
表5.4-2
抽水地点 地貌单元 过滤器进水段地层 渗透系数 影响半径 (m/d) (m) 建设一路 一级阶地 (4-1)粉砂夹粉土、(4-2)粉细砂 15.53 274 建设五路 一级阶地 (4-1)粉砂夹粉土、(4-2)粉细砂 17.59 269 建设十路 一级阶地 (4-1)粉砂夹粉土、(4-2)粉细砂 15.59 300 徐家棚站 一级阶地 (4-1)粉砂夹粉土、(4-2)粉细砂 18.88 198 武昌火车站站 三级阶地（古河道） (11)含黏性土细砂夹碎石 1.55 116 33
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5.4.3 相关区域灰岩的渗透系数
据相关区域灰岩渗透性试验：石炭系黄龙组（C2h）渗透系数为4.458m/d，二叠系栖霞组（P1q）渗透系数为1.020m/d，三叠系大冶组（T1d）渗透系数为6 场地地震效应
6.1 基本烈度、抗震设防烈度及地震小区划分
武汉市区位于长江中下游地震带中，又称麻城——常德地震带，属我国大0.170～0.599m/d，三叠系观音山组（T1g）渗透系数为0.043-0.448 m/d。 5.5 环境水水质及土壤对建筑材料的腐蚀性评价
据本次勘察所取4组地下水样水质分析及7组土样结果结合区域水文地质资料表明，勘察区域沿线地下水化学类型为HCO3-Ca、HCO3- K + Na和HCO3-Mg型水，总硬度约2.08~3.06nmol/L。本次勘察所取的4组水样及7组土样分析结果，结合收集的水文地质资料表明，地下水及土对砼及砼中钢筋具微腐蚀性。
陆地震活动较弱的地带，具有强度中等偏低、频次不高、震源浅等特点。武汉市是地震活动微弱、地壳相对稳定的地块，目前尚未发现第四纪全新世活动断裂。有史载以来，武汉目前无4.0级以上破坏性地震记录，最近30年来，据仪器检测结果，也只在郊区（县）记录到几次震级小于2级的微小地震。历史记载表明，武汉市区主要是遭受外围中强震的波及影响，影响烈度多在Ⅴ度以下，最大影响烈度也小于Ⅵ度。根据武汉市建设委员会文件（武建设字[2002]311号）文、湖北省建设厅（鄂建文[2001]357号）文以及《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）附录A，武汉市为抗震设防烈度6度地区，设计地震分组为第一组。据《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2008），本工程抗震设防分类为重点设防类（乙类），拟建建筑物应按7度采取抗震措施。
按武震办[2007]4号文中《武汉市主城规划区地震动参数小区划图》，11号线二期（武昌火车站~光谷火车站）段地震动参数小区划分区为IIA区，武金堤停车及出入线地震动参数小区划分区为IIIB区（Ⅱ、Ⅲ区分别代表设计基准期内不同超越概率的特征周期及地震加速度，各区取值详见小区规划图图例）。 6.2 场地土类型及建筑场地类别
根据本场地YYJZ-Ⅰ16-73、YYJZ-Ⅰ16-5、YYJZ-Ⅰ16-111、YYJZ-Ⅰ16-35、YYJZ-Ⅰ16-c103、YYJZ-Ⅰ16-67、YYJZ-Ⅰ16-11钻孔内实测的土层剪切波速测试成果，按《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），地面20.0m深度范围内等效剪切波速Vse为140.4m/s～242.3m/s。
按《铁路工程抗震设计规范》（GB50111-2006）（2009年版），上述7个钻孔计算至基础底面以下10.0m的等效剪切波速为147.9m/s～484.5m/s。
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根据实测波速值及武汉地区经验，各地层压缩波Vp及剪切波速Vs建议值地层编号 岩土名称 压缩波速 Vp(m/s) 剪切波速 Vs（m/s） 如下表：
表6.2-1
地层编号 岩土名称 压缩波速 剪切波速 Vp(m/s) Vs（m/s） 范围值 平均值 范围值 平均值 （1-1） 杂填土 408-427 415 139-153 144 (1-2) 素填土 411-421 416 141-151 146 (1-3) 淤泥 345 345 112 112 (3-2) 粉质黏土 —— 441 —— 152 (3-4) 淤泥质粉质黏土 361 361 138 138 (3-5) 粉质黏土夹粉土、粉砂 467 467 181 181 (4-1) 粉砂 479 479 193 193 (4-2) 粉细砂 490 490 209 209 (4-3) 中粗砂混砾卵石 —— 572 —— 277 (4-3a) 粉质黏土 —— 450 —— 160 (6-1) 粉质黏土 —— 500 —— 250 (7-2) 粉质黏土 —— 559 —— 270 (8-1) 粉砂 —— 600 —— 220 (8-2) 中砂 —— 800 —— 270 （9-1） 细中砂混粉质黏土 —— 700 —— 250 （9-2） 砾卵石混粗砾砂、黏土 —— 850 —— 270 (10-1a) 粉质黏土 —— 531 —— 221 (10-1) 粉质黏土 531-566 547 220-253 238 (10-2) 黏土夹碎石 667-691 681 332-337 335 （10-3） 黏土 585-591 588 289-291 290 (10-4) 粉质黏土夹碎石 603-610 607 309-319 314 (13-2a) 红黏土夹碎石 621-627 624 331-346 339 (13-2b) 红黏土 —— —— (13-3) 残积土 695 695 350 350 （14） 钙质胶结土 —— 685 —— 369 （16-1-1） 强风化泥质条带灰岩 —— 1500 —— 700 （16-1-2） 中风化泥质条带灰岩 —— 2000 —— 1000 (16-2) 灰岩 —— 2000 —— 1000 (17a-1) 强风化硅质岩 —— 1500 —— 650 (17b) 灰岩 1601-2091 1846 912-1264 1088 (17c-2) 中风化炭质灰岩 —— 2050 —— 1050 （17c-3） 灰岩 —— 2100 —— 1100 （17c-4） 强风化炭质泥岩夹煤 905 905 468 468
范围值 平均值 范围值 平均值 （17c-5） 中风化炭质泥岩 —— 850 —— 450 （17d-1） 强风化泥岩 —— 850 —— 450 （17d-2） 中风化泥岩 —— 1400 —— 700 (18a-1) 灰岩 —— 2100 —— 1100 （18a-2） 炭质白云岩 —— 2100 —— 1100 (18c-1) 强风化泥质砂岩 —— 1030 —— 510 (18c-2) 中风化泥质砂岩 —— 1580 —— 730 （18d-2） 中风化泥质灰岩 —— 2150 —— 1150 (19-1) 强风化石英砂岩夹泥岩 —— 1480 —— 600 (19-2) 中风化石英砂岩夹泥岩 —— 1640 —— 855 (20a-1) 强风化泥岩 821-873 850 436-458 449 (20a-2) 中风化泥岩 1510-1551 1531 839-864 852 (20b-1) 强风化泥质砂岩 —— 980 —— 480 (20b-2) 中风化泥质砂岩 —— 1400 —— 800 注：表中范围值栏中横扛“——”表示该层未取得实测波速值，其对应栏的平均值系经验值。
根据以上各地层剪切波速平均值计算各工程地质单元分区的等效剪切波速Vse值如下表：
表6.2-2
等效剪切波速Vse 等效剪切波速Vse 《建筑抗震设计规范》 《铁路工程抗震设计规范》 工程地质分区 （GB50011-2010） （GB50111-2006）（2009年版） 计算深度：地表下20m或覆盖层厚度两者的小值 计算深度：地表下25.0m并不少于 结构底板下10m 计算孔号 单孔Vse （m/s） 范围值（m/s） 计算孔号 单孔Vse （m/s） 范围值（m/s）I区 YYJZ-Ⅰ16-1 181.7 192.4 YYJZ-Ⅰ16-2 174.5 174.5~181.7 YYJZ-Ⅰ16-1 YYJZ-Ⅰ16-2 185.2 185.2~192.4 YYJZ-Ⅰ16-5 217.7 YYJZ-Ⅰ16-5 237.8 II区 YYJZ-Ⅰ16-11 259.9 217.7~259.9 YYJZ-Ⅰ16-11 285.2 237.8~285.2 YYJZ-Ⅰ16-67 234.6 YYJZ-Ⅰ16-67 258.4 Ⅲ区 YYJZ-Ⅰ16-25 280.6 YYJZ-Ⅰ16-25 310 YYJZ-Ⅰ16-35 259.1 259.1~280.6 YYJZ-Ⅰ16-35 282 282~310 Ⅳ区 YYJZ-Ⅰ16-c103 164.4 YYJZ-Ⅰ16-c103 176 YYJZ-Ⅰ16-c117 145.8 145.8~164.4 YYJZ-Ⅰ16-c117 156 156~176 根据以上计算结果，结合覆盖层厚度，确定各工程地质单元分区的场地土
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