深圳东部华侨城、三洲田森林公园岩土工程勘察

蔡学文

(深圳市勘察测绘院有限公司，广东深圳 518028)

深圳东部华侨城、三洲田森林公园岩土工程勘察

蔡学文∗

(深圳市勘察测绘院有限公司，广东深圳 518028)

深圳东部华侨城、三洲田森林公园，位于深圳市梧桐山东麓。本文结合工程实例，采用计算机软件进行最危险滑动面自动搜索，计算得到各断面的稳定安全系数，并对隧道支护及施工措施提出建议，同时论证水库坝基稳定，对类似场地勘察工程实施有一定的参考意义。

稳定安全系数；隧道支护；水库坝基

1 项目概况

深圳东部华侨城、三洲田森林公园，位于深圳市梧桐山东麓，如图1所示，地跨盐田与龙岗两区，总占地面积46.9 km2。其中东部华侨城及三洲田1、2号地块占地近9 km2，由华侨城集团斥资35亿元精心打造，集三个生态主题公园、两个山地高尔夫球场、三座主题小镇、四家主题酒店、四台主题演艺、主题地产和主题佛教园区等于一体，主要包括大侠谷探险乐园、茶溪谷度假公园、云海谷体育公园、大华兴寺、茵特拉根华侨城酒店、茵特拉根酒店、天麓大宅、大剧院、观光塔、森林小火车和缆车以及三洲田别墅群等，体现了人与自然的和谐共处。

三洲田森林公园占地37.9 km2，核心区域为森林生态及景观保护区，占森林面积的70%以上。三洲田片区内有三洲田村、三洲茶场、三洲田水库、梅沙尖、大小三洲塘、红花坜、落马岭水库等。

图1 场地交通位置图

2 项目设计方案

由项目概况可知，本工程包括的单元分项目较多，分别由多家设计单位设计。深圳市勘察测绘院有限公司承担该项目的岩土工程勘察工程。其中森林小火车和铁路和三洲田1、2号地块的别墅的勘察设计难度较大。

深圳东部华侨城综合旅游项目之森林小火车为旅游载客小火车，起点为生态公园站，终点为观光小镇站，长约2.9 km。主要设计参数如下:

设计速度为15 km/h，轨距为880 mm，最小曲率半径为20 m，最大坡度为3.0%。其中:桥梁五座，桥下净空5.0 m以上；隧道二个，洞径4.0 m。桥梁设计荷载根据车辆轴重另行确定。

三洲田1、2号地块的别墅大多采用架空式，如图2所示，体现环保意识；采用人工挖孔桩基础，避免破坏地形和植被。

图2 别墅“架空”型式图

3 关键技术、创新点、难点及解决方案

3.1 勘察场地特点

(1)地貌单元

勘察区位于深圳市梧桐山东麓，地跨盐田与龙岗两区，东北与马峦山相连，南面远眺大小梅沙湾。场地原属丘陵地貌单元，其间分布有冲洪积沟谷，地形起伏较大，植被茂盛，地表普遍分布风化孤石。

(2)构造位置

勘察区位置在区域构造上紧邻莲花山断裂带，处于莲花山断裂的南西段，受地质构造影响，场地内基岩节理裂隙发育，岩体破碎，风化带厚度大，基岩面起伏大在区域构造应力作用下，本区以北东向断裂为主干构造，其次为北西向断裂，场地及周边地区构造密集，构造岩分布较广。

(3)地层特点

勘察区内广泛分布人工填土(填石)层、第四系上更新统冲洪积层、坡残积层，场地下伏基岩主要由燕山期粗粒花岗岩及少部分泥盆系石英砂岩、石炭系灰岩组成。场地下伏基岩受构造影响，风化带厚度变大，基岩面起伏大，其中全风化岩中下部及强、中、微风化岩均为良好的桩端持力层。

(4)水文地质特点

勘察区内分布有三洲田水库、大小三洲塘、红花坜水库、落马岭水库、上坪水库，丘间沟谷多处分布有溪流、瀑布、泉眼。枯水季节溪水水量小，但因汇水面积较大，地表水流受降水影响显著，洪水期溪水水量猛增。地下水的分布及埋藏特点与地形、地貌、岩性、构造条件密切相关。工作区内地下水主要受大气降水补给，地下水类型主要为第四系松散层孔隙潜水、基岩裂隙水。

3.2 勘察工作的重点

(1)查明场地内岩土层的时代、成因、岩性及分布特征，提供物理力学性质指标，并对其进行评价。

(2)查明场地的水文地质条件，包括地下水类型、补给、排泄、径流条件，地下水的化学特征，地下水与地表水的水力联系，地下水运动规律以及地下水对基础设施的腐蚀性等。

(3)查明场地动力地质作用特征，包括区域地质、地震活动、断裂活动、软土震陷、砂土液化等，并对其进行评判。

(4)查明工程场地的地质环境条件、地质灾害现状和潜在的地质灾害情况，对评估区进行地质灾害危险性综合评估和地质灾害危险性等级分区。对评估区的用地建设适宜性进行评价，提出工程防治措施、建议，以及工程建设中应注意的问题。

(5)在查明上述地质条件的基础上，对天然地基、复合地基及桩基础进行评价，提出基础选型及持力层建议，或地基处理建议，并对基础设计及施工中遇到的岩土工程问题提出建议。

(6)分析隧道岩土体工程地质特征、主要工程地质问题及其评价、隧洞围岩分类、进出洞口工程地质分析，边坡稳定性评价，进行开挖边坡支护参数建议。

3.3 勘察工作的难点

(1)勘察区占地面积大(达46.9 km2)，工程类型及建(构)筑物种类繁多，包括酒店、天麓大宅(共64幢)、大剧院、观光塔(塔高＞100 m)、森林小火车和铁路，公园管理站、管理处、停车场、景观亭、直升机坪以及公共场所，以及各景区的道路、桥梁、隧道、边坡等。

(2)勘察区位于梧桐山东麓，地形地貌条件复杂，跨越丘陵、台地、沟谷等多个地貌单元；工程地质和水文地质条件十分复杂。地表水水系发育，地下水受地质构造影响，构造裂隙水发育，地下水对隧道、边坡施工影响大。

(3)由于燕山期粗粒花岗岩分布区风化不均，多发育有中等～微风化球体(俗称孤石)，且各基岩面起伏较大，对于工程桥梁基础持力层判断尤为重要。查明基岩起伏和风化球埋藏情况也是勘察工作难点。

(4)场地适宜性与稳定性评估，地质灾害评估与防治，边坡稳定性评价与支护等，景区建设与环境保护相结合，如何做到生态保护也是工作难点。

(5)三洲田水库的渗漏和坝基的稳定性调查是个难点。

(6)浅层地震试验(反射波法)测定地层岩性、地质构造，岩石点荷载试验测定岩石强度，前人的经验不多，因此如何保证测试结果的准确可靠十分重要。

(7)工期紧，任务重，野外及室内试验数量多、要求高且复杂，能否按时完成各项勘察任务，对勘察单位的技术力量和勘探测试力量是个检验。

3.4 勘察工作方法

根据场地工程地质条件、拟建工程特征以及设计单位提出的技术要求，综合本次勘察工作重点和难点，本次工程勘察工作主要采用工程地质测绘、遥感地质、工程测量、工程物探(浅层地震)、工程钻探、取试样、原位测试(标贯试验)、地质灾害评估、室内土工试验、岩石抗压试验(饱和单轴抗压、点荷载)等勘察方法和技术措施。

3.5 本次勘察工作所取得的主要成果

本次勘察工作所取得的主要成果如下:

(1)查明了场地内岩土层的时代、成因、岩性及分布特征和物理力学性质，为基础选型、软基处理评价提供了充分的依据。特别是运用了钻探和物探相结合的方法，查明了各基岩面空间起伏状态，风化孤石、风化球埋藏及分布情况。

(2)查明了场地的水文地质条件，包括地下水类型、补给、排泄、径流条件，地下水的化学特征，地下水对基础的腐蚀性等。

(3)查明了区域地质、地震地质条件，对场地稳定性进行了评价，并提供了抗震设计所需参数，对软土震陷、砂土液化进行了评判。

(4)在对场地整体环境评价的基础上，提出了基础选型及持力层建议，提出了本工程在特殊工程地质条件下地基处理建议，提出了基础设计及施工中应注意的问题。

(5)查明了工程场地的地质环境条件、地质灾害现状和潜在的地质灾害情况，对评估区进行地质灾害危险性综合评估和地质灾害危险性等级分区。对评估区的用地建设适宜性进行评价，提出了工程防治措施、建议，以及工程建设中应注意的问题。

(6)对“架空”型楼板下的地层运用钻探结合物探的方法，查明其有无大的构造裂隙及风化球发育。

(7)在拟建隧道附近，增加地表测绘和调查。如在1号隧道附近地表见一断层，根据断层产状和某钻孔岩石风化的特殊性，推测断层在钻孔B3附近通过，提出断层使隧道围岩类别降低，为隧道工程不利地段。另在钻孔B2处为一溪沟，长年流水不断，隧洞顶距地表仅3 m左右，隧道开挖时，极易出现冒顶现象，或地下流管涌、岩石塌陷等现象，提出施工时应采取有效支护措施加以防范，以上两种情况在隧道开挖时得到验证。

(8)勘察期间，我们对三洲田进行了1个月内的连续观测，整理了水位观测曲线及孔隙水压力观测成果图，通过计算证实了水库防渗措施得当、坝基稳定。

图3 水库水位观测曲线

图4 某剖面的边坡稳定性计算示意图；稳定性系数:1.400(Janbu法)

(9)采用计算机辅助分析方法对边坡稳定性进行分析，根据地质测绘及钻探结果，选取某坡度较大的区间道路边坡所在的剖面进行现有边坡稳定性分析。应用Janbu法进行计算，边坡形态为现状坡。该边坡的计算示意图及安全系数如图4所示。

(10)在查明工程地质条件基础上，对主要工程地质问题进行评价、提出了基础选型、地基处理建议，隧洞围岩分类、进出洞口工程地质分析，对隧道支护及施工措施提出建议、边坡稳定性评价，提出开挖边坡支护参数建议。

3.6 勘察工作主要特点

(1)执行国家、地方、各行业标准，勘察要求高

本次勘察工作不但执行国家、广东省及深圳市现行规范标准，同时也执行各行业有关标准(包括工民建、公路、市政、铁路规范等)，执行过程中按就高不就低的原则进行。

(2)勘察手段多，勘察方案合理

采用工程地质测绘、遥感地质、工程测量、工程物探(浅层地震)、工程钻探、取样、原位测试(标贯试验)、地质灾害评估、室内土工试验、岩石抗压试验(饱和单轴抗压、点荷载)等多种方法。勘察方法针对性强，勘察工作量合理，勘察实施过程中与业主和设计院等单位保持实时联系、沟通，及时调整现场作业和试验的要求，以合理的勘察方法及工作量满足不同规范需求，使方案达到最优化。

(3)勘察技术新

①浅层地震勘察:由于岩土层的弹性性质不同，弹性波在其中的传播速度也有差异。利用人工激发地震波在岩土介质中的传播规律，探测浅部地质构造或测定岩土物理力学参数、判定地层岩性、地质构造。采用地震反射波法在本项目岩土工程勘察中得到充分应用。

②岩石点荷载试验:将岩石试件置于上、下一对球端圆锥形加荷器之间，通过加荷器对其施加集中荷载直到破坏以测得岩石的点荷载强度指数和强度各向异性指数。该设备便于携带，对试件形状不要求规整，在对风化岩体研究中具有独特的优势，前人的经验不多。

③遥感地质:利用卫星遥感地质资料，解释不良地质现象。

(4)勘察报告论证充分、数据可靠、信息量大

对岩土层物理力学指标的评价综合了不同勘察方法的结果，进行了深入的分析，通过大量的统计、计算和分析，从多方面、多角度论述评价了各岩土层物理力学性状。

(5)勘察报告资料齐全、结论明确、建议合理

勘察报告在综合分析的基础上对基础选型，边坡支护及可能遇到的岩土工程问题提出了分析和建议，结论明确、建议合理，为场地的合理使用、基础设计和施工及工程的顺利开展提供了可靠的工程地质依据。

(6)后期服务及时、到位，各参建单位满意

勘察报告提交后，技术人员及时参与各项基础及地基处理论证，在基础施工期间，公司派出技术人员及时参加验桩验槽的工作、参加技术方案的讨论、难题的处理，提供了良好的服务。

(7)施工及使用期间未出现过质量事故和安全事故

4 应用、效益与推广

深圳是个花岗岩风化球很发育的地区，本项目为花岗岩风化球的勘探积累了不少经验，深圳市勘察测绘院有限公司后来所做的梅林水榭花都别墅区勘探、宝安尖岗山别墅勘探均从该项目汲取了宝贵的经验。

深圳东部华侨城和三洲田森林林公园自2007年7月28日试业以来，先后获得由国家旅游局和国家环境保护部联合授予的国内首个“国家生态旅游示范区”，2008年度“中国十大休闲文化基地”，由深圳市政府授予“循环经济标兵单位”荣誉称号，天麓大宅荣获联合国“全球人居环境示范社区”称号，及其他由社会各界有影响力组织授予的共20多项荣誉。截至2008年底，项目一期已接待游客达300万人次，实现税收5.0亿元，预计至2009年底将实现45亿元收入，实现了生态、经济、社会效益的和谐统一。

[1] 《工程地质手册》编写委员会.《工程地质手册》(第三版).北京:中国建筑工业出版社，1992

[2] 林宗元.岩土工程试验监测手册.北京:中国建筑工业出版社，2005

[3] DBJ15－31－2003.建筑地基基础设计规范[S].

[4] GB50011－2001.建筑抗震设计规范[S].

[5] GB50330－2002.建筑边坡工程技术规范[S].

Discussing Obviously Investigation on Shenzhen OCT.EAST＆San Zhoutian Forest Park

Cai XueWen
(Shenzhen Geotechnical Investigation And Surveying Institute，Shenzhen 518028，China)

Shenzhen OCT.EAST＆San zhoutian Forest park is located on the east foot of Mt.Wutong。Related to engineering example，the most dangerous slip surface is automatically searched by using computer software，the stability factor of safety of each section is computed，the tunnel retaining＆construction measures are suggested，the stability on foundation of the reservoir dam is demonstrated，which can be used for reference to geotechnical investigation on similar project.

stability factor of safety；tunnel retaining；foundation of the reservoir dam

1672－8262(2011)01－164－04

TU19

B

2011—01—14

蔡学文(1974—)，男，高级工程师，主要从事岩土工程勘察设计工作。

获奖项目:本工程获2009年度全国优秀城市勘测工程二等奖。