不良地质条件下的铁路选线策略

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摘 要：我国西南地区位于欧亚板块与太平洋板块、印度洋板块交界处,地壳岩层活跃,区内地形、地质条件极为复杂,不良地质现象十分严重.地质问题成为控制线路方案的主要问题之一.下文主要介绍在西南地区不良地质条件下选择合适的铁线路位的一些心得体会.关 键 词：不良地质；铁路选线；策略

中图分类号：U491.2+51文献标识码：A

1概念

不良地质是由地质作用和人类活动而造成的工程地质条件下各种不良现象的总称.

铁路选线是根据铁路建设的原则和目的,充分利用各领域知识和信息,对各种社会环境、人文环境、自然环境进行分析,以设计出一条满足政治、经济、技术等各方面要求的铁路最佳位置的程序、方法和技术.

2不良地质地段选线应注意的事项

在不良地质地区选线,地质条件为决定铁线路位的主要因素之一.要选择合适的铁线路位,需要做好以下几项工作：

2.1充分掌握区域地质情况

在线路方案比选中,要深入调查研究,充分了解区域地质情况,收集足够的地质资料,利用现场踏勘、遥感、地质调绘、钻探、物探等各种方法查明不良地质分布类型、范围、规模、规律及其对铁路的危害程度、整治的难易程度等.另外,不同区域选线,侧重点不同.例如青藏高原选线,首先要重视活动断裂、冻土、地热,云贵高原选线,首先要重视岩溶、泥石流及采空区等.

2.2要重视地质勘察工作

地质勘察工作是设计和施工的基础.地质勘察为设计部门提供真实的工程地质数据、地质资料、相关岩体和土体的物理力学性质,以便能正确、合理、经济的设计.如勘察工作不到位,不良地质问题不能及时发现,势必会影响设计、施工及运营.

3不良地质地段选线策略

很多不良地质在同一区域是同时存在的,要综合考虑,经过充分的经济、技术比选和论证,选出安全、可靠、经济、合理的最优线路方案.在不良地质地段选线一般有绕避和选择合适位置通过两种策略：

3.1合理绕避

不良地质地段的治理工程往往十分艰巨,造价昂贵,工期长,有时还不易奏效,尤其是深大断裂带、严重不良地质地区及高烈度地震区.因此不良地质地段选线,要慎重进行方案选择,合理绕避不良地质地段.对正在发展的、活动的、难于整治的、规模大的、严重危及施工与行车安全的不良地质地段,应予以绕避；对规模不大、已趋稳定、绕避不致大量增加投资的不良地质地段也宜绕避.

3.2选择合适位置通过,采取工程措施彻底根治

对于规模不大、基本稳定、危害不严重、易于整治的不良地质地段,不能绕避时,选择合适的位置通过.尽量缩短穿越距离,并采经济合理、安全可靠的措施彻底根治,以保证施工及运营的安全.

4各种不良地质地段选线方法

不良地质种类繁多,原理相近,但各有特点.因此选线方法各不相同,下面是我对几种常见的不良地质地段选线方法的看法.

4.1活动断裂

活动断裂带地震活动频繁,各种不良地质现象伴随其中.线路应尽可能避开或远离活动断裂带,在无法避开时,线路宜短距离、大角度以简单工程通过断裂带.避免走在区域性大断裂、褶曲轴向带以及平行的影响带中.

4.2滑坡

滑坡地段线路方案的选择应根据滑坡的规模、稳定性和治理的难易程度而定.以不恶化滑坡的稳定性为原则,选择有利于滑坡稳定和线路安全的位置通过.

1)线路应绕避工程量大、技术复杂、难以整治的滑坡或滑坡群,河谷地段可选择在滑坡对岸通过,或在滑动面下以隧道通过；内昆铁路选线中就绕避了盐津南巨型顺层古滑坡、以隧道方式从滑坡后缘通过盐津县城滑坡,确保了铁路施工和运营安全.

2)线位受控制无法绕避或经整治能确保稳定、工程投资显著节约的中小型滑坡,可在滑坡下缘以低填方或在滑坡上缘以浅挖方通过,同时要采取强有力的抗滑和截排水等工程措施,以确保安全.如内昆线以路基填方方式从滩头滑坡下缘通过,渝怀线综合整治糯米溪和武隆纸厂滑坡,都是成功的例子.

4.3泥石流

对于严重、集中的泥石流应予以绕避：应绕避大型泥石流或泥石流群、淤积严重的洪积扇区,应远离泥石流堵河影响范围内的河段；河谷两侧均有泥石流时,应在较轻的一侧通过；线路必须通过泥石流区域时,宜设桥,并根据泥石流的规模、活动性、对河道的堵塞情况留足孔跨及净空.应避开河床纵坡由陡变缓和平面急弯部位,不宜压缩沟床断面、改沟并桥或沟中设墩或作路堑.

4.4崩塌

崩塌一般发生在陡坡地段,有土崩、岩崩、山崩之分.崩塌破坏力强,对铁路危害很大.

1)线路应绕避大型崩塌的地段.中型崩塌的地段,有条件绕避时要绕避,绕避有困难时,可调整线位,离开崩塌体一定距离,以减少防治工程,确保行车安全,也可采用明洞、棚洞等遮挡建筑物通过.小型崩塌的地段,线路宜选择在落石堆积区外通过,有困难时,也应使线路与崩塌体之间留有适当余地,以便设置防护措施.

2)采用隧道绕避崩塌时,要注意使隧道进出口避免受崩塌的危害,避免隧道运营以后,由于进出口受崩塌的威胁,要在洞口接长明洞或者增加棚洞,增大投资.

3)崩塌不严重、范围小、易于处理的,可在崩塌范围内通过.工程措施一般可采用加固山坡和边坡、修筑拦挡建筑物、清除危岩、加强排水等.

4.5岩堆

岩堆一般由崩塌、错落、缓慢堆积形成,常引起坍塌,影响线路稳定.

线路应绕避处于发展阶段的岩堆.可以内移以隧道在岩堆外的基岩中通过,或外移设桥通过,或跨河到对岸绕避.如有条件,也可及早抬坡,从稳定地带通过.

对趋于稳定的岩堆,线路宜在岩堆坡脚以外适当距离以路堤通过,如受地形限制也可在岩堆下部以路堤通过.

对稳定的岩堆,可以低路堤或浅路堑通过.

4.6岩溶

岩溶形态迥异,常见的形态有：落水洞、竖井、漏斗、溶洞、溶蚀洼地和暗河等.

岩溶对铁路的危害极大：地下洞穴的坍塌引起铁路下沉或破坏；溶洞、落水洞、漏斗冒水淹没路基,引起沉陷、翻浆冒泥；突水、突泥冲毁铁路.因此要引起高度重视.岩溶地区选线一般遵循以下原则：线路应绕避大型的、处于强烈发育阶段的岩溶；线路应绕避可溶岩层与非可溶岩层和不透水层的接触带,要绕避暗河,落水洞、漏斗、天坑、竖井集中区域；线路宜选在难溶岩层通过,使线路与主要构造线以较大夹角斜交,以减少其影响；对于中小型、已停止发育的岩溶,可选择较窄处、易于处理的部位通过,施工中要做好注浆、填实、桩基等治理工作；岩溶地段,宜以路基、桥涵形式通过,不宜做隧,尤其是长大隧道.如做长大隧道,应抬高线位,减少埋深,尽量设计为人字坡以增强排水；洞身线位应避开水塘、水库等.

4.7采空区、坑洞

线路应尽量绕避采空区,应绕避到移动盆地以外,以减少沉降对线路的影响；线路应尽量绕避正在开采或计划开采的矿区,以避免压矿；线路应尽量绕避大、中型坑洞；线路要通过小型采空区或坑洞时,可采用矮桥或者路基形式并采取适当的工程措施通过.

4.8地热区

1)线路要绕避地热发育地段；尤其是要避开出露温泉等储水区；2)线路要尽量绕避地热区域.绕避代价太大时,线路可考虑从温度低、地热强度弱的补给区、边缘区以简单工程大角度、短距离通过,尽量抬高线位,减少隧道埋深,同时做好工程措施以应对地热灾害,以免施工和运营过程中发生灾害.

结论

铁路选线过程中经常会遇到一些不良地质,它们往往控制线路走向.不良地质地段选线不仅对工程投资有巨大影响,而且会对运营安全和效率产生深远影响.因此,要根据实际情况,选择合理的选线策略和方法,提出可行的绕避和通过方案,做到绕有根据,治有措施,保证铁路建设及运营安全、畅通.