地质选线对铁路主体工程的影响与评价

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  【摘 要】在铁路主体方案选线中,地质选线应与线路选线相互配合,同时进行,尤其是在长大干线和区域地质条件复杂的情况下,地质选线尤为重要,它对线路方案的可行性,工程的设置,以及运营后保障工程的安全等起到至关重要的作用,选线不当则会产生工程的浪费,产生的大量弃土方造成沿线水土流失、生态环境破坏与土地资源浪费,运营后存在安全隐患等带来巨大的经济损失,因此,做好地质选线十分重要。
  【關键词】地质选线;不良地质;特殊岩土
  总的原则: 掌握区域地质条件,决定线路走向; 综合线位地质条件,选出最佳方案。
  一、越岭地区的地质选线原则
  1、根据区域地质资料(区测、加强子阶段`)的基础上,自始至终与一定深度的线路方案研究工作相配合,做好多垭口、多坡度的多方案比选。
  2、综合考虑地形、地质、分水岭两侧引线以及施工条件等各种因素,选择地质条件相对较好的线路方案。
  二、山区河谷的地质选线原则
  1、调查区域地质构造和不良地质现象的特征、范围及对线路的影响,注重区域地质条件,尽量避开顺层及不稳定斜坡,复杂的集中分布的不良地质地段,采空区等。
  2、在不良地质或冲刷严重地段,以路基通过不能保证线路安全时,应考虑内移做隧道方案;当线路靠山或内移做隧道有困难时,可考虑外移设桥通过。
  3、山区河谷线路应尽量减少高边坡,并应做好边坡外自然山坡的稳定性评价;通过支沟时,要注意泥石流的危害,应逢沟设桥,并留足净空。
  三、不良地质与特殊岩土地区的选线原则
  线路通过不良地质和特殊地质地区时应深入进行调查研究。根据具体情况,做出各种可行的绕避和通过方案,做到绕有依据,治有措施,保证铁路运营后畅通无阻,不留后患;具体为:
  1、滑坡地段
  1)对性质复杂、规模大,采取整治措施也不易确保稳定的大型滑坡,应绕避;对滑坡规模较小易处理的,可选择在有利于滑坡稳定和线路安全的部位通过
  2)当线路通过处位于稳定状态的滑坡时,不应在滑坡体上部填方或下部挖方通过。
  3) 充分考虑地形地貌、地层结构和水文地质条件具备潜在滑动可能得斜坡地段,做出预测预报,确保线路通过时,山体稳定条件不受到削弱和破坏。
  2、崩塌、危岩落石、岩堆地段
  对山体极不稳定的斜坡地段,危岩落石严重地段,预计人工开挖后可能发生较大崩塌,处理困难的地段,应绕避;对范围小,易处理,确保线路安全的地段,可根据地质横段面,在最有利部位通过;对稳定岩堆,其上方物质来源不多,可考虑在岩堆上通过(低填、浅挖)
  3、泥石流地段
  1)对处于发育期的特大型、大型泥石流,淤积严重的泥石流沟,应绕避;泥石流堵河严重地段,在堵河范围内,线路应远离河岸,并应有足够高度。
  2)应根据主河床与泥石流沟(扇)的淤积上涨率,主河摆动趋势,确定线路位置和高程。
  3) 一般应在流通区设桥通过,严禁在洪积扇上挖沟设桥或设置路堑
  4) 在沉积区前缘,如果能保证有足够净空,可分散设桥(成昆线礼州段)
  4、岩溶地段
  1) 对处于强烈发育阶段,具网状洞穴和巨大空洞的岩溶地区,应绕避,若不能绕避时,应避免顺可溶岩与非可溶岩接触带,有利于岩溶发育的褶皱轴和断裂带及其交汇处,岩溶水富集区及岩溶水排泄带延伸。
  2) 在孤峰平原区,线路应选择在高程高于岩溶水的最高洪水位的洼地、谷地边缘靠山通过;在峰林谷地、峰丛洼地中遇有垭口时,宜避开垭口中心,选择地质条件较好一侧通过
  3) 越岭地段,宜在地下分水岭通过;无条件时,可在深部缓流带通过
  4) 河谷地段宜选在岩溶发育较弱一岸的高阶地上;当线路位于斜坡地段时,应将线路选择在负地形之间及垂直渗流带中。
  5、采空区
  1) 对正在开采或经过批准开采的矿区,线路尽量绕避
  2) 对既有采空密集区和工程处理复杂的大型采空区,线路尽量绕避,当绕避有困难时,以一般路基通过,避免采用桥、隧等大型工程
  3) 线路通过小型采空区或单个坑洞时,应采取稳妥可靠的工程措施
  6、风沙地区
  1) 线路通过干旱、半干旱地带大面积流动沙丘时,应选择沙漠边缘、山前洪积扇前缘和潜水溢出带通过;通过大型丘间地时,线路应远离沙丘背风侧;在纵向沙垄地区线路宜顺主风向从垄间通过。
  2) 线路通过半干旱、半湿润地带、以及局部流动沙丘、半固定、固定沙丘为主的地段时,应避开流动沙丘,以及已遭受破坏的半固定、固定沙丘及地表沙物质深厚的沙地,选择在河流、湖盆及草滩的下风侧通过。
  3) 线路通过积沙山地时,应避开陡坡积沙地段,选择在背风侧风影响部分以外的地段通过。
  4)在戈壁地区,线路宜选择在地表粗化、无流沙地段通过。
  7、水库地区
  1)线路位置应选在预测最终坍岸线以外,并留有一定安全距离,还应充分考虑水库蓄水后引起地下水壅升的不利影响。
  2)线路宜尽量选择在基岩出露较多,河岸平缓,边坡相对稳定,地质条件相对较好的一岸,应尽量避免走在于垂直主导风向的一岸,减少风浪对线路的影响。
  3)线路以桥跨越水库支沟时,应远离沟口,并注意支沟坍岸的影响;跨越库尾时,应考虑泥沙淤积的影响。
  4)遇有隧道时,应按坍岸断面及地下水壅升曲线检查线路位置,以确定隧道平面位置及设计高程。在湿陷性黄土地区,还应预测沉陷影响。
  8、特殊岩土地区
  1) 在软土地区线路方案应根据软土特性,全面权衡软土地基对建筑物的稳定、变形可能产生的长期影响,进行全面比较;软土地区,线路宜选择在地势较高,上覆硬壳较厚,取土条件较好地段;形式宜采用路堤,高度宜控制在设计临界高度以内。
  2)膨胀土地区,应根据宜填不宜挖,尽量减少深、长路堑的原则选定合理线路方案;线路穿越垄岗时,应垂直垄岗方向,并选择较低垭口、较薄地段通过,以缩短路堑的深度和长度,若修建隧道,则应避免浅埋。
  3)黄土地区,应尽量避开地形零乱、沟谷深切、陷穴和冲沟发育、地层复杂、结构面不利倾向、下部有软弱夹层和地下水发育的塬边及斜坡地带;应避免与长大引水干渠近距离并行。
  4) 盐渍土地区,线路宜绕避低洼潮湿、地下水位高、水质矿化度高和强、超盐渍土;宜已路堤形式通过,且不应小于最小路堤高度。
  5) 岩盐地区,线路应绕避低矿化度水出露、地表水汇集或溶洞发育地区,避开正在开采卤矿的地段;宜以路堤形式通过,且高度不应小于1米。
  6) 多年冻土区,线路宜选在阳坡上,尽量采用路堤,少用路堑;当遇热融滑坍地段时,宜从滑体下方以路堤通过;遇热融湖塘地段时,应以路堤通过,并高出最高水位0.5米;冻土沼泽地段,应从窄而薄、基底较稳定处以路堤通过;大中桥宜选择在大河融区或基底为少冰冻土的河段,应尽量避免将同一桥渡设在融区和强冻胀土两种地基上;隧道应避免穿越地下水发育的地层,应尽量避开融滑坍、冰椎、冰丘等不良地质地段;车站应尽量选择在非融沉土地带,或融沉作用均匀地段。
  四、结束语
  根据青藏线、宝兰客专等已有的资料证明,地质选线在选线当中发挥了不可替代的作用,直接影响线路走向、技术标准、工程投资和施工期限等重大原则问题;所以充分利用地质选线的优势,使工程的设置、投资以及运营后是否存在安全隐患等各方面达到最优,充分发挥自身的效益,在社会主义经济建设中发挥良好的效益。
  参考文献:
  [1]铁道第一勘察设计院,铁路工程地质手册,中国铁道出版社 1998
  [2]铁道第一勘察设计院,铁路工程地质勘察规范,中国铁道出版社 2009
  [3]中铁二院工程集团有限责任公司,铁路工程不良地质勘察规范,中国铁道出版社 2012
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