不良地质地段定线原则

发布时间:2022-12-22 来源: 浏览量:6175 发布者:

  不良地质地段定线原则(principleoflocationinunfavorablegeologyregion)铁路通过各类不良地质地段的定线原则。铁路选线不可避免地会遇到一些不良地质地段,如滑坡,泥石流,崩塌,岩堆,软土,泥沼,盐渍土,岩溶,膨胀土(裂土),多年冻土等,它们常控制线路走向,选线不当常导致建筑物破坏,中断行车,甚至酿成人身与行车安全等严重后果。不良地质种类不同,严重程度不同,造成的危害及后果包有差异。选线时应深入调查研究,收集足够的气象、水文、地质与水文地质资料,查明不良地质分布范围、类型、规模、发生与发展原因、规律性及其对铁路的危害程度,整治的难易等,提出可行的绕避和整治方案。通过方案比较选定线路位置。不良地质地段选线的总原则是:对正在活动、发展的、规模较大且难于整治、严重危及施工与行车安全的不良地质地段,应予以绕避;对已趋稳定、规模不大、绕避不致大量增加投资的不良地质地段也宜绕避;对基本稳定、规模不大、易于整治、危害不严重的不良地质地段,宜选择有利部位通过,但必须有经济、有效、可行的整治措施,做到绕有根据,治有措施,彻底整治,不留后患。不良地质类型繁多,选线原则各异,常见的几种典型不良地质现象的选线原则如下。

  滑坡山坡在一定的地层结构、岩性、水文地成质等自然条件下,由于地下水活动、河流冲刷、人工切坡、地震活动等影响,大量土体或岩体在重力作用下,沿一定的软弱面(带),整体下滑的不良地质现象。滑坡对铁路危害极大,例如某线一处深路堑1959年1月下滑30万立方米,将路基推至70m以外江中,致使江水断流20min,中断行车7d,经济损失巨大。滑坡地段的定线原则是:对于技术复杂、工程量大、采用整治措施难于确保稳定的大型滑坡,线路宜予绕避,河谷地段可跨到滑坡对岸通过,或在滑动面下的适当位置以隧道通过;对中小型滑坡,如经整治能确保稳定,工程投资可显著节约时,可在其下部以低填方式或在其上部以浅挖方通过;若线路位置受控制无法绕避时,需采取有效的工程措施,以确保施工与运营安全。

  泥石流山地突然暴发的含有大量泥、沙、石块等固体物质的特殊洪流。泥石流暴发时来势凶猛,常冲毁、淹没房屋、农田、路基和桥涵,危及行车安全。如宝天线元龙镇的4个泥泥石流沟曾冲毁元龙镇,淹没房屋、农田,1950年曾淹没车站,冲毁路基和桥梁。又如成昆线汉罗沟于1972年5月一次特大暴雨后,泥石流总量达7万余立方米,冲向山口外约600m处的车站,淤埋路基200m,堵塞涵洞一座。泥石流地段选线原则如下:对于泥石流严重且集中的地段应予以绕避,河谷两岸均有泥石流时,应选危害轻微的一岸通过,必要可多次跨河选择有利岸侧绕避;线路必须通过泥石流时,宜在通过区设桥跨过,并留足孔跨及净空,不能设桥时可用隧道或明洞在其下部通过,不宜设计为路堑,不宜在沉积区通过;仅在泥石流不严重,技术上易于处理,经比选方可在沉积区通过,但应分散设桥,不宜改沟合并设桥。对山前区泥石流,宜在沉积区下方通过,山区泥石流则宜在沉积区上方通过。

  崩塌、岩堆山坡陡峻、裂隙发育、岩层倾向线路,或构造复杂、岩块松动的陡坡,由于雨水侵蚀、温度变化,或受其他外力作用均可产生崩塌。大规模崩塌即山崩,小范围掉块为剥落或坠石。一般出现在峡谷陡坡地段,大型崩塌来势凶猛,破坏力极大。悬崖及陡坡上部,岩石经过物理风化作用后,通过重力或雨水搬运至山坡或坡脚下的松散锥形堆积体称为岩堆。岩堆多由崩塌、错落形成,也可缓慢堆积形成,多在河谷中出现,岩堆地段常发生顺层牵引坍滑,影响线路稳定。1956年8月宝成线站儿巷一处高边坡一次塌方17万立方米,1957年2月又塌下5万立方米,造成4km范围内增建明洞1344m,罗妙真站南一次崩塌曾中断行车28d,某线一处古坍滑堆积体长达400m,宽50~200m,厚6~20m,设计为挖方通过,施工中发生严重顺层坍滑,被迫改线。崩塌、岩堆地段选线原则为:对山体极不稳定,岩层极为破碎的陡峻山坡,预计人工开挖将诱发大规模崩塌,且

  难于处理的地段应予以绕避;崩塌范围不大,性质不严重且易于采取有效工程措施处理者,可在崩塌范围内通过;对处于发展阶段或较大范围的松散的、稳定性差的岩堆,线路宜内移以隧道在堆积体外的基岩中过,或外移设桥通过,或跨河到对岸绕避;对于稳定的岩堆,线路宜以低堤或浅堑通过,避免高墩、深挖,以免破坏岩堆稳定。

  软土和泥沼内陆湖、塘、盆地,江河、海洋沿岸和山间洼地沉积的软弱饱和黏性土层称软土。中国沿海、华中、华南、华北及西南诸省分布较广。以沼泽为主,包括沼泽化土地及其他无泥炭覆盖的淤泥质土地称为泥沼,多分布于我国东北、内蒙、新疆、甘肃等省区。软土和泥沼都具有压缩性高、强度低等特点,都会造成工程建筑物滑坍、沉陷。如津浦线东葛到花旗营间,初建的6址高的路堤曾三次全部陷入泥中,建成20年后仍继续下沉。滨洲线博克图到扎兰屯间通过塔头草泥炭的沼泽路基,建成后不断下沉,道碴已加厚到2~3m,有时仍发生局部溃爬。软土和泥沼地段选线原则如下:影响范围大、工程处理难于确保安全,且绕避不显著增大工程时,宜绕避软土和泥沼地段;如影响范围较小,工程处理可确保安全,且经济有利时,应选在软土、泥沼最窄,泥炭、淤泥较浅、沼底横坡平缓、地势较高、取土条件较好的地段以路堤通过;为减少下沉、翻浆、冻涨等病害,路堤高度不小于1m,为使使软土基底不作加固处理,或为利用路堤自重压缩泥炭到稳定状态,路堤高度均不宜大于“极极限高度”;线路宜远离河流、湖塘或人工渠道,以免水流浸润,影响路堤稳定;河谷软土地带或古盆地中央部分,因软土层厚,土颗粒细,含水量多,基底松软,线路宜选在边缘地带通过,但土质软硬差别较大的边缘地带也应绕避。

  盐渍土地表lm以内土层中易溶盐含量大于0.5%的土。盐渍土多分布于苏北、渤海沿岸、东北松辽平原、河南、山西及西北地区。盐渍土对铁路的危害有三:①当含盐量超过一定限度时,路基夯实达不到标准密度,使路基发生下沉、变形和道碴沉陷;②盐渍土中的水分和温度随气候条件不断变化,土体中的盐分时而溶解,时而结晶,土体随之膨胀、收缩,从而破坏土体稳定性;③松散和膨胀作用不利路基稳定,松散多发生于表层0.3m以内,土层疏松,足踏下陷,系由表土受昼夜温差变化引起;膨胀多发生于表层1~3m以内,土体膨胀易使路面拱起,危害更大。盐渍土地段定线原则如下:线路宜选在排水条件好、地下水位低、含盐量小,范围较窄及地势较高的有利地段通过;湿盐渍土地段,地下水位高,排水困难,基底需填筑渗水土或抬高路堤,多不经济,故应予绕避;对一般盐渍上或干盐渍土地段,含盐量较轻时,可以路堤通过;如降低地下水位困难,且难于取得渗水土做填料时,宜用高路堤通过。

  岩溶地表水和地下水对可溶性岩石的化学溶解和机械侵蚀作用所产生的地貌现象。岩溶对铁路的危害如下:地下洞穴的顶板坍塌引起洞上的铁路建筑物下沉或破坏;洞穴或漏斗周期性冒水,淹没路基基底,引起沉陷、翻浆或崩塌;突发性地下涌水,冲毁铁路建筑物。中国西南石灰岩地区常见的岩溶形态有:落水洞、竖井、漏斗、溶洞、溶蚀洼地和暗河等,选线不当常导致严重后果。如某线老虎咀隧道,施工进洞300m处发现一溶洞,顶部高出路肩60m,底部低于路肩72m,长102m,宽90m,难于处理,迫不得已改线绕避。岩溶地段定线原则如下:对于大型的、处于强烈发育阶段的岩溶线路应予绕避;对于中、小型的、已停止发育的岩溶,可择其窄处、易于处理的部位通过;根据岩性及地质构造,宜将线路选在难溶岩层通过,宜避开地质构造破碎带,使线路方向与主要构造线正交或较大夹角斜交,以减少其影响;可溶岩层与非可溶岩层和不透水层的接触带常诱发落水洞、漏斗、塌陷及暗河等,故应予绕避;岩溶地段,宜以明线(路基、桥涵等)通过,不宜做地下工程(隧道)特别是长隧道。

  膨胀土(裂土)以亲水的黏土矿物为主要成分,随含水量变化具有明显胀缩特性的黏性土。膨胀土干缩湿胀使土体结构破坏,造成边坡不稳定。对铁路的危害表现在:一为冲

  刷,雨季地表水使土层湿化、崩解而后冲刷,使坡面呈现“V”形小沟,自上而下加宽加深,边坡越高冲刷越甚;二为剥落,龟裂松散的坡面土层逐步散裂成颗粒状碎屑,在重力及地表水作用下顺坡剥落,堆于坡脚淤塞侧沟;三为溜坍,雨季地表水在风化裂隙中迅速集中,使松散土层顺坡滑动,雨大而持久时将成泥石流;四为滑坡。汉丹隋县到仙人渡段,个别地段路堑边坡已放缓至1:4以上,但仍不能稳定。某线通过长156km裂土地段,施工中边坡吸水、膨胀、开裂普遍发生,严重的16km长地带,相继发生坍滑及挡墙开裂现象。膨胀土地段定线原则如下:线路宜填勿挖,尽量减少路堑;岗沟相间是膨胀土地特征地貌,线路应垂直于垄岗方向,选择较低垭口,较薄地段通过,以缩短路堑长度、降低挖方深度;线路跨越沟谷处,宜建桥通过,并增加桥高;垄岗处如修建隧道,应避免浅埋。

  多年冻土高纬度、高海拔地区,气候干燥,冬季漫长,年均温度低于摄氏零度,地层每年的放热多于吸热,当年的冻层次年来不及融化而又形成冻土,冻结不融状态保持三年及以上者称为多年冻土。多分布于东北大、小兴安岭及青藏高原。对铁路的危害主要表现有三:一为路基冻害,如下沉和冻胀。松散土及粉状土路堑及不填不挖路基最易受冻害;二为桥涵建筑物冻害,如基础凸起和下沉,桥涵附近的冰锥、冰丘还会堵塞或挤压桥涵;三为房屋建筑物冻害,如基底冻土破坏引起的建筑物变形,热力作用引起房屋下沉,地下管道因基础下沉引起断裂等。多年冻土地段定线原则如下:线路宜选在阳坡上,阳坡日照时间长,水分蒸发量大,地表及地下水含量相对减少,冻害程度减轻;但山坡陡峻,节理发育,风化严重的阳坡应绕避不良地质地段,线路通过山丘地区时,宜在融冻坡积层缓坡上部通过,线路走向沿大河谷时,宜选在高台地上,以短距离通过多年冻土边缘地带,避免沿大河融区多年冻土边缘定线,线路宜在岩石、卵石土、砾石土,粗、中、细砂和含水量小的黏土、黏砂土、砂粒土等少冰冻土地带通过,避免在腐植上、黏砂土、砂黏土、粉砂地段及饱冰、富冰冻土的含冰土层中通过,多用路堤,少用路堑,减少不填不挖及低路堤,避免破坏冻土,影响路基稳定;大、中桥宜选在大河融区地段或基底为少冰冻上的河段,力求避免将一座桥设在融区和冻土两种不同地基上;隧道应避免穿过地下水发育的地层中;车站宜选在非融沉地带,困难时也可选在融沉作用均匀的地带。