對山區(qū)鐵路地質選線的深入研究

陳德論

（中鐵二院昆明勘察設計研究院有限責任公司，云南 昆明 650200）

我國在山區(qū)修建鐵路的實踐一直在進行著，從解放前修建的隴海線寶天段開始到技術比較成熟的上世紀90年代的寶雞至中衛(wèi)鐵路。期間的幾十年是一個漫長的成長過程，此段時間內建造的鐵路由于地質條件復雜以及相應的地質工作的尚未開展，因此鐵路一旦運行就開始暴露各種問題，給運營帶來了嚴重的影響。近年來，隨著對地質研究的深入以及山區(qū)鐵路選線技術的成熟，我國在山區(qū)鐵路建設中取得了不俗的成績。

在山區(qū)鐵路選線時，地質條件是控制線路走向的關鍵因素，所以對鐵路選線弄清楚地質條件是至關重要的，我們從以下幾個方面來展開研究探討。

1 山區(qū)地質選線工作的內容

山區(qū)作為地質條件極為復雜的施工環(huán)境，在進行鐵路建設前要針對可能影響選線的各種地質問題進行充分的調研分析，主要包括巖溶、滑坡、地質構造、崩塌、泥石流、巖堆和地質構造。同時由于近年來的施工技術的不斷發(fā)展以及相應的技術標準的提升，從而使得深埋越嶺特長隧道得以廣泛的應用，因此在選線時也要考慮與之相應的地質條件。

1.1 滑坡

面對滑坡這一常見的不良地質現(xiàn)象，選線時要首先根據滑坡所特有的地質地貌特征，利用航拍判斷其分布的規(guī)模、范圍；在此基礎上進行有關地面調查和驗證，同時通過對于滑坡地層的巖性、地層以及水性的調查，進一步的對誘發(fā)滑坡的內因、外因進行分析。選線時如遇到大中型的滑坡帶或者滑坡群，最好的策略是避讓，以免付出更多的無用功；如果避讓的代價太大而不得不在此地質條件下選線，就要對此路段進行滑坡要素的深入探查，甚至在必要時實施主軸勘探。從而在穩(wěn)定性評價的基礎上設計出線路的通過方式以及具體的選線位置。

1.2 泥石流

泥石流在多雨的山區(qū)是常見的地質災害，對于鐵路的影響也是極為的惡劣。在山區(qū)鐵路選線時如果可以合理科學的進行選線，就可以將泥石流的危害降至最低。

一般應對此地質災害的選線措施是首先通過航片確定泥石流的溝谷，并進行相應的勘查及驗證。然后對于所將要進行選線的范圍內的若干條具有代表性的泥石流溝谷進行細致的調研分析，逐步的掌握其性質、類型、發(fā)展階段、趨勢以及形成條件、破壞強度等，在此基礎之上提出可供評選的多種方案，根據所掌握的資料得到最優(yōu)解。

當然這里也要考慮使用橋涵工程來通過泥石流區(qū)域，此時就要著重的考慮以下的幾個條件：首先要有足夠的防護措施，以保證跨越方案的安全可靠。橋渡的布置要為漫流的改道做好準備工作，適當的延長橋墩，以免阻礙通道而發(fā)生淤積?？偨Y泥石流發(fā)生規(guī)律，橋下的凈空間要充分，并考慮到某些部分的特別情況。

1.3 崩塌、巖堆

在山區(qū)的鐵路勘察中經?？梢砸姷狡露容^陡、上部有崩塌、落石的現(xiàn)象，相應的其下部有巖堆存在。多年的選線經驗表明，遇到此類的坡面最好選擇使用隧道工程，同時注意避免明線傍坡或者高坡，隧道口也要選擇在坡度較緩、坡面完整的地方，避免意外的發(fā)生。

1.4 巖溶

由于溶巖是碳酸鹽地中常見的不良地質現(xiàn)象，對于線路選線有重要的影響。對此地質條件的對策是：首先對與碳酸鹽的地質構造及其分布范圍進行探查，并調查選線范圍內的巖溶的分布規(guī)模、高程以及侵蝕基準面。必要的時候還要結合溶巖地區(qū)的特征進行地質構造、地形地貌以及水文地殼升降的分析。目的是得到溶巖的發(fā)育規(guī)律，評價各種方案受到溶巖的影響，進而找到線路通過的最佳路線。

1.5 深埋越嶺特長隧道的工程地質工作

深埋越嶺特長隧道的工程地質工作是隨著鐵路工程技術的發(fā)展以及技術標準的提升而逐漸成為地質選線的重點。在深埋越嶺特長隧道的工程地質工作中要探查以下的地質問題：

探查選線范圍內的現(xiàn)代應力場以及構造應力場的特征、大小，為方案的選擇提供選擇的依據。對于實施越嶺隧道的洞身的地質構造、地層巖性、地下水水質、圍巖類別及涌水量大小進行調查、記錄；針對可能出現(xiàn)的特殊地質問題或者不良的地質問題進行合理的預測，并提出相應的解決方案；對于各越嶺隧道方案進行評價，并考慮掘進機施工的便利性。隧道洞口一般要求平緩寬闊，從而可以有利于施工機械的進出、安裝及施工。

1.6 地質構造

地質構造的探查不僅是進行地質評價線路的重要因素，而且還是了解地質構造對于選線控制作用的手段。通過地質構造的探查可以把握地形地貌、地質構造以及巖性與不良地質現(xiàn)象的內在聯(lián)系。

2 山區(qū)鐵路選線策略

2.1 選擇合理的限制坡度

首先限坡的選取要根據運輸任務以及機車的類型；當鐵路的運力、牽引種類、鐵路等級應景確定后就要根據地形的條件相結合，選擇與自然縱坡相適應的限坡。此時可以減少工程的開支，尤其在地形復雜的條件下，其坡度的影響更大。

2.2 選擇山間較大溝谷進行選線

選擇山間的大型溝谷可以有效的客服高程障礙，因此在山區(qū)的復雜地形中盡量的尋求與線路走向一致、兩岸開闊、地質較好以及坡度平緩的溝谷，可以有效的減少鐵路的障礙。

2.3 越嶺埡口的選擇

選擇的一般性原則是山體較薄、靠近短直方向、高程較低以及兩端的引線條件好。這樣可以減少投資、降低運營費。

此外還要根據山間溝谷兩岸的自然條件的差異，對線路設在哪一邊作出科學、合理的選擇。

3 地質選線工作體會

重視初測在地質工作中的地位及作用。初測是山區(qū)鐵路線路選線的重要階段，其工作的精度及深度關系著選線工作的質量。

地質工作要優(yōu)先進行，尤其是在地質復雜的山區(qū)選線。面對地質條件復雜的山區(qū)，在初測之前組織地質隊開展地質工作，在查明選線范圍內的地質特征的基礎上制定初測方案，這樣可以減少不必要的工作。如果在地質勘查階段發(fā)現(xiàn)了地質條件較差的線路或者方案，就可盡早的放棄，以便于集中精力投入到其它的方案中。

初測的前期開展地質選線，不僅實現(xiàn)了地質工作與線路研究的結合，既排除了許多技術不成熟的方案，又避免了方案的遺漏，從而提高了選線的質量、減少了無用功。

針對地質條件極為復雜的山區(qū)要掌握選線工作的深度、精度以及層次，抓住問題的主要部分，所進行的地質工作以滿足選線的需要問準。

對于影響方案的主要地質問題要深究其特征、范圍，分析其相互之間的聯(lián)系，總結規(guī)律，從而使得地質評價質量不斷的提高。

要用全局的眼觀分析問題，即要考慮地質條件，又要考慮越嶺隧道的地質要求。以免在方案的選擇中顧此失彼。

重大的工程盡量的避免設在斷層帶中，采用地貌分析法可以在人煙稀少的山區(qū)輕易的判斷哪些區(qū)域較為穩(wěn)定。

結束語

近年來隨著我國對于西部支持力度的加大，西部的路網建設正在迅猛的開展。但是西部地區(qū)復雜的山地環(huán)境為選線工作提出了挑戰(zhàn)，可以說地質條件決定了鐵路方案的取舍。實踐證明，在初測前期進行地質勘察可以從組織上以及時間上爭取到主動性，提高地質工作的質量。同時在勘察中運用多種化的手段，例如采用物探和鉆探的結合、遙感判別、航片等方式相結合，從技術上保證選線工作的深度和精度。當然隨著時代的進步，科技的發(fā)展，地勘技術不斷創(chuàng)新，新技術、新工藝也會不斷的應用到山區(qū)鐵路地質選線的工作中。

[1]王毅.渝懷鐵路選線設計[J].鐵道標準設計，2003.

[2]譚鴻增等.鐵路工程不良地質勘查規(guī)程[M].北京:中國鐵道出版社，2006.