文/趙韋、韓文月 遼寧省冶金地質(zhì)勘查局四0二隊 遼寧鞍山 114001
?
高速鐵路工程地質(zhì)勘察特點分析
文/趙韋、韓文月 遼寧省冶金地質(zhì)勘查局四0二隊 遼寧鞍山 114001
【摘要】隨著當今人們生活節(jié)奏的加快,高速鐵路在現(xiàn)代生活中成為必不可少的交通方式。高速鐵路的建設(shè)也隨著需求的增加而增加,為了能又快又好的建好高速鐵路,高速鐵路的地質(zhì)勘察在工程中就顯得尤為重要,整個工程的好與壞與之密不可分。
【關(guān)鍵詞】高速鐵路;地質(zhì)勘察;特點分析
高速鐵路與常規(guī)鐵路不同,它的勘察設(shè)計要更為嚴格和苛刻。筆者總結(jié)這些年的工作經(jīng)驗,歸納總結(jié)了高速鐵路工程地質(zhì)勘察的特點。
為了體現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展的理念,高速鐵路的地質(zhì)勘察要貫徹可持續(xù)發(fā)展觀。我們不提倡對生態(tài)環(huán)境的嚴重破壞,因此我們要計算出在工程地質(zhì)勘察中對環(huán)境的影響程度,讓鐵路的建設(shè)與自然環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。
高速鐵路對地域的穩(wěn)定性有較高的要求,在楔形體穩(wěn)定計算中,采用向量表示的方法,推導(dǎo)出楔形體穩(wěn)定計算的公式。根據(jù)任意4個平面產(chǎn)狀,計算形成楔形體的可能性,因此在高速鐵路選擇路線時,工程師要從地質(zhì)穩(wěn)定性方面和線路方面做出協(xié)調(diào)統(tǒng)一,盡量避開線路通過斷裂帶、不穩(wěn)定的地質(zhì)、地震頻發(fā)區(qū),也要避開礦區(qū)的采空區(qū)和活躍移動盆地邊緣地帶,以及山崖崩塌地帶。地質(zhì)勘察應(yīng)從地質(zhì)穩(wěn)定性角度對線路方案給予建議,使高速鐵路剛開始的路線方案就設(shè)計在地基穩(wěn)定、適宜的地段。高速鐵路建筑物對沉降和變形要求更加苛刻,《京滬設(shè)計暫規(guī)》(鐵建設(shè)[2004]157號)規(guī)定:鐵路基礎(chǔ)沉降量不應(yīng)大于5cm,每年下沉速度應(yīng)小于2cm,橋墩過渡段路基工后沉降應(yīng)小于3cm,橋墩工后沉降應(yīng)小于3cm,相鄰橋墩沉降量小于15cm;無碴軌道的工后沉降應(yīng)小于2cm。
高速鐵路的地質(zhì)勘察有較高的精準度和深度要求,高速鐵路的地基要求嚴格控制變形和下沉,所以要查清一定深度的土質(zhì)性質(zhì)、參數(shù)。尤其要查明特殊巖土,防止高速鐵路的路基建在松軟土上產(chǎn)生沉降。另一方面還要加大勘測點的密度和深度。但是高速鐵路的設(shè)計理論不完善、不成熟給工程勘察帶來困難,比如橋梁基礎(chǔ)沉降的計算,樁尖以下的壓縮層計算到什么深度,完整巖石樁周圍摩擦阻力如何計算。這些問題如果得不到解決,這會使工程勘察中鉆探深度增加,從而使得高速鐵路的設(shè)計過于保守,這些問題還有待于結(jié)合生產(chǎn)實踐進行專門的試驗測算。
高速鐵路工程的地基下沉、要求提供準確、合適的巖土參數(shù)。因此工程勘測報告中采用的設(shè)計參數(shù)應(yīng)有準確的實驗依據(jù),這就要求工程勘察中要分不同的地點、不同的土層。還要有針對性地對大量的巖土進行試驗,在實驗報告中要對土質(zhì)物理力學(xué)設(shè)計參數(shù)采用實驗分析,根據(jù)工程地質(zhì)單元、區(qū)段及層位進行統(tǒng)計分析,鐵路沿線重點工程、資料進行統(tǒng)計分析,從而得出滿足設(shè)計要求的巖土設(shè)計參數(shù)[2]。目前,《京滬高速地質(zhì)勘察暫規(guī)》(鐵建[2003]13號)中已明確規(guī)定巖土設(shè)計參數(shù)的統(tǒng)計分析方法,即《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)中采用的統(tǒng)計分析方法。
我國的《中國地震參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306)適用一般鐵路工程。但當高速鐵路路線經(jīng)過高地震烈度區(qū)時,應(yīng)專門對沿途地震區(qū)安全性及場地的穩(wěn)定性進行勘察,根據(jù)地質(zhì)情況、地震振動峰值,對沿線橋梁進行橋址的地震安全性評價和場地剪切波速測試。高數(shù)鐵路與常規(guī)鐵路在通過高地震烈度區(qū)的工程地質(zhì)勘察大相徑同。只是在調(diào)查測繪準確度、勘測點的密度及綜合考察方面更為嚴格??辈斓膫?cè)重點應(yīng)在收集區(qū)域水土資料及地震歷史資料的基礎(chǔ)上,根據(jù)各類不好的地質(zhì)及特殊巖土的規(guī)模及分布,判斷地震有沒有使其破壞的可能性,還要調(diào)查河流的變遷、古河道的分布、地下水位的分布范圍。
填充料的好與壞直接影響高速鐵路的質(zhì)量,因為高速鐵路的要求苛刻并且施工難度大。高速鐵路填充料的選擇應(yīng)按照建筑材料進行工程地質(zhì)勘察。調(diào)查應(yīng)以建筑材料的儲量和質(zhì)量為主。從而知道原料場地的巖土性質(zhì)、分布和儲量,為后續(xù)的設(shè)計提供可靠的資料,在沿線的勘察過程中,應(yīng)對沿線的取土場和采石場做好分析和選擇,對高速鐵路的填料和料源進行勘察,選取有代表性的土源進行試驗,確定成分是否能作為料源,查明沿線的碎石道碴場地的巖土性質(zhì)、分布和儲量。路堤填料應(yīng)按照要求對取土場的類型和性質(zhì)做出判斷,應(yīng)符合國家的開采政策和環(huán)保要求。
工程勘探方法應(yīng)采用綜合勘探方法,多種方法相互結(jié)合,來提高勘探的準確度。綜合勘探就是采用不同的方法、新的技術(shù),多種技術(shù)相結(jié)合以提高勘測結(jié)果,為高速鐵路的設(shè)計提供準確的資料,原位測試法在工程勘測等方面已得到全面應(yīng)用,為了得到適合的承載力、壓縮模量、密度等物理參數(shù),大多采用原位測試方法。由于高速鐵路的修建需要鉆探和大量取土,先進的鉆探技術(shù)也尤為重要,因此高速鉆進、斜孔鉆進、雙層單動鉆進等方法得到推廣。
勘測結(jié)果的分析要結(jié)合工程的本身去綜合分析,勘測得來的資料都應(yīng)為工程的設(shè)計提供方便的依據(jù),勘測的結(jié)果還要能預(yù)測在施工過程中發(fā)生的問題,例如巖土工程的穩(wěn)定性和變形問題,高速鐵路是重大工程應(yīng)在施工過程中進行監(jiān)測,實時的掌握施工過程的情況,根據(jù)監(jiān)測的結(jié)果適時調(diào)整施工方案,這就是所謂的動態(tài)設(shè)計。
在高速鐵路的建設(shè)過程中,一定要注重地質(zhì)勘察工作,采用科學(xué)的方法認真去勘察。是工程能夠順利進行的保障,在勘查工作進行的時候,一定要保證勘察人員具有相同的專業(yè)水平和業(yè)務(wù)素質(zhì),只有這樣才能保證勘察工作有條不紊的進行,從而達到預(yù)期的的勘察效果。
參考文獻:
[1]伍尚前.淺談鐵路工程地質(zhì)勘察及管理問題[J]. 技術(shù)與市場, 2011,(05).
[2]李建恒.綜合勘探技術(shù)在高標準鐵路勘察中的應(yīng)用[J]. 鐵道勘察,2008,(04).
[3]賴述明.新建鐵路定測方法研究[J]. 重慶建筑, 2006,(05).