某重載鐵路勘察設(shè)計(jì)及配合施工的經(jīng)驗(yàn)和啟示

代天倫

摘 要 我國(guó)鐵路從20世紀(jì)80年代開(kāi)始發(fā)展重載運(yùn)輸，起步較晚，但發(fā)展迅速。隨著我國(guó)鐵路的發(fā)展，重載運(yùn)輸技術(shù)有待進(jìn)一步推廣。 在重載鐵路的勘察設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題，在努力解決這些問(wèn)題中給了我們不少經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)和啟示。

關(guān)鍵詞 重載鐵路;經(jīng)驗(yàn);教訓(xùn);啟示

1工程概況

該重載鐵路是國(guó)內(nèi)最大規(guī)模運(yùn)煤專線，北起浩勒?qǐng)?bào)吉，止于江西吉安，線路全長(zhǎng)1814.5公里，規(guī)劃設(shè)計(jì)輸送能力為2億噸/年。

（1）地形地貌。線路經(jīng)過(guò)區(qū)域地形總體上呈現(xiàn)兩端低、中間高的形態(tài)。泮春至萬(wàn)載段的連云山、九嶺山地區(qū)為中低山區(qū)。剝蝕丘陵區(qū)主要位于岳陽(yáng)至泮春段和萬(wàn)載至吉安段。河流階地區(qū)沿河流兩岸展布，一級(jí)階地一般呈狹窄條帶狀。高階地受后期剝蝕作用，地面起伏較大。沿線水系發(fā)育，線路跨越的主要河流有：沙河，汨水、瀏陽(yáng)河、錦江、袁水、同江河、贛江等，分屬湘江水系和贛江水系[1]。

（2）地層巖性。線路經(jīng)過(guò)區(qū)域主要地層為元古界變質(zhì)巖、不同時(shí)期侵入巖及白堊、第三系紅層，石炭、二疊、三疊系砂頁(yè)巖和碳酸鹽巖。

元古界變質(zhì)巖主要分布在岳陽(yáng)地區(qū)、岑川至平江段的丘陵區(qū)以及泮春至萬(wàn)載段的中低山區(qū)，零星分布在新余至峽江之間。巖性主要為板巖、千枚巖、變質(zhì)砂巖。

石炭系～三疊系砂頁(yè)巖和碳酸鹽巖主要分布瀏陽(yáng)至三口段、上高至新余段和萬(wàn)華山至同江河段。其中二疊系龍?zhí)督M砂頁(yè)巖為含煤地層，二疊系棲霞組、茅口組灰?guī)r局部地段巖溶發(fā)育。

（3）地質(zhì)構(gòu)造。線路跨越揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)和華南褶皺系兩個(gè)一級(jí)大地構(gòu)造單元，兩個(gè)構(gòu)造單元以萍鄉(xiāng)-廣豐深斷裂為界。構(gòu)造線主要展布方向?yàn)楸北睎|方向和北東方向，線路與構(gòu)造線一般大角度相交。

（4）水文地質(zhì)。沿線水文地質(zhì)條件復(fù)雜，地下水類(lèi)型主要為第四系松散巖類(lèi)孔隙水、基巖裂隙水（風(fēng)化裂隙水、層間裂隙水、構(gòu)造裂隙水）和巖溶水三大類(lèi)，不同的地貌單元其水文地質(zhì)特各不相同。岑川、銅鼓以及河下至吉安段一般具有酸性侵蝕，環(huán)境作用等級(jí)為H1;沙河至岑川段、洋坊至吉安段以及河下地區(qū)具有CO2侵蝕，環(huán)境作用等級(jí)為H1～H2;其他大部分地段環(huán)境水除局部地段受附近工業(yè)及居民廢水污染外，水質(zhì)良好，無(wú)化學(xué)侵蝕環(huán)境。

（5）地震動(dòng)參數(shù)。全線地震動(dòng)峰值加速度：0.05g和0.1g。全線地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期：0.35s（中硬土場(chǎng)地）

2工程地質(zhì)勘察基本方法

（1）工程地質(zhì)調(diào)繪：詳細(xì)熟悉1：20萬(wàn)、1：5萬(wàn)基礎(chǔ)地質(zhì)資料以及遙感解譯成果資料，了解沿線工程地質(zhì)特征以及工程設(shè)置情況，并根據(jù)不同工程需求初步確定調(diào)繪工作重點(diǎn)，選擇勘探方法。

（2）物理勘探：物探方法主要有電測(cè)深法、高密度電法、大地電磁法、地震波法、放射性探測(cè)以及孔內(nèi)物探（如孔內(nèi)剪切波速測(cè)試、孔內(nèi)瞬變電磁法）等;根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形、地質(zhì)條件進(jìn)行合理選擇物探方法。

（3）鉆探、輕型勘探：工程地質(zhì)鉆探在工程地質(zhì)調(diào)繪的基礎(chǔ)上進(jìn)行，按場(chǎng)地地質(zhì)特征、工程類(lèi)型及勘探布置原則開(kāi)展綜合勘探，成果互相驗(yàn)證、補(bǔ)充，鉆探及質(zhì)量檢查執(zhí)行《鉆探作業(yè)指導(dǎo)書(shū)》及《鐵路工程地質(zhì)鉆探規(guī)程》。

（4）原位測(cè)試方法主要有靜力觸探、動(dòng)力觸探和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)等。順層路塹地段進(jìn)行代表性巖石原位剪切試驗(yàn)，極軟巖地段進(jìn)行代表性旁壓試驗(yàn)[2]。

3主要工程地質(zhì)問(wèn)題和處治方案

3.1 巖溶橋勘探的問(wèn)題

全線可溶巖段落長(zhǎng)度76.6m，主要分布在瀏陽(yáng)至三口段、上高至新余段、萬(wàn)華山至同江河段，為三疊系～石炭系淺海相灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r及結(jié)晶灰?guī)r。巖溶一般為弱～中等發(fā)育，部分地段強(qiáng)烈發(fā)育。溶洞高1.1～30m。綜合鉆孔見(jiàn)洞率40%，綜合線巖溶率14.01%。

（1）鉆孔布置：蒙華鐵路建設(shè)單位首次明確要求對(duì)巖溶樁基進(jìn)行逐樁施工地質(zhì)核查，而最新頒布的《 TB 10752-2018 高速鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》明確：“勘察設(shè)計(jì)單位柱樁和可溶性巖溶等復(fù)雜地質(zhì)下的樁基應(yīng)逐樁確認(rèn)”。盡管《鐵路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》明確“對(duì)橋基應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)類(lèi)型及巖溶發(fā)育程度，每個(gè)墩臺(tái)應(yīng)布置1～5個(gè)勘探點(diǎn)”。個(gè)人以為對(duì)于巖溶地段橋梁，只要是巖溶發(fā)育巖組或墩臺(tái)中有一個(gè)孔揭示溶洞時(shí)，就要逐樁鉆探，規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。

常見(jiàn)的巖溶發(fā)育巖組有：寒武系下統(tǒng)華嚴(yán)寺組（∈1h ）、中統(tǒng)楊柳崗組（∈2y ），泥盆系中統(tǒng)棋子橋組白云巖（D2q），石炭系下統(tǒng)大塘階+巖關(guān)組灰?guī)r段（ C1y+d）、中統(tǒng)黃龍組（C2h）、中上統(tǒng)壺天群（C2+3h）、上統(tǒng)船山組（C3h），二疊系下統(tǒng)茅口組（P1m）、上統(tǒng)長(zhǎng)興組（ P2c）、龍?zhí)督M灰?guī)r段（P2lb）、三疊系下統(tǒng)大冶組灰?guī)r段（T1d）。

（2）勘探深度：蒙華鐵路勘測(cè)階段，針對(duì)巖溶發(fā)育墩臺(tái)，進(jìn)行了逐樁勘探，一般鉆孔深度均穿過(guò)溶洞底板，并進(jìn)入連續(xù)灰?guī)r弱風(fēng)化10～12m。橋梁施工圖綜合考慮了墩臺(tái)內(nèi)巖溶發(fā)育底板影響，按不利原則考慮，若某根樁發(fā)育溶洞，臨近樁基設(shè)計(jì)時(shí)也考慮了該溶洞的影響，樁底穿越溶洞底板，致使部分“橋梁樁基礎(chǔ)樁底標(biāo)高以下鉆孔深度不滿足3倍樁徑”或樁基深度超過(guò)鉆孔深度[3]。

建議和啟示：勘探時(shí)按連續(xù)完整灰?guī)r不小于15m控制，減小后期重復(fù)補(bǔ)勘量。

3.2 水塘地段軟土+巖溶高路堤邊坡滑移與處治方案

（1）概況：某段路基位于水塘中，最大填高13.6m。

（2）病害：填筑至10.8m時(shí)發(fā)生整體式滑移，路基面整體下滑0.5m左右，坡腳外剪出隆起。

（3）方案研究：①經(jīng)濟(jì)性：路基方案，采用管樁加固，費(fèi)用1449萬(wàn)元;橋梁方案，4-32簡(jiǎn)支梁，費(fèi)用1147.2萬(wàn)元。②安全性：橋梁更優(yōu)。

（4）處理結(jié)果路改橋。目前橋梁已經(jīng)施工完成！啟示：加強(qiáng)水塘段勘察，勘察花錢(qián)不要緊，事故追責(zé)才要命。積極工作，引導(dǎo)建設(shè)單位，化被動(dòng)為主動(dòng)[4]。

4結(jié)束語(yǔ)

地質(zhì)資料，務(wù)求翔實(shí);地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)，提示清晰;路基設(shè)計(jì)，安全第一;規(guī)范規(guī)程，不可逾越。病害處理：追根溯源，查明真相;應(yīng)急處置，決策果斷;整治方案，寧強(qiáng)勿弱;辦事風(fēng)格，務(wù)必高效。配合施工：落實(shí)崗位責(zé)任，加強(qiáng)地質(zhì)核查，勤于風(fēng)險(xiǎn)排查，嚴(yán)守最后關(guān)口。

參考文獻(xiàn)

[1] 大港油田.鉆探作業(yè)指導(dǎo)書(shū)[ED/OL].https：//www.doc88.com/p-5651381578353.html，2017-8-18.

[2] 鐵路工程地質(zhì)鉆探規(guī)程：TB10014-2012[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2012.

[3] 高速鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：TB 10752-2018[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2018.

[4] 鐵路工程地質(zhì)勘察規(guī)范：TB 10012-2019[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2019.