中尼跨境铁路工程地质环境特征及主要工程地质问题研究

中尼跨境铁路是首条穿越喜马拉雅山脉的铁路,位于印度板块与欧亚板块直接碰撞、拼合的作用带内,其地形、地质条件和自然环境极其复杂,是世界铁路建设史上难度及风险极大的铁路工程。通过分析总结工程地质环境特征,提出影响铁路建设的主要工程地质问题。研究表明:中尼跨境铁路工程地质环境特征呈典型的"六极四高"特征,存在极高地应力下的软岩大变形、硬岩岩爆问题,深大活动断裂的工程地质效应问题,高烈度地震问题,高地温热害问题,边坡稳定性问题,泥石流水毁问题及其他工程地质问题。建议采用"科学研究作先导,先进勘察技术为手段,常规调查与勘探是基础"的勘察设计理念,针对性开展中尼跨境铁路主要工程地质问题分布规律、对铁路工程影响、综合选线技术、工程措施等关键技术研究。     

新藏铁路主要工程地质问题研究

新藏铁路为5条进藏铁路之一,走行于塔里木地台和青藏高原两个构造单元,沿线地形、地质条件及自然环境极其复杂多变,其修建技术难度和工程风险极大。通过分析总结拟建线路的工程地质环境特征,提出影响铁路建设的主要工程地质问题。研究表明:新藏铁路地貌单元极为多变、气象条件极为恶劣、地层岩性极为混杂、地质构造极为复杂,存在滑坡和错落、危岩、落石和崩塌、岩堆、泥石流、风沙、地震、高地温、雪害及冻土等工程地质问题,建议在充分借鉴青藏铁路、川藏铁路、拉日铁路、拉林铁路、中尼铁路等科研成果和勘察设计、施工经验的基础上,采用新技术、新方法对主要的工程地质问题的分布规律、对铁路工程影响、选线技术以及防治措施等开展针对性的研究工作,提高我国山区铁路勘察、设计的理论和技术水平。     

川藏铁路工程地质特征及地质选线原则

拟建川藏铁路以大高差的地貌、复杂活跃的地质构造、混杂多变的地层岩性、高地应力场及高地温等特征为其典型的工程地质背景;区域地质灾害具有"三大二强一多"的工程地质特点,即地形高差大、地灾速度大、地灾规模大,新构造运动强烈、地震频繁强烈及地灾种类繁多。本文基于相关资料分析、现场勘测,对拟建川藏铁路沿线的工程地质特征进行了分析,并概述了其对工程的影响,在此基础上,从工程地质的角度,提出了拟建川藏铁路工程地质选线原则。     

改建成昆铁路峨眉至米易段地质选线方案研究

研究目的:成昆铁路沿线受构造作用影响,沿线地形地质条件极其复杂,岩体异常破碎,沿线崩塌、滑坡、泥石流、煤层瓦斯及采空区、活动断裂为控制线路方案的主要工程地质问题。开展地质选线技术研究不仅可以最大程度地避免线路穿越风险极高的工程地质问题段落所带来的工程安全隐患,也可为该地区远景铁路规划提供参考。研究结论:(1)在现场地质调绘、钻探、物探、室内试验分析及相关专题研究工作基础上,认为本线控制线路方案的主要不良地质有崩塌、滑坡、泥石流、煤层瓦斯及采空区、活动断裂;(2)针对本线的主要工程地质问题,提出了复杂地质条件下铁路地质选线原则;(3)综合分析了各方案地质条件,利用选线原则选定了工程地质条件相对较优的线路方案;(4)该研究成果对于复杂艰险山区铁路工程地质选线具有借鉴意义。     

高铁复杂岩溶“空天地”一体化综合勘察技术

研究目的:为提高复杂岩溶区高速铁路的勘察效率和精细度,本文通过分析总结岩溶区"空""天""地"类勘察技术的适用条件、常规勘察技术优缺点以及新型勘察技术应用特点,从而提出各类岩溶区以及各勘察阶段岩溶综合勘察技术组合原则,进而构建复杂岩溶区高速铁路工程"空天地"一体化综合勘察成套技术体系。研究结论:(1)"空""天""地"三大类勘察技术各有其技术特征及适用范围;(2)我国岩溶区分为高原岩溶区、过渡带岩溶区和岩溶化平原区三大类型,应根据所在岩溶区的地质特征和主要岩溶问题,针对具体的工程型式选择相应的勘察技术手段加以组合,开展综合勘察;(3)铁路工程地质各勘察阶段应根据不同工程类型分别组合勘察技术,形成综合勘察模式;(4)构建的"空天地"一体化综合勘察成套技术体系可解决艰险山区复杂岩溶勘察难度大、效率低、精细度差等难题,广泛应用于各类复杂岩溶区高速铁路的综合勘察过程中。     

大瑞铁路大保段主要工程地质问题及地质选线

研究目的:在建的大瑞铁路位于怒江、澜沧江、金沙江3条大江并流的横断山地区,地形地质条件极为复杂。通过认真总结位于横断山地区的大瑞铁路大理至保山段地质选线技术,对地形地质条件相似的国家铁路网规划中拟建的滇藏、川藏等铁路建设具有一定的借鉴意义。研究结论:大瑞铁路大保段地处印度板块与欧亚板块相碰撞缝合带附近。区内地形地质条件极为复杂,活动断裂、地震灾害、崩塌、滑坡、泥石流及高温热水构成了控制线路方案的主要工程地质问题。在充分总结汲取西南山区深切河谷与活动断裂带铁路地质选线经验的基础上,提出了大保段地质选线定线技术原则,选取了地质条件具有优势的北线方案和霁虹桥桥位方案跨澜沧江。     

综合勘察与分析法在某特大桥中的应用研究

研究目的:某特大桥位于构造缝合带,断裂发育、地震烈度高、地质条件极为复杂,岸坡稳定性、危岩、崩塌、落石等重大地质问题突出。“地”类勘察方法具有直观性强、精度高的特点,但受场区气候恶劣、海拔高、高差大、地势陡峭等因素影响,在某特大桥艰险地段实施难度大、安全风险高;两岸临江侧地形陡峭,无法开展地面勘察。针对桥址区环境特点及地质条件,需要引进新技术与地面手段相结合形成新型综合勘察与分析技术,以查明桥址区工程地质及水文地质条件,尤其是岸坡稳定性分析所需的岩体结构面、边坡卸荷带特征。研究结论:(1)采用“天空地”一体化的综合勘察方法解决了某特大桥现场众多勘察难题;(2)“天”类、“空”类、“地”类勘察成果吻合性好;(3)综合勘察与分析方法可以提高复杂地形、地质条件下的勘察精度和准确度;(4)综合勘察与分析方法在某特大桥中得到了应用与验证,可以在类似桥梁工程中推广应用。     

高寒高海拔复杂艰险山区无人机勘察技术应用

研究目的:以川藏铁路为代表的西部铁路网规划建设项目多处于复杂艰险山区,区域自然环境恶劣、地形条件复杂,传统勘察手段难以保证地质资料的快速准确获取,不易满足设计要求。无人机性能灵活机动,本文就无人机技术如何满足现场勘察需求展开研究分析,以解决高寒高海拔复杂艰险山区的勘测资料获取难题。研究结论:(1)基于无人机勘察数据和成果,可实现地层岩性、地质构造、不良地质等地质要素的准确判识;(2)无人机倾斜摄影测量建立的斜坡三维模型,可实现岩体结构面等地质信息的定量提取;(3)对于具有不同地表发育特征的大范围、长线性勘测对象,应针对性地选择使用倾斜摄影、三维激光扫描技术;(4)应用无人机技术辅助勘察,提高了勘察效率和精度,可推广应用于复杂艰险山区工程勘察工作。     

多源遥感技术在艰险山区铁路地质勘察中应用

研究目的:随着我国铁路建设重心向中西部转移,艰险山区铁路明显增多。针对某山区铁路工程地质勘察需求,研究采用多光谱遥感、热红外遥感、雷达遥感、高分辨率遥感和三维遥感相结合的综合判释方法,开展沿线断层、高地温、滑坡、崩塌、泥石流、不稳定斜坡、岩屑坡、冰川融蚀等地质问题的解译工作。研究结论:(1)利用多光谱遥感、雷达遥感相结合的方法,解译沿线断层500余条,基本查明了构造分布特征;利用高分三维遥感技术,解译各类不良地质150余处,为重要工点方案比选提供了参考;(2)分析了该线断层、崩塌、滑坡、泥石流等不良地质,以及冰川融蚀、岩屑坡等冰缘地貌的遥感解译标志特征,并提出了需要进一步开展的遥感工作内容;(3)本研究成果可应用于艰险山区铁路工程地质勘察及设计选线。     

安康至重庆高速铁路大巴山区工程地质条件及选线研究

研究拟建安康至重庆高速铁路沿线的工程地质条件,分析主要的工程地质问题。针对经达州(四川)、万州(重庆)两个主要线路方案,提出工程地质比选意见。收集方案研究范围内的区域地质资料,既有公路、铁路的科研报告,相关政府部门的地质灾害报告,大巴山区岩溶特征相关资料。在大巴山区的城口、岚皋等地区,开展地质调绘工作。掌握了沿线的地形地貌、气象、地震等自然地理概况,以及地层岩性、地质构造、不良地质、特殊岩土等工程地质概况,尤其是大巴山区的岩溶发育特征。根据沿线的工程地质条件,分析修建该铁路可能遇到的工程问题。对两个主要比选方案,进行了工程地质条件评价。线路通过大巴山区时,经万州方案的工程地质条件更复杂,施工风险更大。推荐经达州方案。     

某高原铁路施工工期影响因素及控制措施研究

某高原铁路工程环境具有"显著的地形高差""强烈的板块活动""频发的山地灾害""敏感的生态环境""恶劣的气候条件""薄弱的基础设施"六大工程环境特征,是中国乃至世界山区最为复杂艰险的铁路工程.结合某高原铁路工程特点、难点,系统分析了沿线地质条件、高原气候、生态环境、桥隧工程等因素对某高原铁路建设工期的影响,在调研国内类似...     

成兰铁路主要地质灾害与地质选线

研究目的:成兰铁路位于印度板块与欧亚板块相互碰撞缝合带附近,"5.12"汶川8.0级强震导致地质灾害频发,地形地质条件呈现出典型的"四极三高"特征。通过认真分析区域地质灾害发育分布特征,结合高烈度地震山区铁路综合选线技术研究,开展地质选线研究,对拟建的地形地质条件相似的川藏、滇藏等铁路建设具有一定的借鉴意义。研究结论:成兰铁路地形地质条件极为复杂,活动断裂、高烈度地震、滑坡、崩塌、错落、岩堆、危岩落石、泥石流、采空区等构成控制线路方案的主要地质问题。地质选线定线原则为:线路应短距离、大角度以简单工程类型通过活动断裂,与活动断裂带傍行地段,应选择位于断层下盘(被动盘)并尽量远离断层;尽量绕避性质复杂、不易处理、集中分布的不良地质地段;应绕避大型采空区。选取了地质条件具有优势的西线方案、经雎水场方案、岷江左岸长隧方案。     

滇藏铁路三江并流区工程地质减灾选线研究

研究目的:滇藏铁路三江并流区以高海拔大高差的地貌特征、软弱破碎的地层岩性、活跃的地质构造运动、高水平构造应力场等复杂的地质条件为地质背景,具有三江活跃构造集束区区域稳定性、强烈浅表生改造的斜坡稳定性、内动力地质作用围岩稳定性及热液地质作用等重大工程地质问题。在拟建滇藏铁路三江段,本文在对其工程地质环境特征和地质灾害分布发育特性等分析的基础上,从地质防灾减灾的角度,研究区段地质选线原则。研究结论:(1)滇藏铁路三江并流区因其高海拔大高差的地貌、活跃的地质构造、软弱破碎的地层岩性及复杂的水文地质等地质因素,为区段山地灾害的分布发育提供了强有力的内外动力地质作用;(2)针对三江段区域稳定性问题,铁路选线应遵循断裂带下盘展线、简易修复工程过活动构造、绕避对地震波具放大效应部位的防灾减灾原则;(3)针对内外动力地质作用下的山地灾害,铁路选线应遵循绕避为先、内移设隧、早进晚出等防灾减灾原则;(4)针对内动力地质作用围岩稳定性问题及热液地质作用问题,铁路选线应遵循或绕避或短距离快速穿越的防治减灾原则;(5)本研究结论对类似工程地质条件下的川藏、川青、滇藏等铁路和公路等线状工程地质减灾选线具有借鉴意义。     

兰渝铁路兰州至广元段工程地质问题研究

兰渝铁路沿线工程地质条件极为复杂,岩性复杂多变,断层发育,滑坡、泥石流、危岩落石、湿陷性黄土等不良地质和特殊岩土广布.通过对拟建铁路工程地质问题的研究,为工程设计提供了较为准确的依据.     

复杂山区铁路“空天地内信”勘察技术研究

研究目的:伴随我国西部大开发、"一带一路"、"高铁走出去"等重大工程战略的深入推进,我国西南部以及跨境长大区域复杂山区环境下的各类轨道交通项目越来越多。为应对复杂山区铁路工程勘察技术挑战,获取更加详细的勘察信息和资料成果,提高山区铁路勘察工作效率和精度,构建"空天地内信"综合勘察技术体系,并研究不同勘察手段的适用条件、优缺点,为同类工程建设提供技术支持。研究结论:(1)提出了"空天地内信"一体化综合勘察技术体系,构建了更加系统的复杂山区勘察解决方案:"空""天""地""内""信"不同勘察方法的技术要点和适用条件各有侧重;(2)提出了"空天地内信"一体化综合勘察工作流程,满足山区铁路勘察需求;(3)结合铁路工程不同类型工点的勘察要求,提出有针对性的勘察方法;(4)"空天地内信"一体化综合勘察方法,可广泛应用于艰险复杂山区铁路勘察,并可拓展至公路、民建等工程项目中。     

长大隧道三维可视化遥感地质解译技术应用

研究目的:向莆铁路长大隧道众多,在地面地质调查中存在地形高差大、地质构造复杂、植被发育、基岩露头少、勘察周期短、大面积地质测绘难等问题,难以快速准确地获取大比例尺区域工程地质信息。研究结论:基于研究多源地质资料信息化集成、三维可视化遥感影像建模和三维可视化遥感解译方法,建立了向莆铁路戴云山—高盖山段的线路、地貌、地质等三维场景,进行地貌特征、断裂构造和不良地质的定量解译。解译成果可有效指导地质调查,减少外业工作量,保证长大隧道大比例尺地质调查精度。     

某煤运铁路工程延安地区工程地质选线

采空区、滑坡等不良地质是影响铁路工程地质选线的重要控制性因素。通过访问调查、钻探、物探以及资料收集等综合勘察方法,查明了拟建煤运铁路工程附近的采空区特征,并对其影响范围进行综合评估,结合该地区其他控制线路方案的影响因素,提出了相对安全、经济的线路方案建议。     

四川盆地高速铁路勘察工程地质分区研究

研究目的:位于四川盆地的成渝地区正在推进双城经济圈多层次轨道交通的规划建设,四川盆地又被称为“红层盆地”,其特殊的工程地质和水文地质条件给铁路尤其是高速铁路建设带来诸多挑战,本文根据建成和在建的多条四川盆地高速铁路建设面临的主要工程地质问题,以期厘定面向四川盆地高速铁路勘察的工程地质分区。研究结论:(1)基于“区内相似、区际相异”的原则,建立了以区域工程地质条件和主要工程地质问题为影响因子的四川盆地工程地质分区原则;(2)构建了面向四川盆地高速铁路勘察的五大工程地质区,厘清了各大分区周界范围、主要工程地质条件与问题、减灾选线控制因素、勘察重难点等;(3)工程地质分区有利于根据分区特点采取更有效的勘察方法,制定更具有针对性的勘察方案,从源头规避地质风险,实现精准勘察目标;(4)本研究成果对后续四川盆地高速铁路勘察设计工作具有指导意义和推广应用价值。     

宜万线熊家湾不良地质体勘察及评价

通过宜万铁路熊家湾复杂不良地质体的勘察和稳定性分析评价 ,提出工程措施意见 ,并从工程地质角度提出改线的建议     

滇藏铁路重大工程地质问题及线路走向研究

研究目的:在复杂地质山区条件下,选择滇藏铁路线路走向方案。研究方法:基于对滇藏铁路重大工程地质问题的研究与认识,首先采用地质选线方法初选线路走向,然后再结合线路技术条件、经济据点与吸引范围、国土资源开发等方面综合论证比选最佳线路方案。研究结论:滇藏铁路地处我国西南部新构造运动最强烈地区,沿线地质灾害突出,主要有活动断裂与地震、高地应力、地温(热)、有害气体、崩塌、滑坡、泥石流、冰川、雪崩、岩溶、软土、冻土、膨胀岩(土)、冰碛层、风沙、砂土液化、放射性等工程地质问题,可谓"世界地质博物馆"。滇藏铁路的工程地质条件远比已建成的宝成、成昆、南昆、青藏铁路更为复杂,生态环境更为脆弱,工程更为艰巨,勘察设计与施工的难度更大,堪称"世界铁路艰险工程之最"。滇藏铁路的线路走向,建议采用"大理-丽江-德钦-林芝-郎县-拉萨"方案,建设时序可先建东、西两段,后建中段,以缓解国家一次投入巨大工程投资的负担。