缓倾角顺层斜坡变形破坏机理探析

研究目的:沪昆客专贵州西段沙坡特大桥4#~10#墩左侧为高陡边坡,属典型的缓倾角顺层边坡,勘察阶段定性为崩塌落石工点,施工中发现该工点的崩塌落石规模和工程危害远超过原先的认识。本文基于无人机航拍技术,通过综合勘察和地质分析,查明崩塌落石的成因和斜坡变形破坏模式,并制定出切实可行的工程措施。研究结论:(1)沙坡特大桥4#~10#墩左侧为缓倾角顺层高陡边坡,崩塌落石之所以严重,系因滑移-压致拉裂变形破坏;(2)该高陡边坡的整治范围,重点是距陡崖约35 m的贯通节理附近至崖壁间,按高度分段设防,采取清方、锚索(地梁)、喷锚网、主动防护网、锚索桩、防撞墙、截排水沟等措施进行综合整治是适宜的;(3)线路傍山选线,应远离高陡岸(边)坡,对上硬下软的缓倾角顺层高陡边坡更应引起足够重视,以避免大规模崩塌落石的危害;(4)无人机具有从上往下拍摄的优势,用于复杂艰险山区不良地质勘察,可以起到事半功倍的效果;(5)本研究成果用于沙坡特大桥4#~10#墩左侧高陡边坡的整治,对于铁路、公路高陡岸坡崩塌落石发育区的选线、勘察和设计具有借鉴意义。     

文蒙铁路大黑山段岩溶区线路方案研究

文山至蒙自铁路穿越老寨大黑山岩溶发育地段,地质构造作用强烈,易引发突涌水及危岩崩塌等工程地质问题。为尽早确定该段线路方案,采取实地钻探验证、区域地质调查等手段,系统性摸清研究区域岩溶发育特征、水文条件及危岩落石分布情况,同时结合线路走向、地形和地质条件以及周边高速公路工程,综合工程条件、施工安全风险及工程投资等因素进行系统研究,提出工程地质条件相对较好、无危岩落石隐患、工程投资适中的经乐诗冲村南侧越岭线路方案。     

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。     

软质岩高边坡路基改隧道方案研究

随着高速铁路在西南山区的大规模建设,受站间距及曲线半径的影响,部分越行站需设于地形及地质条件恶劣处。云桂铁路白腊寨车站内路基就由于此种条件出现了极高边坡情况(101.7 m),为规避工程风险,对此路基地段进行了隧道方案研究,分析了各个方案的优缺点,并在工程地质、工程风险、工程投资及运营风险等方面进行了全面的比较,最终确定采用明挖隧道方案。     

赣龙铁路扩能改造工程综合选线分析

研究目的:赣龙铁路扩能改造工程位于闽赣交界的山区,横穿武夷山脉,沿线地形地貌、地质条件非常复杂,通过对两处典型地段的选线分析,综合考虑地方规划、经济技术、施工难度、工程风险和工程投资等因素,提出一个合理可行线位选择方式。研究结论:(1)赣龙铁路扩能改造工程地处闽赣交界山区,地形地质条件十分复杂,在充分考虑线路长度、工程投资的情况下,结合利用既有线情况、工程地质条件、施工难度、工程风险、地方区域规划和长远发展等情况,进行经济合理的工程选线,是本线的主要特点;(2)扩能改造工程应尽量贴近既有铁路通道,便于接入既有车站,车站布置采用快速、普速分场并站方案,可充分利用既有站房和设备,方便运输组织管理,节约用地,减少地方市政配套建设。但对部分既有线路标准低,呈"弓背"线型地段,结合线路经由经济据点的比选及工程经济综合比较,可采用裁弯取直,结合地方城市发展规划,另设新站方案;(3)对细部线位的比选主要考虑工程地质条件、施工难度和风险,以工程可行性为主要评价指标;(4)宏观与局部,总体与细部相结合的选线方式,能做到线路方案服从大局,具体工程安全经济,技术方案合理,现场施工可行;(5)该成果可供其他既有线扩能线路方案比选和山区铁路勘察设计参考。     

朱亭隧道工程地质勘测与选线

京广铁路武衡电化技改朱亭改线隧道方案，地形地质条件复杂。本文主要介绍在采用综合勘探手段查明测区工程地质条件的基础上，进行地质综合选线和评价。     

高植被覆盖下铁路隧道口危岩落石风险评估

山区铁路选线受地形条件制约,高陡边坡或陡崖地段的隧道洞口常面临危岩落石风险,传统人工调查方法困难,尤其是高植被覆盖地区,受现场条件限制不能完全查明危岩分布,同时常用的落石运动轨迹模拟缺少横向范围控制,存在一定的安全隐患。以某铁路隧道进口工程为研究对象,以机载LiDAR和三维倾斜摄影数据为基础,查明了危岩形成机制及分布特征,利用自主研发的Rockfall Hunter软件分析不同破坏形式的危岩三维运动特征,并给出防护措施建议。研究表明：(1)基于定性分析和定量计算,建立的“数据、方法、意义”三阶段高植被覆盖区危岩落石风险综合评估方案行之有效;(2)利用精细化三维实景模型可准确提取危岩体几何信息,危岩落石发育区数字地表灰度影像表面坎坷不平、具粗糙感,危岩体截面地面点棱角显著、地势陡峭,原生孤石或滚石截面呈凸起状、有明显界限;(3)研究发现可能对工程造成危害的危岩体120处,总体积约15 541 m³,以倾倒、坠落式破坏为主,局部发生组合式破坏;(4)落石进入隧址区最大速度为17.3 m/s,最大弹跳高度为12.5 m,最大冲击能量超过8 000 kJ,建议采用避让、清...     

衢宁铁路政和至宁德越岭段线路方案研究

研究目的:衢州至宁德铁路是中长期铁路网规划中重要的区域铁路,位于浙西南和闽东北地区,其中政和至宁德段需穿越鹫峰山脉近80 km厚重"门"形山体,为避免出现特长隧道,规避施工及运营风险,有必要在不同限制坡度条件下综合考虑与周边路网匹配性、车站设置、环境保护、工程地质条件、工程难度及工程投资等因素对越岭地段线路方案进行系统研究。研究结论:(1)限制坡度6‰、9‰下,最长隧道均超过35 km,施工及运营风险较大;(2)限制坡度13‰下单线西绕方案容易与周边路网匹配,最长隧道长度仅17. 7 km,有效规避了施工及运营风险,近期投资显著节省,是最适宜的方案;(3)复杂山区选线是一个系统工程,应全面考虑线路平面及高程进行综合选线;(4)本研究成果可为类似项目提供借鉴和参考。     

南昆铁路威舍至岔江段扩能改造工程地质选线研究

以既有南昆铁路威舍至岔江段扩能改造工程为依托,针对复杂的工程地质条件及不良地质现象,提出了沿既有线增建二线方案、3套右线绕行方案共4条线路方案。经过现场详细勘查,认为影响该区段线路选择的主要地质因素有大型滑坡、岩溶暗河和危岩落石。分析了4条备选线路的优缺点,最终选择右线绕行另设岔江站方案作为该段线路的推荐方案。本文可为地质条件复杂、不良地质现象发育地段的地质选线工作提供参考。     

物探技术在越岭隧道选线中所发挥的作用

研究目的:铁路越岭段工程艰巨,且直接影响线路走向、工程投资和施工安全等重大问题,往往有多个方案进行比选。越岭段线路高程大、隧道埋深大、地形地质条件复杂,仅靠大面积区域地质调绘和钻探等地质手段很难查清方案地质问题。如何科学地、合理地发挥物探技术在铁路越岭隧道选线中的作用是我们铁路勘探者一直在思考的问题,本文以集通线越岭段勘探为例,研究物探技术在铁路隧道选线所发挥的作用。研究结论:物探技术能够查明隧道断层等不良地质构造、岩性分界、地下水发育情况,为隧道围岩分级提供依据;科学指导钻孔布设并大量减少钻探数量;大大地降低勘测成本,缩短勘测周期,提高勘测质量。物探技术在铁路越岭隧道选线中作用凸显。     

某地铁跨海隧道工程选线研究

研究目的:因海域具有范围大、地质条件复杂、水压高、海水腐蚀性强等特点,跨海隧道工程的施工、运营难度及风险均较大。因此,在项目前期广泛结合海域段地质、水文等条件,针对不同施工措施开展多方案、深层次的选线工作,对于降低后期勘察设计施工难度、减少投资、降低后期维护费用等方面起决定性作用。本文针对某线路穿越海域段不良地质条件,对不同工法所采取的地质选线技术原则及具体选线方案进行研究,以期为跨海隧道工程的建设及运营创造良好的条件。研究结论:(1)在本次地质选线过程中,综合采用了物探调查、地质钻探及试验验证等勘探方法,查清了工程所在海域段的工程地质条件;(2)通过分析海域段地质条件,初步确定不同区域、不同地质条件下的施工工法,进而确定线路的走向和埋深;(3)分析对比5个线位方案穿过不良地层长度、施工工期、造价等方面的差别,得出线位1(盾构+矿山法)的方案优于其他方案,宜作为本线的推荐方案;(4)本研究成果可为其他类似海域选线工程项目的研究提供一定借鉴。     

复杂环境下地铁暗挖车站双侧壁导坑法支撑体系优化

重庆轨道交通10号线工程渝北广场站为大断面暗挖隧道,车站位于重庆市区繁华地段,为保证车站隧道的安全施工以及邻近既有建筑结构的安全,对暗挖隧道开挖施工方案进行优化设计。采用Midas GTS有限元数值软件,对弧形壁(原双侧壁)和直壁法(双侧壁)开挖方案进行全过程动态模拟,结合监控量测数据,综合对比分析隧道变形和支护结构内力。结果表明,本工程地质条件下,采用直壁法施工方案切实可行,研究成果可为类似地质条件中大断面隧道施工方案的优化设计和最终决策提供参考。     

西南线芦山隧道地质选线

芦山隧道地区是西南线草坪街垭口越岭方案岭北引线的控制地段，地形地质复杂，地质控制选线。本根据笔在初测中地质工作实践，结合本区的区域工程地质条件，对本区存在的主要地质问题及其对线路方案的影响进行了探讨。     

拉日铁路地热隧道方案比选研究

研究目的:通过对拉日铁路地热隧道不同的地质、地热条件的分析,确定地热隧道线路方案的选线原则,并为地热隧道线路方案的选择和完善提供依据.研究结论:从选线来看,拉日铁路色麦至仁布段地热隧道具有典型的高原山区河谷地热铁路选线的特点.选线时,线路要尽量绕避雅江两岸的滑坡、错落、泥石流、岩堆、危岩落石、断层等不良地质现象,特别是要绕避地热发育地段;线路要尽量与地热分布带大角度相交,以最短距离通过.选出的线路应符合安全、可靠、合理、经济的的原则.     

川藏铁路主要地质灾害特征及地质选线探析

拟建川藏铁路横穿三山,跨越五水;沿线地形起伏大、构造活动强烈、地层岩性及气候复杂多变;大型崩滑体、高位危岩落石、泥石流、碎屑坡、水毁、雪崩、冰害及生长期高陡岩质边坡等山地灾害发育,其具有规模大、破坏力强、灾害发生频繁且难于治理等特点。在调查拟建川藏铁路沿线主要地质灾害及分析其特征的基础上,从地质角度研究其选线原则。研究认为:拟建川藏铁路高山峡谷地貌段选线首先应遵循线位服从桥位、桥位服从地质及线位服从车站、车站服从地质的两大总体选线原则;对于高山峡谷地貌段,铁路选线宜应先确定桥位,再以越岭的长隧方案或以傍山的长隧短打方案展线为宜,尽可能地绕避大型不良地质体;对于藏东南宽广的高山峡谷地貌段,铁路选线宜外移绕避大型滑坡、岩屑坡或展线于对岸避开泥石流,主要以路基或桥的方式、局部可辅以隧道绕避大型不良地质体通过为佳;而针对迫龙藏布峡谷段,铁路选线宜以傍山的长隧短打的方案通过为佳,尽可能减少线位露头以绕避地质灾害体。     

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。     

高压气体及弱成岩地层山区铁路综合选线

研究目的:近年来,我国在西部铁路建设过程中的复杂地质问题逐渐显现,西部地区广泛分布的三叠系板岩、新近系砂岩地层极大地增加了隧道建设难度。本文依托新建西宁至成都铁路穿越拉脊山隧道工程,针对高压气体、弱成岩地层等复杂地形地质条件和山区铁路施工运营特点,对复杂地层中长隧道选线及工程问题开展研究。通过对拉脊山地质特征及设置长大隧道工程适应性分析,提出艰险山区铁路选线原则和方法。研究结论:(1)结合工程地质条件和类似工程经验,确定线路方案选择原则,从施工难度与风险、辅助坑道设置、隧道设置和工程投资等方面对比分析了不同方案适应性,结果表明绕避高压气体、最短通过弱成岩地层设隧方案最优;(2)结合工程建设难点,对隧道修建、施工方案、高压气体以及弱成岩地层隧道结构设计等关键问题分别研究,并给出了对应工程措施;(3)本文结论可为后续类似工程建设提供参考。     

黔桂线改扩建工程几处典型的地质选线

研究目的:黔桂铁路改扩建工程地处西南山区,穿越贵州、广西两省区,沿线地形地质十分复杂,线路方案选择往往受到地质条件的严重制约,因此,在该线改扩建工程初测阶段大力开展区域地质选线工作对节约工程投资、减少地质灾害和工程病害、消除运营隐患是很有必要的。研究方法:在充分收集区域地质资料基础上,通过地质调绘、钻探、静力触探等综合勘探方法,查明选线段重大工程地质问题,从地质角度确定线路方案。研究结果:通过不同方案地质条件必选,最终确定了地质条件好的线路方案。研究结论:西南山区地形地质复杂,线路方案比选中应充分研究沿线地质条件,绕避复杂、严重地质不良地段。本文系统介绍了黔桂线改扩建工程初测阶段几处典型的、成功的地质选线,概括性地总结了地质选线应绕避的重大地质问题,其选线思路、比选条件及评价意见等可作为其它山区铁路勘察设计参考和借鉴。     

郑万高速铁路小三峡隧道选线分析

铁路选线应结合地形地貌、不良地质、工程条件、工程造价、施工及运营风险等“全寿命周期”进行综合比较。本文在充分吸取复杂艰险山区减灾选线经验的基础上,以郑万高速铁路最长、最复杂的小三峡隧道为工程背景,开展隧道穿齐耀山背斜岩溶地质发育地段的选线研究,并创新提出“三维地质选线”方法,即隧道平面选线、隧道纵断面选线和隧道横断面选线,供类似项目参考借鉴。     

精伊霍铁路天山越岭方案地质选线

精伊霍铁路翻越北天山地段，地形困难，地质条件复杂，不良地质发育，工程艰巨。本介绍了在方案可能涉及的越岭地段，对地层岩性、构造、水地质、不良地质、特殊岩土等地质条件全面分析，综合比选，从地质角度提出了推荐越岭垭口和越岭隧道的方案。