某铁路穿越断裂带的综合地质勘察

活动断裂对高速铁路选线具有重大影响。以某新建高速铁路穿越安丘—莒县活动断裂带地质勘察为例,采用区域地质调绘、物探测线、活动断裂探测钻探、C_(14)及光释光试验测年、地质钻探等综合地质勘察手段,精准确定活动断裂边界位置及走向,并提出合理的工程措施建议。     

郯庐断裂带对徐连高铁的影响及工程应对措施

目前缺少地震断裂带对高速铁路跨越工程影响的系统性研究.以徐连高铁跨越郯庐断裂带为例,结合现有研究成果和规范要求,研究了郯庐断裂带对徐连高铁的影响,并采取针对性的工程措施.研究认为,郯庐断裂带潍坊—嘉山段(又称沂沭断裂带),仅安丘—莒县断裂(f5)为全新世活动断层,推测如果未来发生地震将产生地表水平、垂直断错,同时蠕滑变...     

物探技术在活动性断裂勘察的方法研究

研究目的:活动断层能引起多种自然灾害,如地震、砂土液化等地震灾害和断错、地裂缝等地质灾害。因此,研究活断层的勘察方法对于铁路建设防灾减灾而言显得尤其重要。为减轻活断层灾害和确保工程安全,物探先行,在铁路勘测阶段,通过对活动性断裂及其勘探方法进行系统的分析研究,提高勘察质量,查明沿线活动性断裂的空间分布及其延伸情况,为活动断裂工程评价铁路选线、工程设计等提供依据。本文结合胶新铁路和京沈客专等勘察项目,研究物探技术在活动性断裂勘察中所发挥的作用。研究结论:(1)物探采用地震映像法、密点距电测深可有效地查明活动性断裂的浅部位置分布;(2)采用地震反射可查清中、深部断裂发育延伸情况及特征;(3)采用测氡法既可查明由活动断层引起的地裂缝在近地表的分布情况,又可对断裂的活动性进行分析评价;(4)本文研究结论可为同类活动性断裂和地裂缝勘察提供借鉴。     

渭南地区区域稳定性评价

研究目的:通过对渭南地区的地形地貌、地层岩性、基本构造特征、主要活动断裂、地震活动及区内不良地质、特殊岩土分布的分析,提出了稳定性分区,为今后渭南地区铁路、公路工程的地质选线提供参考依据。研究结论:(1)本文根据场地地质情况将渭南地区区域稳定性划为稳定区、基本稳定区、较不稳定区、不稳定区四级。(2)不稳定区为渭河南岸断裂(F3)、渭南塬前断裂(F4)、秦岭山前断裂(F5)、交斜-渭南断裂(F8)所围界的三角区域。渭南地区新建铁路、公路工程应绕避该不稳定区,通过较不稳定区时,应避开活动性较强的塬前断裂,通过其他隐伏活动断裂应大角度通过;(3)通过基本稳定区需考虑抗震设防,要充分考虑边坡稳定性、黄土湿陷性、砂土液化等问题。(4)渭南地区区域稳定性的划分填补了渭南地区区域稳定性评价的空白,为今后渭南地区的铁路、公路等工程的方案比选具有一定的指导意义。     

昆仑山地震断层的分布特征用其工程评价

青藏铁路通过昆仑山口活动断裂带,2001年11月14日昆仑山南麓发生里氏8.1级地震,位于昆仑山南麓近东西向展布的昆仑山口断裂是本次地震的发震断层.本文介绍了此次地震断层的分布特征,并从工程安全方面分析评价了其对青藏铁路建设的影响.     

铁路隧道穿越茂汶—汶川活动断裂段施工技术研究

隧道穿越活动断裂会对工程结构和铁路运营安全带来较大影响。断裂段施工难度大,且断裂活动易引发强震,如何抵御这种强震是铁路隧道建设中面临的主要难题之一。以成兰铁路茂县隧道穿越后龙门山断裂茂汶—汶川活动断裂段为研究对象,通过理论分析、数值模拟及现场实践等研究手段,对其断层错动性、断层节段设计、衬砌结构及变形缝等设计和施工方面进行分析,分别从设计及施工层面提出“小节段设计”理念及“大净空强支护衬砌环+组合宽变形缝”技术措施,实现对断裂带范围内围岩变形速率的全面有效控制。最后,结合现场实际情况,探讨隧道穿越活动断裂带的主要施工技术及其安全质量控制要点,针对性地提出控制隧道围岩稳定性对策,总结形成一套具体可实施的设计和施工经验,并进一步验证了所提设计施工理念的适用性。研究结果优化了同类相似工程施工工艺,强化了隧道短台阶及快速闭合成环管控,可为相似工程施工提供参考与借鉴。     

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。     

云南国际铁路通道活动性断裂特征与地质选线

云南国际铁路通道位于川滇菱形断块的东南端，地质构造复杂，新构造运动强烈，是我国火陆现今地壳构造运动最为强烈的地区，以活动断层规模人，分布密集，地震活动频繁，震级大，地震破裂带长，位错量火为主要特征。各个线路方案不同程度地穿越了这一区域的主要发震构造，如峨山-曲江断裂带、石屏-建水断裂带、小江断裂带等，对线路方案比选具控制意义。本文详细论述了几条活动性断裂的新活动特征及未来百年发震概率，希望有助于云南国际铁路通道的选线。     

尼格高地温隧道地热成因及地温分布特征研究

隧道高地温带来诸多工程难题,如施工环境恶劣、衬砌耐久性降低、通风效果不佳等。以中国最高温公路隧道尼格隧道为研究对象,兼具干热岩和湿热岩特征,开挖掌子面围岩温度88.8℃,涌水温度63.4℃。通过地质调查、水化学分析、地热储分析、放射性元素分析、现场实测等方法,研究隧道的地热地质构造特征、地热热源、传热通道及温度场分布。研究结果表明,隧址区位于红河断裂等4组断裂地块内,地表温泉水温高达53.8～87.9℃,新构造活动强烈,地质构造复杂,穿越三叠系中统个旧组(T2g)灰岩和燕山期侵入(γ35(a))花岗岩。隧道灰岩段地下水主要源自大气降水和浅表水下渗,裂隙水深循环与硅酸盐岩、表层与白云岩发生水-岩作用。运用SiO₂,Na+K,K+Mg和Na+K+Ca地热温标,推测隧址区的热储温度为122.47℃,热储埋深2 457 m。热源为地壳深部热异常体和放射性元素衰变生热,排除个旧燕山期花岗岩岩浆余热为热源的可能。花岗岩放射性元素衰变生热率10.01μW/m³,是滇东南燕山期花岗岩生热率的1.7～8.2倍。热源通过岩体向地表传递,断层F_n1     

芒市至猴桥铁路梁河—腾冲段地质选线方案

拟建芒市至猴桥铁路沿线新构造运动活跃,地震频发,水热活动十分强烈,工程地质条件十分复杂。梁河—腾冲段线路穿越梁河断陷盆地,跨越大盈江活动断裂及古永—中和街活动断裂,线路附近温泉出露多且密,这给线路方案的选择带来极大的困难。本文在现场地质调绘、钻探、物探、室内试验分析及相关专题研究的基础上,综合分析控制该段线路走向的活动断裂、高地温、更新统砂层等问题,从工程地质角度选择较优的线路方案,为类似地区铁路工程地质选线提供依据。     

汤郎—易门深大活动断裂对秀宁隧道围岩改造作用分析

秀宁隧道为改建铁路成昆线广通至昆明段扩能改造工程中全线关键控制性工程,隧道出口段的汤郎—易门晚更新世区域性深大活动断裂控制了全隧的地形地貌、地质构造、地下水系及不良地质等,对全隧的围岩改造作用十分显著。本文基于汤郎—易门断裂的活动特性及展布,在探讨断裂对全隧地层岩性、岩体结构、地下水活动、应力场环境等影响的基础上,研究活动断裂对秀宁隧道围岩分级改造作用的影响,以期为隧道设计和施工提供较准确的地质科学依据。研究结论:(1)秀宁隧道具有复杂的区域地质构造环境、多变的地层岩性及复杂的水文地质环境特征;(2)汤郎—易门断裂具有多期次活动构造活动特征;(3)断裂对围岩的改造作用主要体现在岩性及其力学性质、岩体结构及裂隙、地下水活动、初始应力场环境4个方面。     

川藏铁路成康段活动断裂工程效应及地质选线

研究目的:川藏铁路成都至康定段位于我国西部著名的"Y"字型构造楔合部位,区域构造复杂,新构造运动活跃,分布有龙门山断裂、鲜水河断裂和玉农希断裂三条全新世活动断裂,断裂活动对该区铁路选线所造成重大影响。本文通过研究三条活动断裂的粘滑位错、蠕滑变形特征,强震破坏特征以及活动断裂导致的热害、次生灾害分布情况,来探讨在此类地质条件复杂区域的地质选线原则,从而降低活动断裂对铁路工程的破坏。研究结论:(1)川藏铁路成康段穿越的三条断裂均发生过强烈地震,断裂活动性强,对铁路选线影响较大,需通过合理选线降低风险;(2)活动断裂导致的工程效应有地表破裂导致工程破坏,地震波导致震动破坏,断裂控制区地热异常导致工程施工难度加大或工程方案不可行,断裂活动形成的次生灾害如滑坡、泥石流、崩塌等对工程造成破坏;(3)活动断裂区地质选线应充分考虑活动断裂的活动特征以及其导致的主要工程问题;(4)本研究成果主要应用于川藏铁路成康段地质选线工作。     

高速铁路经活动断裂带地质选线研究

活动断裂易诱发地震,一般强烈地震多发生在活动性较强的大断裂带的拐弯、分叉和几个断裂的交汇处。沿活动断裂带地震动峰值加速度明显增高,地面变形量大,可导致高速铁路严重受损。中卫至兰州铁路客运专线位于六盘山-祁连山地震带和龙门山地震带内,地震地质条件极为复杂,香山-天景山、海原活动断裂带是制约线路方案选择的关键地质因素。通过分析断裂带在航片、卫片上所显示的线形特征,在野外地质调绘、物探、钻探、槽探的基础上,采用光释光测龄法进一步确定活动断层最新活动年代,评价区内断裂带活动特性、活动年代及平均走滑速率,总结活动断裂带地质选线原则。为了从源头上减少或避免地震及次生地质灾害对高速铁路的破坏,提出了高速铁路通过活动断裂带的最佳方式、位置、工程设置类型及所采取的防护措施,为今后高速铁路穿越活动断裂带提供借鉴。     

中尼铁路沿线活动断裂对地质选线的影响浅析

拟建中尼铁路沿线分布的5条活动断裂对铁路工程影响极大,因此研究断裂的活动特征,总结活动断裂分布区的选线原则意义重大。通过分析国内外研究成果,采用现场调查和遥感判释等技术手段,研究活动断裂特征及其对铁路的影响。结果表明,沿线活动断裂对铁路的影响主要为蠕变和错段、诱发地灾、诱发地震和温泉热害4个方面; 3条Ⅰ级发震断裂。因此线路的总体选线原则为:线位服从桥位,桥位服从地质;线位服从隧道洞口位置,隧道洞口位置服从地质;线位服从车站,车站服从地质。地质选线原则为:穿越3条Ⅰ级发震断裂的隧道,应加强监测;避免顺活断层展线;尽量避免通过断裂交汇区;佩枯错至加德满都段尽量行走于峡谷东岸;无法绕避的地热发育地段,采取降温措施。     

走滑型断裂破坏模式及隧道工程对策

研究目的:2022年1月8日青海省门源县发生6.9级地震,地震烈度达9度,地震造成兰新高铁大梁隧道和硫磺沟大桥等严重损坏。本文通过震害调查及监测分析,对地震变形破坏情况进行总结,并深入分析变形规律和震害整治方法。研究结论:(1)门源地震对大梁隧道造成了不同程度的破坏,在F₅断裂带附近隧道错断、扭转,结构损毁,往两端洞口衰减,以衬砌裂损、剥落掉块和环向裂缝(纹)为主;(2)根据损害程度可将隧道分为错断段、强影响段及震损段,在损害严重地段需拆除重建,需采用类圆形断面形式、初期支护与二次衬砌间铺设减震消能层、节段间设置宽2～3 cm变形缝等原则;(3)按隧道与断层的相对关系,分为穿越活动断裂和临近活动断裂两类,采用不同的设计方法,为断层附近隧道设计建造提供依据;(4)本文研究对我国高烈度地震及活动断裂隧道震害机理、抗震设计及减隔震技术研究等具有借鉴意义。     

青藏高原东部香日德—花石峡公路工程多年冻土分布特征分析

研究目的:拟建香日德—花石峡公路位于青海省境内,全长156.61 km,起点在香日德与G109线连接,终点至花石峡与G214线国道连接。其中K 88+200~K 156+610段长68.41 km,大部分海拔4 000 m以上,最高在挝卓依垭口,海拔4 445.647 m;本段线路位于青藏高原东部,多年冻土发育的边缘地带,本文通过勘察资料分析,得出沿线多年冻土分布特征并分析其变化规律。研究结论:通过对本段线路的勘察资料分析表明:本段多年冻土和海拔高度有很好的相关性,主要分布在挝卓依垭山垭口前后海拔4 200 m以上路段,局部海拔在4 000~4 200 m湖相沉积细粒土地段存在残余多年冻土。沿线整段多年冻土处于退化状态,且北坡较南坡年平均低温低,南坡多年冻土退化严重。     

中尼铁路高地温分布特征及地质选线探析

拟建中尼铁路地形复杂,岩性多变,区域深大断裂发育,新构造运动活跃,地震频发,岩浆多期侵入;线路走行于雅鲁藏布江地热活动带和雅鲁藏布江谷地地热活动带,沿线地热极其发育,且具有温度高、天然热流值大的特点。在收集、调查沿线高地温分布特征、研究高地温对工程的影响及高地温热害分级标准及相应治理措施的基础上,从地质角度研究其选线原则。研究认为:拟建中尼铁路地热以中高温-超高温带为主;线路必须绕避可能大范围出现严重热害的高地温地区;当线路必须通过规模较大的高地温地区时,应选择地热边缘地带、构造简单、地热强度弱的地段以桥梁、路基工程通过;隧道通过高地温区时,宜减少隧道埋深。     

逆断层错动下隧道衬砌的力学响应北大核心

以穿越新疆大旱沟西岸逆断层的拟建隧道为工程依托,采用大比例尺活断层错动加载系统开展室内模型试验,探明在逆断层错动作用下隧道分段衬砌力学响应特征及裂缝形态分布规律。通过建立三维地层-结构模型,模拟分析逆断层错动下不同衬砌分段长度时衬砌的变形特性及力学特征。结果表明:在逆断层错动下,上盘竖向位移随错动距离增大而增大,由逆断层错动导致的衬砌裂缝以纵向裂缝为主,裂缝主要位于边墙、墙脚以及仰拱中心;断层错动后衬砌相邻节段变形不连续,变形缝有利于提高隧道结构的抗错动性能;跨断层中心竖向截面处衬砌第一主应力随断层错动距离增加而近似呈线性增大,且衬砌分段长度越大则衬砌内力越大。     

沪蓉国道湖北西段K101+949.04～K102+163处路堑岩石边坡的变形特征与稳定性分析

根据沪蓉国道湖北西段K101+949.04～K102+163路堑岩石边坡的工程地质及不良地质条件,分析其变形特征,并通过研究控制路堑边坡稳定的软弱结构面和断层破碎带的性质,建立了该边坡变形的两种力学模型,并分别采用直线滑动面法和仿平面法进行计算,为边坡设计提供了参考参数,最后提出了该边坡的综合处理方案。     

电磁法在活动断层勘察中的应用研究

活动断裂对工程建设影响巨大,在线路设计时如无法避开,应垂直断裂构造线走向,以最短的距离通过。新规划中卫至兰州客运专线在大营水村以桥梁和路基的方式近垂直角度穿越海原断裂带。本文采用大地电磁法和电测深法相结合的探测方式,对海原断裂带高枣坪断层、赵家岘~小红门断层进行探查,探查结果分析了F2和F3断层的位置、产状及破碎带宽度等内容,为线路选择提供了重要依据。