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。     

高密度电法在城市轨道交通工程隐伏断层探测中的应用

某市轨道交通2号线一期工程有两处隐伏断层与线路相交,在勘察过程中应用高密度电法与钻探相结合的勘察方法查明了隐伏断层破碎带与线路的交汇位置,与区域地质资料中线路相交的两处断裂带相符,对轨道交通工程中隐伏断层的勘察具有一定的指导意义。     

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。     

徐盐客运专线穿越郯庐断裂带工程对策研究

研究目的:郯庐断裂带是一条现今仍在活动的巨型强震构造带,为确保徐盐客运专线穿越活动断裂带铁路工程的安全性,通过对郯庐断裂带稳定性分区和评价、工程地质选线、试验与研究,提出修建路基、桥梁、站场等结构工程对策与措施。研究结论:(1)铁路穿越活动性断裂带,工程地质选线应优先绕避活动断裂或尽量从断裂较窄、活动较弱处通过的走向方案;(2)全新世活动断裂F5断裂破碎带对铁路工程影响最大,不应设置桥梁工程,应采用路基方式通过;(3)晚更新世活动断裂F3断裂破碎带对铁路工程有一定的影响,原则上不应设置特殊结构、高墩、大跨桥梁;(4)大阻尼双曲面减隔震桥梁支座的减隔震效果显著,满足强震作用下桥梁抗震设计要求;(5)通长式加筋路堤在跨断裂带区域具有更好的整体性和更加安全的沉降稳定性;(6)管桩复合地基具有更好的抗震性能;(7)本研究成果对以后类似条件地区的铁路工程建设具有指导意义。     

高速公路穿越安丘—莒县活动断裂综合勘察方法研究

新建潍坊至青岛公路及连接线工程穿越安丘—莒县活动性断裂,为查明该断裂在此区段的具体分布位置、构造特征及活动性,首先,对区域地质构造进行研究,初步判断安丘—莒县断裂在曹村附近通过,为断层精确定位与活动性鉴定奠定了基础;然后,通过遥感解译分析和现场地质调绘复核断层分布的微地貌及露头特征,通过浅层地震物探法推测断裂在地层中的分布形态,通过钻探揭露验证断裂具体分布特征及活动性;最后,通过参考邻近工程的C14及光释光试验测年成果进一步分析该断裂活动年代。研究结果表明,安丘—莒县活动断裂的东支和西支与新建高速公路分别相交于K24+900和K23+550附近,活动年代为第四系晚更新世晚期及全新世,其两侧的F1和F2断层为前第四纪断裂。经过分析论证,项目区内安丘—莒县活动断裂的东支和西支活动性较强,对拟建公路影响较大,而F1和F2断层活动性较弱,对拟建公路影响较小。根据研究成果,新建公路在断裂分布区段采取一般路基形式通过。     

青藏公路、铁路沿线的活动构造及其次生灾害

本文基于青藏公路、铁路沿线区域约63400km2范围1:10万地质环境遥感调查结果进行分析研究.采用以ETM为主,重点地区辅以IKONOS的遥感数据,遥感解译与地面验证相结合的技术方法在研究区解译出数百条断层,根据这些断层的延伸方向和分布位置可归纳为20条断裂带(RF),它们与以往地面为主调查的断裂带(GF)基本吻合.本区的断裂带基本上均为活动断裂带,且都存在发震断层.滑坡、泥石流是青藏线活动构造的主要次生灾害.本区活动断裂对滑坡分布有一定影响,但并没有控制作用;地震构造不但控制了本区泥石流的分布,地震活动对泥石流活动的触发作用也非常明显.     

汶川地震对道路工程选线的影响

研究目的:研究如何在工程建设的源头--选线阶段通过合理的选线,从而达到科学地减震防灾的目的.研究结论:(1) 在高烈度震区特别是断裂带附近选线时,当以路基通过时应尽量平行通过且不能位于断裂带内,当需要跨越断裂带时尽量垂直通过,隧道洞门边仰坡不应垂直断裂带布置;(2) 选线应尽量绕避危岩落石分布广泛的地段;(3) 线路宜避开断裂带,难以绕避时,应在断裂带较窄处以简易工程垂直通过,可以低矮路基、短桥矮桥等工程通过;(4) 线路通过峡谷时应考虑堰塞湖、不稳定斜坡体、滑坡、岩堆、泥石流等潜在不利因素的影响,合理选择线位标高;(5) 当工程毗邻的自然坡体稳定性较差,影响到工程安全时,应进行加固和绕避不稳定体的方案比选;(6) 线路通过高烈度震区时尽量多设隧道,少做桥、路结构物;(7) 不设或少设陡坡傍山桥、路结构物,不设或少设小半径曲线,特别是不良地质重灾群发区域.     

阿尔金山北缘断裂的构造特征及铁路选线建议

以格库铁路勘察为项目依托,对阿尔金山北缘断裂的构造属性、成因和基本特征进行研究。采用AMT物探、测氡相结合的物探方法,结合详细的地质调查,查明该断裂带位于两大微地块的边界,阿尔金山北缘山脚下,为一区域性构造断裂带,主断层宽30~200 m,倾角40°~80°,倾向南,为一逆冲断层,影响带宽度为1 000~3 000 m,规模巨大,带内主要不良地质为泥石流和危岩落石。准确查明该断裂带的以上特征,为铁路工程选线提供重要参考,结合区段的工程地质特征,提出合理的工程措施建议。     

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。     

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。     

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.     

山西中南部铁路通道跨沂沭断裂带工程地质选线

介绍山西中南部铁路通道跨沂沭断裂带工程地质选线的方法。针对研究区内沂沭断裂带的特点,提出"以遥感构造判释为先导的综合勘察选线方法",并制定选线原则、工作思路和方法,采用遥感判释、地面调查、物探、钻探等综合勘察方法,查明研究区内5条主干断裂的性质和影响范围,为选线研究提供科学、可靠的地质依据。通过比较5条主干断裂对各比选方案的影响范围及程度,并对各方案中桥、隧、站等重点工程的设置情况以及路网的合理性进行综合评价,最终确定的方案走行在沂沭断裂带的相对稳定区域,受各种不利因素影响小,重点工程均避开主干断裂影响区,同时,线路绕避沂水大学城,也可带动莒县的经济发展。     

西十高速铁路穿越秦岭山区空间地质综合选线对策

山区不稳定斜坡广泛分布、长大区域断裂构造复杂、岩溶分布范围广且发育强烈,是西安至十堰高速铁路秦岭山区存在的主要工程地质灾害,控制着线路方案的具体走向。本文通过分析沿线主要工程地质灾害(不稳定斜坡、长大区域断裂、岩溶),研究复杂地质环境下秦岭山区高速铁路线路方案,提出了空间地质综合选线对策:对山区不稳定斜坡广泛分布、长大区域断裂构造复杂以及岩溶分布范围广、发育强烈等段落线路应绕避;难以绕避时应调整线路平面位置、纵向坡度采取简易的工程方式,选择最有利的地形位置通过;同时宜以大角度通过构造带,尽量抬高标高,从岩溶区的垂直径流带通过。     

地震灾害对拟建兰渝铁路工程的影响及防治措施

研究目的:兰渝铁路兰州至广元段位于甘肃省东南部和四川省西北部,沿线地形陡峻、地质构造十分复杂,不良地质极其发育,同时桥隧等重点工程集中."5·12汶川大地震"危害最严重的北川、映秀、青川、灌县(都江堰)、江油等,均分别位于兰渝铁路通过的青川大断裂(F8)、北川映秀深断裂(F9)、广元江油灌县大断裂带(F10)上.因此有必要研究地震灾害对拟建兰渝铁路工程设置的影响.研究结论:根据地震后现场调查的情况,得出如下结论:地震对线路附近地质构造、地层结构未产生明显的影响;对大型、较大型的滑坡、泥石流等不良地质体在短期内的影响甚微;对既有建筑物的影响较大;地震灾害带来的次生灾害影响深远,加剧了原本就非常发育的泥石流的爆发;地震引发的崩坍和危岩落石现象较为普遍,对兰渝铁路的工程安全影响较大,设计中需采取相应措施,加强防护.并提出了针对兰渝铁路线路选线、路基工程、桥梁工程和隧道明洞工程设计的建议,为兰渝铁路的下一步设计起到指导作用.     

铁路通过小型采空区的综合勘察与线路优化

在地形地质条件复杂地段,地质选线对铁路工程具有重要的意义。以某铁路线路通过一小型采空区为例,在线路无法绕避的情况下,采用综合手段对采空区进行探查。先在现场地质测绘调查的基础上针对性布置物探测线探查,再根据探查结果合理安排钻探对探查结果进一步修正。通过对资料的综合分析,详细绘制采空区范围和规模,对线路方案进行优化调整。现场施工表明综合勘察手段对线路优化具有良好效果。     

适应活动断层的地铁架空刚性接触网悬挂结构研究

活动断层是伴随地震发生的一种地质灾害,穿越地铁线路的活动断层是地铁建设中的首要技术难题。活动断层的活动对地铁架空刚性接触网悬挂结构产生严重威胁,进而影响到地铁的安全运营。为此,在研究活动断层活动特征及隧道结构处理措施的基础上,提出适应活动断层的架空刚性接触网安装要求的垂直悬挂结构及安装调整方案,并进行有限元分析和试验验证。该研究成果已在乌鲁木齐地铁一号线的建设中得到应用。     

地质雷达和视电阻率联合剖面法在地铁勘察中的应用

在地铁建设过程中,断层对线路设计及施工工法的选择具有重大的影响,为保证地铁建设的安全、高效,需在勘察阶段查明线路范围内的断层特征。利用地质雷达与视电阻率联合剖面两种物探技术相结合的方法,对青岛地铁R3线井嘉区间遇到的构造破碎带进行探测。通过两种方法的相互推断,相互验证,查明江山南路与漓江西路交叉口处存在走向近北南向,倾向近东向,倾角约70°,宽度约100 m的断层F1,为设计方提供详细的构造参数,为地铁线路的安全施工提供必要的保障。     

宜万铁路别岩槽隧道F3断层突发性涌水治理

研究目的：宜万铁路别岩槽隧道F3断层围岩破碎，为碎石土，局部溶隙、溶槽发育，有少量地下水，施工中按V级围岩采用超前小导管支护、格栅钢架支撑、网喷混凝土，采取台阶法丌挖。在初期支护完成3个月后，由于受地表强降雨影响，致使隧道线路右侧暗河（距隧道约10-20m）水量增大、水压升高，继而导致隧道初期支护严重开裂-变形，突发大规模涌水。本文主要分析了F3断层突发性涌水机理，介绍了F3断层突涌水的治理措施。 研究方法：突发性涌水后，现场立即启动应急预案，在安全监视下，采取工字钢环向加固和横向支撑，并对线路右侧边墙进行钻孔放水泄压。水量稳定后，对F3断层段采取径向加固堵水注浆；拆除变形格栅钢架，采用120钢架替换；并及时施作二次衬砌。 研究结果：通过采取“径向注浆加固-初期支护加强-及时施作二次衬砌”等综合技术措施，F3断层治理后，仅在局部位置出现渗流水，水量1m^3／h，治理效果良好。 研究结论：（1）通过别岩槽隧道F3断层涌水事故，当隧道周围（不超过100m）存在暗河通道等赋水条件，隧道开挖揭示囤岩破碎，那么，既使隧道开挖中未发生涌水，也难以保证初期支护完成后不发生涌水事故，甚至很难保让隧道完成后运营过程中不出现问题，随着“强本简末，为运营服务”隧道修建理念的提高，针对类似地质构造，做到提前防范，加强处理。（2）针对类似别岩槽隧道F3断层地质特点，采取径向注浆是一种有效的治理及防范措施。     

穿越断裂黏滑带隧道合理抗错断设防长度研究

研究目的:隧道穿越黏滑断层带极易发生错断,其合理的抗错断设防长度一直是业内研究的关键性问题。采用数值计算和黏滑错动模型试验相结合方法,研究隧道穿越断裂黏滑带黏滑错动条件下结构应变、主应力响应特性,探求穿越断裂黏滑带隧道合理抗错断设防长度。研究结论:(1)衬砌主应力最大峰值均出现在断裂黏滑带两侧一定范围内,当远离黏滑断裂带衬砌结构主应力趋于稳定,黏滑错动影响范围在隧道纵向具有显著区域性特征;(2)断裂黏滑错动对活动盘影响范围明显大于固定盘;(3)影响范围内活动盘侧以拉应力破损为主,合理的抗错断设防长度约为(6～7) D;(4)固定盘侧以压应力破损为主,合理的抗错断设防长度(含断层带)约为(4～5) D,且随着断层宽度的增加,固定盘侧影响范围逐渐向断层区域内平移;(5)减错缝的设置可将衬砌结构主应力降至安全范围内,实际工程建议根据衬砌模板台车长度将减错缝与施工缝设置在同一断面;(6)本研究成果可为黏滑错动地质地段隧道抗错断设计和施工提供理论依据。     

乌鲁木齐地铁活动断层段架空刚性接触网关键技术研究

地铁线路穿越的活动断层作为一种特殊地质灾害严重威胁接触网设备安全甚至地铁的安全可靠运行。总结分析活动断层分布特征、隧道结构的技术方案和处理措施,研究提出适应活动断层特征的架空刚性接触网技术原则、独立匹配锚段及悬挂布置技术,提出分段可调垂直悬挂技术,并对结构进行有限元分析和试验验证。研究成果率先应用于乌鲁木齐地铁1号线架空刚性接触网工程。