西宁至成都铁路弱胶结地层结构特征及水稳性评价研究

西宁至成都铁路拉脊山越岭段南、北麓广泛分布第三系、白垩系含水弱胶结地层,研究地层结构、评价其水稳性成为勘察阶段需要解决的难点。通过系列地表调查、钻探、颗粒分析、黏土矿物含量测定、现场浸水试验等,在考虑地层赋水特性下,对各套地层岩性进行工程水稳性综合评价研究。研究表明:第三系贵德组、白垩系民和组砂、砾岩属弱胶结,黏粒含量以伊/蒙混层为主,水稳性极差,建议线路尽量绕避;西宁盆地、化隆盆地中心均具备形成承压水的条件,建议线路选择尽量走行于盆地边缘,降低承压水头高度或绕避承压水对隧道工程的影响。     

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。     

宝中铁路增建二线六盘山越岭地质选线

研究目的:宝鸡至中卫铁路增建二线须穿越的六盘山地区地层结构特殊,断裂构造发育,滑坡泥石流等不良地质较多,地质非常复杂,研究这些控制线路方案的特殊地层、不良地质及区域地质构造,提出具有针对性的地质选线建议供方案研究参考。研究结论:越岭地段一般地层复杂,不良地质发育,区域性地质构造比较集中,线路方案受地质条件控制。确定线路越岭方案前必须对线路可能通过区域进行大面积地质普查,初步查明区域内地层、不良地质及区域构造的分布及发育情况,然后进行多方案技术、经济比选。通过研究工作,线路避开了特殊地层及不良地质发育地段,绕避了区域大断层,明显改善了越岭区长隧道的工程地质条件和技术条件。     

渝湘高速铁路穿越南山隧道方案比选研究

渝湘高速铁路长江越岭隧道东西方向穿越南山,南山呈北东向展布,地形起伏较大,地势陡峻,地下溶洞、地下河、岩溶泉等均有发育,岩溶槽谷地表水均通过漏斗、落水洞等转入地下,而未形成大的地表水系。根据现有4条南山隧道的穿越位置、工程特点,以及长江越岭隧道线路走向、渝中半岛主要建、构筑物分布及对既有工程的南山隧道情况的资料收集和现场调查,拟定了3个穿南山方案。综合分析工程地质条件、环境影响、社会风险和工程风险等因素,推荐选定经翠云水库方案,工程地质条件较好,社会风险、环境风险均可控,且该方案隧道岩溶段采用下坡,保证了可溶岩段地下水通过顺坡自然排出洞外,避免了岩溶水倒灌长江隧道V形坡段的风险,工程及运营风险亦可控。     

宝中铁路增建二线六盘山区工程地质选线

研究目的:宝中铁路增建二线线路方案比选重点为六盘山区越岭方案的研究工作.由于该区域地质条件复杂,控制线路方案主要地质因素有滑坡、泥石流、地质构造、高烈度地震区、地应力、软质围岩及水文地质条件等,地质选线成为线路穿越六盘山区方案的主要依据.研究结论:根据各方案的地质条件比较,均衡坡西方案以两座特长隧道穿行于六盘山基岩山区,避开了滑坡等不良地质,隧道工程躲避了主干断裂的影响,围岩为岩性单一的白垩系地层,洞口少,浅埋段短,在地震频发的六盘山区,铁路工程的修建和运营风险明显降低,工程地质条件最优.     

西宁至成都铁路特殊地质问题及选线研究

研究目的:西宁至成都铁路位于青藏高原东北缘,地质条件复杂,不良地质极其发育,并首次面临高压气藏以及红层砂岩水稳性、大范围软岩大变形等特殊地质问题的挑战,需开展针对性的研究工作,优化线路方案,降低工程风险。研究结论:(1)高压气藏为基底大理岩受热分解产生的CO2,受鼻状隆起构造控制,因此线路方案应绕避查明的隆起构造;(2)基于岩性、水文条件的水稳性评价结果表明,白垩系民和组、第三系贵德组等红层砂岩水稳性差,线路应进行绕避或以最小距离通过;(3)基于初始地应力、岩石特征、地下水与隧道轴向等,对潜在大变形风险进行了分析并优化线路方案,最终推荐方案以轻微～中等大变形为主;(4)本研究对存在类似地质问题的铁路、公路等工程的勘察、设计及选线具有借鉴意义。     

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。     

朔黄重载铁路恒山越岭段工程地质选线技术研究

研究目的:朔黄重载铁路恒山越岭地段山高谷深,沟壑纵横,山势陡峻,控制线路方案的不良地质现象如人为坑洞、滑坡、崩塌、岩溶等发育,研究这些控制线路走向方案的不良地质现象,提出针对性的防治对策与工程措施,供类似越岭地质铁路勘测、设计及施工参考。研究结论:越岭地段不良地质发育,线路方案受地质条件控制,研究确定重载铁路线路尽量顺直,对重大不良地质现象选线时应以绕避为主,必须通过时以查清、探明不良地质的性质、规模、危害程度为先导,然后进行多方案技术、经济比选。通过研究工作线路绕避了多处采空区、躲避了大部分危石,明显改善了此段线路及长隧道的工程地质条件和技术条件,缩短了线路长度67 212 m,节省了工程造价8 758.8万元。通过研究使铁路工程处于较好的工程地质环境中,保证了施工的顺利和运营的安全,经济效益和社会效益显著。     

贵广铁路坪山隧道岩溶发育情况分析

研究目的:通过对贵广铁路坪山隧道勘察与施工期间揭示的岩溶现象,分析该隧道岩溶发育情况及特点,提出地质勘察使用的勘察方法及施工阶段的工程措施意见,对类似地质条件的工程的勘察与施工提供一定的参考。研究结论:(1)线路尽量绕避岩溶强烈发育区,若无法绕避,线路应尽量远离典型岩溶微地貌单元区;(2)勘察时须充分利用区域地质资料开展大范围地质测绘,采用综合勘察手段进行隧道工程地质勘察,基本查清地表各种岩溶形态发育位置、高程、与线路关系等,有针对性布置勘探点及物探段落核实岩溶发育情况;(3)对于地下暗河附近的岩溶隧道,应充分调查研究暗河空间位置形态,分析暗河成因及特点,类比推测暗河对隧道洞身围岩稳定性的影响;(4)施工时可采取洞周超前预报、基底地质雷达探测及洞底地质钻孔相结合的方式进行。     

青藏铁路西格段增建二线关角隧道越岭区综合地质选线

关角隧道位于青藏铁路西格段增建二线关角越岭区,地质条件复杂,岩性多变,断裂构造发育.在大面积工程地质、水文地质调绘的基础上,对主要越岭方案的隧道及引线段的地质条件进行了详细的分析与评价,并提出方案比选意见,为越岭隧道方案的选择提供了翔实的地质资料.     

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。     

张家口至呼和浩特铁路大尖山越岭段方案研究

张家口至呼和浩特铁路位于华北北部,呈东西走向。线路东接张家口南站,经过河北省怀安县后穿大尖山隧道进入内蒙古自治区境内,西迄于呼和浩特市呼和浩特东站。通过对大尖山越岭地段方案的研究,结合沿线地形及工程地质条件,重点就线路走向与地方经济点的合理关系、线路走向与文物保护、线路走向与不良地质分布关系、线路走向与工程施工风险等问题等进行综合比选论证,提出了合理的线路越岭走向方案。     

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.     

西安至平凉线永寿梁越岭地区综合线路方案研究

结合新建铁路西安至平凉线永寿梁越岭地区线路方案研究工程实践,针对新建铁路西安至平凉线黄土沟谷纵横、强烈下切、岸坡坍塌、陷穴分布广、且多呈坡陡谷深的黄土"V"形谷的特殊地形条件,以及以黄土滑坡为主的不良地质广为分布、规模大、危害重的特殊地质条件,首先根据线路基本走向和主要技术标准,在进行大面积区域地质调查和地质勘探基础上,结合区域内自然特征、环境敏感点等,选择合理的越岭垭口;在此基础上,结合地形、地质条件,系统、全面分析控制线路方案的主要因素,从线路技术条件、越岭主隧道长度及工程施工条件、工程可靠性及环境影响、工程经济性等多方面比选,选择合理的越岭隧道方案。     

富水复杂地质围岩稳定性评价与支护系统优化

研究目的:富水复杂地质隧道施工过程中,不良地质带受水-岩相互作用的影响,开挖过程中拱顶、拱腰等部位极易产生块体失稳,且隧底压力经常大于垂直地压,造成仰拱断裂、边墙下部内移错动甚至衬砌失稳破坏,从而给隧道施工造成很大的安全隐患,因此很有必要对围岩稳定性进行评价,并以此为基础对围岩支护系统进行优化探讨.研究结论:(1)隧道在弱风化的花岗岩中掘进时应尽快施作仰拱,使衬砌闭合成环;(2)CD法开挖段仰拱紧跟、衬砌尽早封闭成环很有必要;(3)文兴隧道与水库之间具有水力联系的可能性,对于隧道内的渗、涌水应及时采集水样进行必要的水化学及同位素分析,判断隧道内渗、涌水的来源.(4)隧道在断层破碎带的软弱围岩中掘进时,应尽早施做二次衬砌,必要时做专项的抗水压复合式衬砌设计;(5)一旦证实水库水与隧道之间存在水力连通,隧道的断层破碎带为力学和形变不良段,车行横洞应尽量避开该位置,适宜前移或后移数十米至微风化岩层段内.     

西安至十堰高速铁路主要工程地质问题及防治对策

西安至十堰高速铁路呈西北-东南向穿过陕鄂两省境内的秦岭山脉,地质构造复杂,特殊岩土和不良地质发育,对线路方案起控制性作用。本文通过分析线路沿线的主要工程地质问题,提出了针对性防治对策:对地形复杂、规模巨大、集中分布的不良地质地段,应尽量完全绕避;隧道进出口、桥梁墩台及路基工程应避开斜坡不稳定、不良地质发育或可能发生重大地震次生灾害的地段;尽量绕避岩溶区或以最短距离穿越,对岩溶危害要避重就轻,以安全高度跨越岩溶区;尽量避让地震及地震次生灾害严重地段;尽量避开断裂带,当无法绕避时应以大角度简易工程通过断裂带。本文分析成果可为类似线路工程的地质选线和设计提供参考。     

武广铁路客运专线南岭越岭地段工程地质选线思路与实践

结合武广铁路客运专线越岭地段的地形地质特点,在遥感解译、大面积地质调查测绘的基础上,选择线路绕避复杂构造、地表岩溶负地貌区段,在可能的条件下抬高线路纵坡通过垂直渗流带,无法绕避的暗河宜上跨并避开溶洞发育区。该段隧道施工过程中揭示围岩整体较好,未发生灾难性地质灾害,表明工程地质选线较为成功。     

兰张三四线铁路新乌鞘岭隧道环保选线

兰张三四线铁路区域内的环境敏感目标对于线路走向形成了明显制约,特别是乌鞘岭越岭段,设计提出了沿既有铁路长隧道越岭方案（DK）和经安远镇短隧道越岭方案（DIK）。结合该区段线路走行方向、区域自然环境特征、环境敏感区分布等工程特点,从环境敏感性、噪声、振动、对两侧环境的阻隔影响等环境保护角度开展环保比选,推荐一条技术可行、环保合理的线路方案。经综合分析,在可充分利用既有隧道斜井及施工便道的前提下,推荐DK方案。建议设计阶段提出相应的环保选线原则,系统性地研究铁路建设对于生态环境、水环境的影响,优化选线思路。     

浅谈宝成铁路109隧道震后抢险救灾工程改线方案的合理性

根据宝成铁路109隧道所处的地形地貌、工程地质及水位等自然条件,通过5个线路改线方案的综合比选,从线路技术条件、工程地质水文条件、抢险工期、施工条件等方面进行分析论证,最终确定了较为合理改线方案。经过施工和运营期的检验,109隧道震后抢险救灾工程改线所选方案是合理性的。通过对本次改线方案的论证,总结在同等地形条件下修建铁路工程时,不应在陡峻的自然边坡进行开挖修筑路基,以免造成山体的稳定性下降,尽量选择以桥梁隧道等工程通过。在遇到断层等构造时,应选择以最短工程通过,必须避开危岩落石等不良地质,同时应采取可靠的工程处理措施,防止地震作用使得山体塌方影响铁路工程安全。     

西部山区西安至成都客运专线越岭

通过对我国在建铁路客运专线隧道分布情况的分析,结合西成铁路客运专线工程设计实例,从长大隧道群旅客乘坐舒适度、线路越岭坡度选择、环境保护等几个方面,对山区客运专线越岭隧道群长度的合理布设进行研究.总结布设原则和研究成果,对同类工程给予启示和借鉴作用.综合地形、地质、环保条件,考虑隧道施工工期、施工条件、运营条件、工程投资等因素,并针对客运专线线路直、坡度大的特点,确定西成线翻越秦岭山脉主隧道长度应在15～20 km为宜,引线地段不宜超过15 km、以10 km以下隧道群分布为优;翻越米仓山地段,隧道长度在10 km左右及以下为宜.