岩溶地区铁路工程地质勘察浅探 郑志刚 胡文辉 （湖南省煤田地质局第二勘探队湖南株洲４１２０００） 摘要：岩溶是水对可溶性岩石在地下和地表进行的以化学溶蚀作用为主的一种地质现象。这种自然现象对铁路工程危害很大 因此在进行铁路工程建设的时候要做好地质勘查工作，确保工程顺利进行，希望本文的分析能够给相关的工作人员以启示和借鉴。 关键词：岩溶；铁路工程；地质勘察 中图分类号：Ｕ２１２．２２ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００４—７３４４（２０１３）１７—０２３５—０２ 引言 １．２地质调绘 一础。 ２．１调查、测绘的方法 岩溶是铁路建设中的一个重要工程地质问题，这个问题处理不好将 １．般应在遥感图象判释的基础上，由面到点，点面结合，由宏观到微 会影响整个工程质量的保证，因此要在专业指导下做好相关勘察工作， 观，微观推广至宏观的调查方法，沿导线、中线左右蛇行穿越；做好地质 下面就围绕着岩溶地区铁路工程地质勘察展开分析。 观测点的选择做好地质观测点的选择做好地质观测点的选择做好地质 １岩溶地区铁路工程地质勘察 观测点的选择：包括地貌、构造、地层、地下水点、不良地质等做成观测点 岩溶地段对处于强烈发育阶段，具网状洞穴和巨大空洞的岩溶地 卡片不良地质等做成观测点卡片不良地质等做成观测点卡片不良地质 区，应绕避，避免顺可溶岩与非可溶岩接触带，有利于岩溶发育的褶皱轴 等做成观测点卡片；观测路线的记录观测路线的记录观测路线的记录观 和断裂带及其交汇处；在孤峰平原区，线路应选择在覆盖土较厚，地下水 测路线的记录。地质观测路线记录是野外地质现象的综合反映，是整理 位埋藏较深地段；在波立谷地段，选择洼地、谷地边缘靠山边通过。在峰 成果资料的主要依据，应按里程顺序将看到的一切地质现象记录下来， 林谷地、峰丛洼地中遇有垭口时，宜避开垭口中心，选择地质条件较好一 每天调查终了，或一个地质地貌单元调查结束，应作总结性的记录描述。 侧通过；越岭地段，宜在地下分水岭通过；无条件时，可在深部缓流带通 １．２．２外业填图 过；河谷地段宜在垂直渗流带中通过。 掌握地质的布置密度（包括地质观测点、勘探点、原位测试点等，按 １．１区域地质、工程地质勘察的作业程序 地形地质的复杂程度，所填地质图比例尺的大小，测绘的目的及要求确 区域地质、工程地质勘察的作业程序一般按勘察准备、地质调绘、勘 定，总的原则是对铁路工程有较大影响的地质现象和地质界线都要有地 探、测试、原始资料整理及图件编制五个作业程序进行。 质点为依据。一般地，比例尺≥１／２ｏｏＯ１，地质点间距不大于地质点间距不 １．１．１勘察准备 大于１Ｏｃｍ比例尺＜１／２０００１，地质点间距不大于５ｃｍ；工点纵横断面上的 包括以下内容： 地质点间距工点纵横断面上的地质点间距工点纵横断面上的地质点间 （１）接受生产任务，学习和掌握任务书的各项要求。 距工点纵横断面上的地质点间距１Ｏ～２０ｃｍ，结构面产状间距结构面产状 （２）搜集研究既有地质资料及有关规范、细则。 间距结构面产状间距结构面产状间距２００～３００ｍ）。填图方法及精度要 １．１．２地质调绘 求：填图方法一般根据地形地物用目测法进行，或以导线、中线为控制， （１）现场踏勘，概略了解测区的工程地质条件及交通人文等情况。 用罗盘仪交会法进行，以及采用小型ＧＰＳ，重要的地质点线用经纬仪及 （２）现场实测地层剖面，统一认识，确定标志层，为分组填图打下基 ＧＰＳ实测；观测点位精度在地形图上点绘观测点位精度在地形图上点绘 表１滑面受力及桩顶位移计算结果 项目 普通抗滑桩 预应力锚索抗滑桩 剪力Ｑ。（ｋＮ） ７３６３．４４ ４ｌ６３．０４ 变距Ｍ。（ｋＮ・ｍ） ６６２７０．９６ ２５４７６＿３６ 桩顶位移Ｓ（ｃｍ） ９．８６ ３ ２８ 更加广泛。抗滑桩被预应力锚索约束时，抗滑桩的变位能够被有效控制， 使得桩前土体强度得到充分运用。预应力锚索抗滑桩是一种新型支挡结 构物，其实际操作和计算理论都还不够成熟，此外，地质情况千变万化， 施工工艺可能存在很大差异，因而变位计算结果与实际存在有出入，变 位不一定能很好协调，因此仍需要进一步的研究和探讨。 ４＿３预应力锚索抗滑桩和普通抗滑桩经济效益比价 为了实现低价高效的滑坡治理成效，对普通抗滑桩和预应力锚索抗 参考文献 滑桩的设计及单桩经济进行了设计和对比，如表２所示。从中可以看出， ［１］田小波．预应力锚索抗滑桩优化设计及应用［Ｊ１．铁道科学与工程学报， 与普通抗滑桩相比，预应力锚索抗滑桩能够大大地节约材料，降低造价， ２０１２（０４）． 而对于该工程来说，每根抗滑桩就能够节约４０％左右的造价，该工程总 ［２］刘银伟．预应力锚索抗滑桩在边坡治理中的应用［Ｊ］．林业科技情报， 共有７９根桩，就可以节约１１８７万元。 表２单桩经济效益比较 项目 普通抗滑桩 桩身钢筋混凝 护臂（（ｍ 土方（ｍ３） 锚索（ｍ） 工程造价 ｍ ２０１１（Ｏ３）． ［３］冯俊林．我国公路滑坡与高边坡病害防治现状［Ｊ】＿山西交通科技，２００９ （Ｏ４）． ） （万元） ２ｘ３．５ｘ３２ ５１．１ ３８７．１ ３８７．１ ３８．９ 预应力锚索抗滑桩 节约 ２ｘ３ｘ２７ １７４ ３０．５ ２０．６ １９２．５ ｌ９４．６ ９４ —９４ ２２．２ １６．７ ［４］郑明新，蒋新龙，殷宗泽，吴继敏．预应力锚索抗滑桩工程效果的数值计 算评价ｆＪ］．岩土力学，２００７（ｏ７）． 【５］肖世国，周德培．锚索自由段长度对锚索桩内力的影响【Ｊ１．公路交通科 技，２００６（０８）． ５结语 通过该工程中预应力锚索抗滑桩的设计计算、工程实践和经济效益 的分析比较，可以得出以下结论：预应力锚索抗滑桩技术上具有明显优 越性，通过调整锚索作用点位置，可以灵活调整抗滑桩内力分布。与普通 抗滑桩相比，预应力锚索抗滑桩承受外力的能力更强，因而其使用范围 收稿１３期：２０１３—７—２５ 作者简介：付锡刚（１９８５一），男，本科，助理工程师，主要从事岩土勘察、设 计、施工及水工环地质等方面的工作。 观测点位精度在地形图上点绘观测点位精度在地形图上点绘的误差为 的误差为的误差为的误差为＋２ｍｍ，高程误差不超过１／２１等高距等；观测 路线宜垂岩层走向、构造线、地貌变化显著，沿河谷、地下水露头多的地 方；测绘点宜布置在地层界线测绘点宜布置在地层界线测绘点宣布置在 地层界线测绘点宜布置在地层界线，断层线，褶皱轴线，岩浆岩与围岩接 触带，不整合带，标志层，典型露头和岩性，岩相变化带，井、泉、岩溶水 点，各种不良地质与特殊岩土处等等。 ４．２在可溶岩大面积出露地区的地质选线 显然岩溶地区的铁路建设选线工作尤其负责，毕竟这里地形复杂， 即使单一的地形也会由于风化程度或者其他自然原因而导致不同现象 的出现，在可溶岩大面积出露地区选线多从碎屑岩建造、火成岩建造等 地区通过，尽量少经过碳酸盐岩建造地区，从根本上避免岩溶地质灾害 的产生．线路应绕避已知的大片覆盖型岩溶的地表坍陷区．岩溶地表大面 积已经坍陷地区或已查明有隐伏土洞的不稳定地层，在地质选线时，应 尽量绕避，以免对路基、桥梁以及其他房屋建筑造成下陷坍塌或形成长 ２岩溶 （１）各种岩溶形态，发育程度与地下水分布的关系，查明构造、岩性、 地下水径流和地表水文网等因素与岩溶发育的关系；选择对隧道工程有 影响的岩溶水点进行连通试验，测定暗河或岩溶大泉的水位、流量、位 置、规模。 （２）特殊岩土：成因、形态、分布、性质、对工程的影响。 期隐患，绕避也可以节约大量地基处理的投资。岩溶地区避免浅埋，浅埋 覆盖厚度大致如表２所示。 表２浅埋覆盖厚度 Ⅲ Ⅳ Ｖ 单线 双线 ５～７ｍ ８－ｌｏｒｅ ｌ０～１４ｍ ｌ５－２０ｍ １８～２５ｍ ３０～３５ｍ ２．１勘探（含物探） （１）调查测绘是地质工作的基础，必须先坚持调查测绘，后布置勘 ４－３可溶岩局部出露地段的地质选线 探；积极开展综合物探；大力推广综合勘探，以最小勘探工作量，取得调 通常在地质选线时候也有许多需要注意的问题，首先在越岭地带抬 查测绘的最佳成果。 高线路高程，避开水平径流带，尽量穿越垂直径流带。避开岩溶和岩溶地 （２）勘探点的布置要有明确的目的和技术要求，要在认真调查测绘 下水最发育的水平径流带，从岩溶和地下水不甚发育的垂直径流带通过． 的基础上，结合地质复杂程度，线路方案选择及各类工程设计的要求进 线路应尽量避开封闭溶蚀洼地的中心地带以提高路基质量，减少地质灾 行合理布置。 害，降低工程造价．选线应尽量减少长隧道工程，尽量在可溶岩裸露地段 ２．２测试 以路堑形式从地表通过。显然这样就可以使地质查明较容易，整治目的 包括原位测试及室内试验，按地质条件，工程需要选择进行。 性更强，从而降低工程难度，降低工程造价，避免后期隐患。 ２－３原始资料的整理与图件编制 （１）测绘资料按要求纳入地质图件与报告；勘探资料按要求编制成 柱状图等纳入地质图件与报告；测试资料按要求编制成图、表纳入相关 图件与报告。 （２）图件编制按技术要求进行；各种原始资料分别整理、编制目录、 装订成册。 ５结束语 本文对岩溶地区铁路工程地质勘察进行了分析，对在勘察过程中遇 到的一些问题进行了分析，本文的分析对在岩溶地区开展工程地质勘察 工作有着一定的借鉴意义。 参考文献 ３做好工程地质勘察工作的基本要求 铁路工程地质条件，寓于所经地区的自然地质环境之中，每个线段， 每个工点的地质条件或不良地质问题，均存在于区域地质环境之中，其 性质和特点，都深受地质条件的制约，而存在于本区总的地质发展的矛 盾统一体中，没有对线路通过地区的区域地质条件的深刻认识与理解， 不了解每一个工点或不良地质问题存在的地质环境，要想正确解决有关 的工程地质问题是非常困难的什么样的区域地质条件什么样的区域地 质条件什么样的区域地质条件什么样的区域地质条件，产生什么样的工 程地质问题产生什么样的工程地质问题产生什么样的工程地质问题产 生什么样的工程地质问题，如： （１）地貌。山区：多重力堆积，斜坡变形，发生泥石流；平原：多堆积 层，产生地基变形。 （２）地层岩性。不同种类的岩层，产生不同的工程地质问题，如软质 岩易风化剥落，硬质岩在斜坡地带多崩落。 （３）地质构造。使岩体破碎岩层倾斜，具区域性；水文地质：不同地质 环境下产生不同的储水条件及补、径、排条件；不良地质：是内外应力作 用的综合产物其中，起控制作用的是区域地质构造。 ｆ１］许模，屈科，苟定才，蒋良文，王科，徐则民．圆梁山隧道毛坝向斜段岩 溶水同位素组分特征【Ｊ１．成都理工学院学报，２００１（Ｏ２）． ［２１蒋良文，王科，黄润秋，徐则民，张立新．圆梁山隧道毛坝向斜段深部承 压岩溶水系统浅析『Ｊ１．成都理工学院学报，２００１（０２）． ［３佩科，许模，徐则民，王科，蒋良文．圆梁山隧道毛坝向斜段典型岩溶 现象及发育分布特征叨．地质灾害与环境保护，２００１（Ｏ１）． ｆ４１陈明霞．绵阳市沈家坝涪江堤基帷幕注浆防渗效果及地下水动态分析 『Ｄ１．西南交通大学，２００３． 收稿日期：２０１３—７—１ 作者简介：郑志刚（（１９８８一），男，中专，技术员，主要从事岩土工程勘察、 水文地质勘察工作。 胡文辉（（１９７６一），男，本科，助理工程师，主要从事岩土工程勘察、水 文地质勘察工作。 ４岩溶地区铁路建设的选线问题 ４．１路基 （１）力求避免高填深挖，路堑边坡控制在３０ｍ内，路堤边坡控制在 ２０ｍ内，避免低洼槽谷中长拉槽，如表１所示。 表１边坡控制范围 路堤边坡 ｌ ２０ｍ 高速铁路的高路堤粗粒土大于２０ｍ，细粒土大于１２ｍ；深路堑土质 边坡大于８ｍ，软质岩大于ｌＯｍ，硬质岩大于１５ｍ。 （２）力求避免有可能顺层滑动的基岩顺层段，宁填勿挖，宁设下挡， 不设上挡，控制边坡切层高度。力求避免大面积陡峻的难以处理的不稳 定斜坡（地形陡峻，基岩破碎，地下水发育，大堆积体等）。 （３）重大不良地质地段，尽可能设法绕避，以桥隧通过（如滑坡、崩塌 等）；岩溶区应避开岩溶严重发育地段；软土段应避免挖方；膨胀岩（土） 地区不能绕避时，路基宜采用“低堤浅堑’，通过。 （４）不轻易改沟改河。 ２０１３年９月 堇圈