不良地質(zhì)地段定線原則

　　不良地質(zhì)地段定線原則（principleoflocationinunfavorablegeologyregion）鐵路通過各類不良地質(zhì)地段的定線原則。鐵路選線不可避免地會遇到一些不良地質(zhì)地段，如滑坡，泥石流，崩塌，巖堆，軟土，泥沼，鹽漬土，巖溶，膨脹土（裂土），多年凍土等，它們常控制線路走向，選線不當(dāng)常導(dǎo)致建筑物破壞，中斷行車，甚至釀成人身與行車安全等嚴(yán)重后果。不良地質(zhì)種類不同，嚴(yán)重程度不同，造成的危害及后果包有差異。選線時應(yīng)深入調(diào)查研究，收集足夠的氣象、水文、地質(zhì)與水文地質(zhì)資料，查明不良地質(zhì)分布范圍、類型、規(guī)模、發(fā)生與發(fā)展原因、規(guī)律性及其對鐵路的危害程度，整治的難易等，提出可行的繞避和整治方案。通過方案比較選定線路位置。不良地質(zhì)地段選線的總原則是：對正在活動、發(fā)展的、規(guī)模較大且難于整治、嚴(yán)重危及施工與行車安全的不良地質(zhì)地段，應(yīng)予以繞避；對已趨穩(wěn)定、規(guī)模不大、繞避不致大量增加投資的不良地質(zhì)地段也宜繞避；對基本穩(wěn)定、規(guī)模不大、易于整治、危害不嚴(yán)重的不良地質(zhì)地段，宜選擇有利部位通過，但必須有經(jīng)濟(jì)、有效、可行的整治措施，做到繞有根據(jù)，治有措施，徹底整治，不留后患。不良地質(zhì)類型繁多，選線原則各異，常見的幾種典型不良地質(zhì)現(xiàn)象的選線原則如下。

　　滑坡山坡在一定的地層結(jié)構(gòu)、巖性、水文地成質(zhì)等自然條件下，由于地下水活動、河流沖刷、人工切坡、地震活動等影響，大量土體或巖體在重力作用下，沿一定的軟弱面（帶），整體下滑的不良地質(zhì)現(xiàn)象?；聦﹁F路危害極大，例如某線一處深路塹1959年1月下滑30萬立方米，將路基推至70m以外江中，致使江水?dāng)嗔?0min，中斷行車7d，經(jīng)濟(jì)損失巨大?；碌囟蔚亩ň€原則是：對于技術(shù)復(fù)雜、工程量大、采用整治措施難于確保穩(wěn)定的大型滑坡，線路宜予繞避，河谷地段可跨到滑坡對岸通過，或在滑動面下的適當(dāng)位置以隧道通過；對中小型滑坡，如經(jīng)整治能確保穩(wěn)定，工程投資可顯著節(jié)約時，可在其下部以低填方式或在其上部以淺挖方通過；若線路位置受控制無法繞避時，需采取有效的工程措施，以確保施工與運(yùn)營安全。

　　泥石流山地突然暴發(fā)的含有大量泥、沙、石塊等固體物質(zhì)的特殊洪流。泥石流暴發(fā)時來勢兇猛，常沖毀、淹沒房屋、農(nóng)田、路基和橋涵，危及行車安全。如寶天線元龍鎮(zhèn)的4個泥泥石流溝曾沖毀元龍鎮(zhèn)，淹沒房屋、農(nóng)田，1950年曾淹沒車站，沖毀路基和橋梁。又如成昆線漢羅溝于1972年5月一次特大暴雨后，泥石流總量達(dá)7萬余立方米，沖向山口外約600m處的車站，淤埋路基200m，堵塞涵洞一座。泥石流地段選線原則如下：對于泥石流嚴(yán)重且集中的地段應(yīng)予以繞避，河谷兩岸均有泥石流時，應(yīng)選危害輕微的一岸通過，必要可多次跨河選擇有利岸側(cè)繞避；線路必須通過泥石流時，宜在通過區(qū)設(shè)橋跨過，并留足孔跨及凈空，不能設(shè)橋時可用隧道或明洞在其下部通過，不宜設(shè)計為路塹，不宜在沉積區(qū)通過；僅在泥石流不嚴(yán)重，技術(shù)上易于處理，經(jīng)比選方可在沉積區(qū)通過，但應(yīng)分散設(shè)橋，不宜改溝合并設(shè)橋。對山前區(qū)泥石流，宜在沉積區(qū)下方通過，山區(qū)泥石流則宜在沉積區(qū)上方通過。

　　崩塌、巖堆山坡陡峻、裂隙發(fā)育、巖層傾向線路，或構(gòu)造復(fù)雜、巖塊松動的陡坡，由于雨水侵蝕、溫度變化，或受其他外力作用均可產(chǎn)生崩塌。大規(guī)模崩塌即山崩，小范圍掉塊為剝落或墜石。一般出現(xiàn)在峽谷陡坡地段，大型崩塌來勢兇猛，破壞力極大。懸崖及陡坡上部，巖石經(jīng)過物理風(fēng)化作用后，通過重力或雨水搬運(yùn)至山坡或坡腳下的松散錐形堆積體稱為巖堆。巖堆多由崩塌、錯落形成，也可緩慢堆積形成，多在河谷中出現(xiàn)，巖堆地段常發(fā)生順層牽引坍滑，影響線路穩(wěn)定。1956年8月寶成線站兒巷一處高邊坡一次塌方17萬立方米，1957年2月又塌下5萬立方米，造成4km范圍內(nèi)增建明洞1344m，羅妙真站南一次崩塌曾中斷行車28d，某線一處古坍滑堆積體長達(dá)400m，寬50～200m，厚6～20m，設(shè)計為挖方通過，施工中發(fā)生嚴(yán)重順層坍滑，被迫改線。崩塌、巖堆地段選線原則為：對山體極不穩(wěn)定，巖層極為破碎的陡峻山坡，預(yù)計人工開挖將誘發(fā)大規(guī)模崩塌，且

　　難于處理的地段應(yīng)予以繞避；崩塌范圍不大，性質(zhì)不嚴(yán)重且易于采取有效工程措施處理者，可在崩塌范圍內(nèi)通過；對處于發(fā)展階段或較大范圍的松散的、穩(wěn)定性差的巖堆，線路宜內(nèi)移以隧道在堆積體外的基巖中過，或外移設(shè)橋通過，或跨河到對岸繞避；對于穩(wěn)定的巖堆，線路宜以低堤或淺塹通過，避免高墩、深挖，以免破壞巖堆穩(wěn)定。

　　軟土和泥沼內(nèi)陸湖、塘、盆地，江河、海洋沿岸和山間洼地沉積的軟弱飽和黏性土層稱軟土。中國沿海、華中、華南、華北及西南諸省分布較廣。以沼澤為主，包括沼澤化土地及其他無泥炭覆蓋的淤泥質(zhì)土地稱為泥沼，多分布于我國東北、內(nèi)蒙、新疆、甘肅等省區(qū)。軟土和泥沼都具有壓縮性高、強(qiáng)度低等特點(diǎn)，都會造成工程建筑物滑坍、沉陷。如津浦線東葛到花旗營間，初建的6址高的路堤曾三次全部陷入泥中，建成20年后仍繼續(xù)下沉。濱洲線博克圖到扎蘭屯間通過塔頭草泥炭的沼澤路基，建成后不斷下沉，道碴已加厚到2～3m，有時仍發(fā)生局部潰爬。軟土和泥沼地段選線原則如下：影響范圍大、工程處理難于確保安全，且繞避不顯著增大工程時，宜繞避軟土和泥沼地段；如影響范圍較小，工程處理可確保安全，且經(jīng)濟(jì)有利時，應(yīng)選在軟土、泥沼最窄，泥炭、淤泥較淺、沼底橫坡平緩、地勢較高、取土條件較好的地段以路堤通過；為減少下沉、翻漿、凍漲等病害，路堤高度不小于1m，為使使軟土基底不作加固處理，或為利用路堤自重壓縮泥炭到穩(wěn)定狀態(tài)，路堤高度均不宜大于“極極限高度”；線路宜遠(yuǎn)離河流、湖塘或人工渠道，以免水流浸潤，影響路堤穩(wěn)定；河谷軟土地帶或古盆地中央部分，因軟土層厚，土顆粒細(xì)，含水量多，基底松軟，線路宜選在邊緣地帶通過，但土質(zhì)軟硬差別較大的邊緣地帶也應(yīng)繞避。

　　鹽漬土地表lm以內(nèi)土層中易溶鹽含量大于0.5%的土。鹽漬土多分布于蘇北、渤海沿岸、東北松遼平原、河南、山西及西北地區(qū)。鹽漬土對鐵路的危害有三：①當(dāng)含鹽量超過一定限度時，路基夯實達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)密度，使路基發(fā)生下沉、變形和道碴沉陷；②鹽漬土中的水分和溫度隨氣候條件不斷變化，土體中的鹽分時而溶解，時而結(jié)晶，土體隨之膨脹、收縮，從而破壞土體穩(wěn)定性；③松散和膨脹作用不利路基穩(wěn)定，松散多發(fā)生于表層0.3m以內(nèi)，土層疏松，足踏下陷，系由表土受晝夜溫差變化引起；膨脹多發(fā)生于表層１～3m以內(nèi)，土體膨脹易使路面拱起，危害更大。鹽漬土地段定線原則如下：線路宜選在排水條件好、地下水位低、含鹽量小，范圍較窄及地勢較高的有利地段通過；濕鹽漬土地段，地下水位高，排水困難，基底需填筑滲水土或抬高路堤，多不經(jīng)濟(jì)，故應(yīng)予繞避；對一般鹽漬上或干鹽漬土地段，含鹽量較輕時，可以路堤通過；如降低地下水位困難，且難于取得滲水土做填料時，宜用高路堤通過。

　　巖溶地表水和地下水對可溶性巖石的化學(xué)溶解和機(jī)械侵蝕作用所產(chǎn)生的地貌現(xiàn)象。巖溶對鐵路的危害如下：地下洞穴的頂板坍塌引起洞上的鐵路建筑物下沉或破壞；洞穴或漏斗周期性冒水，淹沒路基基底，引起沉陷、翻漿或崩塌；突發(fā)性地下涌水，沖毀鐵路建筑物。中國西南石灰?guī)r地區(qū)常見的巖溶形態(tài)有：落水洞、豎井、漏斗、溶洞、溶蝕洼地和暗河等，選線不當(dāng)常導(dǎo)致嚴(yán)重后果。如某線老虎咀隧道，施工進(jìn)洞300m處發(fā)現(xiàn)一溶洞，頂部高出路肩60m，底部低于路肩72m，長102m，寬90m，難于處理，迫不得已改線繞避。巖溶地段定線原則如下：對于大型的、處于強(qiáng)烈發(fā)育階段的巖溶線路應(yīng)予繞避；對于中、小型的、已停止發(fā)育的巖溶，可擇其窄處、易于處理的部位通過；根據(jù)巖性及地質(zhì)構(gòu)造，宜將線路選在難溶巖層通過，宜避開地質(zhì)構(gòu)造破碎帶，使線路方向與主要構(gòu)造線正交或較大夾角斜交，以減少其影響；可溶巖層與非可溶巖層和不透水層的接觸帶常誘發(fā)落水洞、漏斗、塌陷及暗河等，故應(yīng)予繞避；巖溶地段，宜以明線（路基、橋涵等）通過，不宜做地下工程（隧道）特別是長隧道。

　　膨脹土（裂土）以親水的黏土礦物為主要成分，隨含水量變化具有明顯脹縮特性的黏性土。膨脹土干縮濕脹使土體結(jié)構(gòu)破壞，造成邊坡不穩(wěn)定。對鐵路的危害表現(xiàn)在：一為沖

　　刷，雨季地表水使土層濕化、崩解而后沖刷，使坡面呈現(xiàn)“V”形小溝，自上而下加寬加深，邊坡越高沖刷越甚；二為剝落，龜裂松散的坡面土層逐步散裂成顆粒狀碎屑，在重力及地表水作用下順坡剝落，堆于坡腳淤塞側(cè)溝；三為溜坍，雨季地表水在風(fēng)化裂隙中迅速集中，使松散土層順坡滑動，雨大而持久時將成泥石流；四為滑坡。漢丹隋縣到仙人渡段，個別地段路塹邊坡已放緩至1：4以上，但仍不能穩(wěn)定。某線通過長156km裂土地段，施工中邊坡吸水、膨脹、開裂普遍發(fā)生，嚴(yán)重的16km長地帶，相繼發(fā)生坍滑及擋墻開裂現(xiàn)象。膨脹土地段定線原則如下：線路宜填勿挖，盡量減少路塹；崗溝相間是膨脹土地特征地貌，線路應(yīng)垂直于壟崗方向，選擇較低埡口，較薄地段通過，以縮短路塹長度、降低挖方深度；線路跨越溝谷處，宜建橋通過，并增加橋高；壟崗處如修建隧道，應(yīng)避免淺埋。

　　多年凍土高緯度、高海拔地區(qū)，氣候干燥，冬季漫長，年均溫度低于攝氏零度，地層每年的放熱多于吸熱，當(dāng)年的凍層次年來不及融化而又形成凍土，凍結(jié)不融狀態(tài)保持三年及以上者稱為多年凍土。多分布于東北大、小興安嶺及青藏高原。對鐵路的危害主要表現(xiàn)有三：一為路基凍害，如下沉和凍脹。松散土及粉狀土路塹及不填不挖路基最易受凍害；二為橋涵建筑物凍害，如基礎(chǔ)凸起和下沉，橋涵附近的冰錐、冰丘還會堵塞或擠壓橋涵；三為房屋建筑物凍害，如基底凍土破壞引起的建筑物變形，熱力作用引起房屋下沉，地下管道因基礎(chǔ)下沉引起斷裂等。多年凍土地段定線原則如下：線路宜選在陽坡上，陽坡日照時間長，水分蒸發(fā)量大，地表及地下水含量相對減少，凍害程度減輕；但山坡陡峻，節(jié)理發(fā)育，風(fēng)化嚴(yán)重的陽坡應(yīng)繞避不良地質(zhì)地段，線路通過山丘地區(qū)時，宜在融凍坡積層緩坡上部通過，線路走向沿大河谷時，宜選在高臺地上，以短距離通過多年凍土邊緣地帶，避免沿大河融區(qū)多年凍土邊緣定線，線路宜在巖石、卵石土、礫石土，粗、中、細(xì)砂和含水量小的黏土、黏砂土、砂粒土等少冰凍土地帶通過，避免在腐植上、黏砂土、砂黏土、粉砂地段及飽冰、富冰凍土的含冰土層中通過，多用路堤，少用路塹，減少不填不挖及低路堤，避免破壞凍土，影響路基穩(wěn)定；大、中橋宜選在大河融區(qū)地段或基底為少冰凍上的河段，力求避免將一座橋設(shè)在融區(qū)和凍土兩種不同地基上；隧道應(yīng)避免穿過地下水發(fā)育的地層中；車站宜選在非融沉地帶，困難時也可選在融沉作用均勻的地帶。