某重載鐵路勘察設計及配合施工的經驗和啟示

代天倫

摘 要 我國鐵路從20世紀80年代開始發展重載運輸，起步較晚，但發展迅速。隨著我國鐵路的發展，重載運輸技術有待進一步推廣。 在重載鐵路的勘察設計和施工過程中會遇到各種各樣的問題，在努力解決這些問題中給了我們不少經驗教訓和啟示。

關鍵詞 重載鐵路;經驗;教訓;啟示

1工程概況

該重載鐵路是國內最大規模運煤專線，北起浩勒報吉，止于江西吉安，線路全長1814.5公里，規劃設計輸送能力為2億噸/年。

（1）地形地貌。線路經過區域地形總體上呈現兩端低、中間高的形態。泮春至萬載段的連云山、九嶺山地區為中低山區。剝蝕丘陵區主要位于岳陽至泮春段和萬載至吉安段。河流階地區沿河流兩岸展布，一級階地一般呈狹窄條帶狀。高階地受后期剝蝕作用，地面起伏較大。沿線水系發育，線路跨越的主要河流有：沙河，汨水、瀏陽河、錦江、袁水、同江河、贛江等，分屬湘江水系和贛江水系[1]。

（2）地層巖性。線路經過區域主要地層為元古界變質巖、不同時期侵入巖及白堊、第三系紅層，石炭、二疊、三疊系砂頁巖和碳酸鹽巖。

元古界變質巖主要分布在岳陽地區、岑川至平江段的丘陵區以及泮春至萬載段的中低山區，零星分布在新余至峽江之間。巖性主要為板巖、千枚巖、變質砂巖。

石炭系～三疊系砂頁巖和碳酸鹽巖主要分布瀏陽至三口段、上高至新余段和萬華山至同江河段。其中二疊系龍潭組砂頁巖為含煤地層，二疊系棲霞組、茅口組灰巖局部地段巖溶發育。

（3）地質構造。線路跨越揚子準地臺和華南褶皺系兩個一級大地構造單元，兩個構造單元以萍鄉-廣豐深斷裂為界。構造線主要展布方向為北北東方向和北東方向，線路與構造線一般大角度相交。

（4）水文地質。沿線水文地質條件復雜，地下水類型主要為第四系松散巖類孔隙水、基巖裂隙水（風化裂隙水、層間裂隙水、構造裂隙水）和巖溶水三大類，不同的地貌單元其水文地質特各不相同。岑川、銅鼓以及河下至吉安段一般具有酸性侵蝕，環境作用等級為H1;沙河至岑川段、洋坊至吉安段以及河下地區具有CO2侵蝕，環境作用等級為H1～H2;其他大部分地段環境水除局部地段受附近工業及居民廢水污染外，水質良好，無化學侵蝕環境。

（5）地震動參數。全線地震動峰值加速度：0.05g和0.1g。全線地震動反應譜特征周期：0.35s（中硬土場地）

2工程地質勘察基本方法

（1）工程地質調繪：詳細熟悉1：20萬、1：5萬基礎地質資料以及遙感解譯成果資料，了解沿線工程地質特征以及工程設置情況，并根據不同工程需求初步確定調繪工作重點，選擇勘探方法。

（2）物理勘探：物探方法主要有電測深法、高密度電法、大地電磁法、地震波法、放射性探測以及孔內物探（如孔內剪切波速測試、孔內瞬變電磁法）等;根據現場地形、地質條件進行合理選擇物探方法。

（3）鉆探、輕型勘探：工程地質鉆探在工程地質調繪的基礎上進行，按場地地質特征、工程類型及勘探布置原則開展綜合勘探，成果互相驗證、補充，鉆探及質量檢查執行《鉆探作業指導書》及《鐵路工程地質鉆探規程》。

（4）原位測試方法主要有靜力觸探、動力觸探和標準貫入試驗等。順層路塹地段進行代表性巖石原位剪切試驗，極軟巖地段進行代表性旁壓試驗[2]。

3主要工程地質問題和處治方案

3.1 巖溶橋勘探的問題

全線可溶巖段落長度76.6m，主要分布在瀏陽至三口段、上高至新余段、萬華山至同江河段，為三疊系～石炭系淺海相灰巖、角礫狀灰巖及結晶灰巖。巖溶一般為弱～中等發育，部分地段強烈發育。溶洞高1.1～30m。綜合鉆孔見洞率40%，綜合線巖溶率14.01%。

（1）鉆孔布置：蒙華鐵路建設單位首次明確要求對巖溶樁基進行逐樁施工地質核查，而最新頒布的《 TB 10752-2018 高速鐵路橋涵工程施工質量驗收標準》明確：“勘察設計單位柱樁和可溶性巖溶等復雜地質下的樁基應逐樁確認”。盡管《鐵路工程地質勘察規范》明確“對橋基應根據基礎類型及巖溶發育程度，每個墩臺應布置1～5個勘探點”。個人以為對于巖溶地段橋梁，只要是巖溶發育巖組或墩臺中有一個孔揭示溶洞時，就要逐樁鉆探，規避風險。

常見的巖溶發育巖組有：寒武系下統華嚴寺組（∈1h ）、中統楊柳崗組（∈2y ），泥盆系中統棋子橋組白云巖（D2q），石炭系下統大塘階+巖關組灰巖段（ C1y+d）、中統黃龍組（C2h）、中上統壺天群（C2+3h）、上統船山組（C3h），二疊系下統茅口組（P1m）、上統長興組（ P2c）、龍潭組灰巖段（P2lb）、三疊系下統大冶組灰巖段（T1d）。

（2）勘探深度：蒙華鐵路勘測階段，針對巖溶發育墩臺，進行了逐樁勘探，一般鉆孔深度均穿過溶洞底板，并進入連續灰巖弱風化10～12m。橋梁施工圖綜合考慮了墩臺內巖溶發育底板影響，按不利原則考慮，若某根樁發育溶洞，臨近樁基設計時也考慮了該溶洞的影響，樁底穿越溶洞底板，致使部分“橋梁樁基礎樁底標高以下鉆孔深度不滿足3倍樁徑”或樁基深度超過鉆孔深度[3]。

建議和啟示：勘探時按連續完整灰巖不小于15m控制，減小后期重復補勘量。

3.2 水塘地段軟土+巖溶高路堤邊坡滑移與處治方案

（1）概況：某段路基位于水塘中，最大填高13.6m。

（2）病害：填筑至10.8m時發生整體式滑移，路基面整體下滑0.5m左右，坡腳外剪出隆起。

（3）方案研究：①經濟性：路基方案，采用管樁加固，費用1449萬元;橋梁方案，4-32簡支梁，費用1147.2萬元。②安全性：橋梁更優。

（4）處理結果路改橋。目前橋梁已經施工完成！啟示：加強水塘段勘察，勘察花錢不要緊，事故追責才要命。積極工作，引導建設單位，化被動為主動[4]。

4結束語

地質資料，務求翔實;地質風險，提示清晰;路基設計，安全第一;規范規程，不可逾越。病害處理：追根溯源，查明真相;應急處置，決策果斷;整治方案，寧強勿弱;辦事風格，務必高效。配合施工：落實崗位責任，加強地質核查，勤于風險排查，嚴守最后關口。

參考文獻

[1] 大港油田.鉆探作業指導書[ED/OL].https：//www.doc88.com/p-5651381578353.html，2017-8-18.

[2] 鐵路工程地質鉆探規程：TB10014-2012[S].北京：中國標準出版社，2012.

[3] 高速鐵路橋涵工程施工質量驗收標準：TB 10752-2018[S].北京：中國標準出版社，2018.

[4] 鐵路工程地質勘察規范：TB 10012-2019[S].北京：中國標準出版社，2019.