大理至攀枝花铁路综合地质选线

张雄文

(中铁二院工程集团有限责任公司， 成都 610031)

新建大理至攀枝花铁路(以下简称大攀铁路)位于滇西和攀西地区，线路起于云南省大理市，向东北经大理州宾川县、丽江市华坪县，终至四川省攀枝花市，拟建线路正线长度约218 km，西端连接广大铁路、大瑞铁路、大临铁路、大丽铁路和拟建大丽城际铁路，东端连接成昆新双线、既有成昆铁路、规划攀昭铁路，建成后形成川渝、西北地区至滇西地区及缅甸、印度洋沿岸国家的快捷区际通道和国际后方通道，区域路网构成非常复杂[1]。鉴于大攀铁路路网组成和地质条件的复杂性，在收集相关区域地质资料和现场调查的基础上，结合区域断裂活动性评估专项工作、无人机遥感技术工作、谷歌地质解译工作，以及滇西地区相关铁路工程地质勘察经验、地质研究成果资料等，积极开展区域重大工程地质问题研究，确定地质选线原则，提出方案比选意见。

1 方案概况

线路走向主要研究了北线、中线、南线三大方案，其中中线研究了经华坪的两跨金沙江方案、中线沿江南侧方案和中线取值方案3个方案，如图1所示。各方案概况，如表1所示。

图1 大理至攀铁路线路方案平面示意图

表1 大理至攀枝花铁路方案概况

2 地质概况

大攀铁路场区地势总体西高东低，海拔高程1 030～2 700 m，相对高差达1 700 m。沿线地貌分为构造侵蚀、剥蚀中高山、低中山地貌，间夹大理、宾川、程海、金官等断陷盆地或宽谷缓坡地貌，以金沙江及其支流为主的河流切割剧烈，山高谷深，地形起伏大。上覆土层以高原断陷盆地第四纪深厚冲湖积、湖沼相沉积层为显著特征，下伏岩层时代除志留纪外，自震旦纪至新第三纪均有。岩性主要有碎屑岩类(砂岩、泥岩、页岩、炭质页岩)，化学及生物化学岩类(灰岩、白云岩、鲕状灰岩、泥质灰岩)，岩浆岩类(主要为玄武岩，局部为石英闪长岩、花岗岩、辉长斑岩)3类。永胜-宾川-大理以东地层区又称为“滇中红层区”[2]，地质构造位于扬子陆块西缘、青藏高原东南缘，临近印度板块与欧亚板块碰撞缝合带，跨扬子陆块区内之盐源-丽江边缘坳褶带、楚雄中生代前陆盆地，新构造运动剧烈。控制大攀铁路路网方案的区域重大工程地质问题有“活动断裂及高烈度地震”“高地温和高温热水”“煤系地层系列地质病害”“斜坡变形及泥石流”“岩溶”“盐岩”“破碎玄武岩”“高原断陷盆地深厚层软土”8个，如表2所示。

表2 大理至攀枝花铁路主要工程地质问题一览表

3 方案比选意见

各方案主要地质条件及地质问题分析评价比较，如表3所示。

从表3可以看出，经华坪的两跨金沙江方案，以最短距离穿煤系地层和含盐岩地层，选择岸坡稳定点跨越金沙江，避开了长大段落沿江段崩塌、滑坡、危岩落石等区域，并以简易工程穿活动性断裂带，综合比较，方案工程地质条件最优，各类不良地质、特殊岩土问题较易处理，风险可控。因此，从地质选线角度，推荐华坪的两跨金沙江方案。

4 地质选线原则

通过研究区域内重大工程地质问题和方案比选，大理至攀枝花铁路地质选线主要原则如下：

(1)活动断裂及高烈度地震区，应避免将线位顺断裂选线或小角度与断裂相交，尽量远离活动断裂带，将线位置于断裂构造相对稳定的下盘或被动盘区或选择抗震设防有利地段；无法避开时线路应与之大角度相交，并采用简易工程通过，严禁高墩、大跨、特殊结构桥梁。

(2)高地温和高温热水区，应尽量从低温区通过，尽量以傍山浅埋为宜，以减小工程处理难度。

(3)煤系地层系列地质病害区，应绕避采空区，加强超前地质预报，采取合理支护和抗侵蚀性处理措施。

(4)斜坡变形及泥石流发育区，应采取绕避或综合挡护措施。跨金沙江桥位应选择区域稳定、岸坡稳定、地基强度较高的河谷通过。泥石流发育区，线路宜绕避或以桥从流通区跨过，主墩应置于泥石流冲刷破坏影响区以外并留足净空。

(5)岩溶区，应避开地表岩溶密集发育带、可溶岩和非可溶岩接触带，隧道应选在岩溶水平径流带之上或地表径流条件好的分水岭通过，施工阶段加强超前地质预报。

(6)盐岩区，应绕避盐岩分布广、结晶层厚的地段，尽可能以最短距离通过含盐量较少的盐岩地段；隧道应绕避洞身地层中含有石膏、硬石膏、岩盐、芒硝夹层等化学沉积富集地段。不能绕避的地段，宜以路堤或桥梁通过，避免在地下水位高、水质矿化度高的地段挖方。各类工程施工期间均应注意采取抗侵蚀性混凝土防护措施，隧道工程还需注意衬砌结构强化和防排水加强措施。营运期间加强监测，对岩盐滞后病害采取必要的处理措施。

(7)破碎玄武岩区，采取综合勘探手段查明玄武岩隧道的围岩破碎、软弱带，做好超前地质预报和支护措施。

(8)高原断陷盆地深厚层软基区，线路应绕避厚度大、分布广、处理困难的盆地中间地带软土，选择在软土分布较窄、厚度较小、埋藏不深的盆地边缘地带通过，尽量选择简单工程(如低路堤、低桥等)通过，并进行桥、路经济、技术比选[6]。工程上，可采用清除换填、水泥搅拌桩、碎石桩、CFG 桩及必要的侧向约束桩等处理措施。

5 结束语

研究铁路建设项目区域重大工程地质问题，分析其可能导致的各种地质灾害的发生及形成条件，评价灾害的时空展布规律及其严重程度，进行稳定性评价及分区，其目的是为工程建设寻找相对稳定地段——安全场区或安全岛进行安全建设，以及确定合理防治和工程加固措施，以便获取最大的社会效益、经济效益及环境效益[7-8]，大攀铁路山区地质选线的核心原则可总结为：线路尽量避开或以最短长度通过活动断裂带、煤系地层、盐岩，不以隧道工程通过高地温和高温热水区，或以傍山浅埋隧道通过，有关地质研究结论和建议可供类似工程项目参考。