某重载铁路勘察设计及配合施工的经验和启示

代天伦

摘 要 我国铁路从20世纪80年代开始发展重载运输，起步较晚，但发展迅速。随着我国铁路的发展，重载运输技术有待进一步推广。 在重載铁路的勘察设计和施工过程中会遇到各种各样的问题，在努力解决这些问题中给了我们不少经验教训和启示。

关键词 重载铁路;经验;教训;启示

1工程概况

该重载铁路是国内最大规模运煤专线，北起浩勒报吉，止于江西吉安，线路全长1814.5公里，规划设计输送能力为2亿吨/年。

（1）地形地貌。线路经过区域地形总体上呈现两端低、中间高的形态。泮春至万载段的连云山、九岭山地区为中低山区。剥蚀丘陵区主要位于岳阳至泮春段和万载至吉安段。河流阶地区沿河流两岸展布，一级阶地一般呈狭窄条带状。高阶地受后期剥蚀作用，地面起伏较大。沿线水系发育，线路跨越的主要河流有：沙河，汨水、浏阳河、锦江、袁水、同江河、赣江等，分属湘江水系和赣江水系[1]。

（2）地层岩性。线路经过区域主要地层为元古界变质岩、不同时期侵入岩及白垩、第三系红层，石炭、二叠、三叠系砂页岩和碳酸盐岩。

元古界变质岩主要分布在岳阳地区、岑川至平江段的丘陵区以及泮春至万载段的中低山区，零星分布在新余至峡江之间。岩性主要为板岩、千枚岩、变质砂岩。

石炭系～三叠系砂页岩和碳酸盐岩主要分布浏阳至三口段、上高至新余段和万华山至同江河段。其中二叠系龙潭组砂页岩为含煤地层，二叠系栖霞组、茅口组灰岩局部地段岩溶发育。

（3）地质构造。线路跨越扬子准地台和华南褶皱系两个一级大地构造单元，两个构造单元以萍乡-广丰深断裂为界。构造线主要展布方向为北北东方向和北东方向，线路与构造线一般大角度相交。

（4）水文地质。沿线水文地质条件复杂，地下水类型主要为第四系松散岩类孔隙水、基岩裂隙水（风化裂隙水、层间裂隙水、构造裂隙水）和岩溶水三大类，不同的地貌单元其水文地质特各不相同。岑川、铜鼓以及河下至吉安段一般具有酸性侵蚀，环境作用等级为H1;沙河至岑川段、洋坊至吉安段以及河下地区具有CO2侵蚀，环境作用等级为H1～H2;其他大部分地段环境水除局部地段受附近工业及居民废水污染外，水质良好，无化学侵蚀环境。

（5）地震动参数。全线地震动峰值加速度：0.05g和0.1g。全线地震动反应谱特征周期：0.35s（中硬土场地）

2工程地质勘察基本方法

（1）工程地质调绘：详细熟悉1：20万、1：5万基础地质资料以及遥感解译成果资料，了解沿线工程地质特征以及工程设置情况，并根据不同工程需求初步确定调绘工作重点，选择勘探方法。

（2）物理勘探：物探方法主要有电测深法、高密度电法、大地电磁法、地震波法、放射性探测以及孔内物探（如孔内剪切波速测试、孔内瞬变电磁法）等;根据现场地形、地质条件进行合理选择物探方法。

（3）钻探、轻型勘探：工程地质钻探在工程地质调绘的基础上进行，按场地地质特征、工程类型及勘探布置原则开展综合勘探，成果互相验证、补充，钻探及质量检查执行《钻探作业指导书》及《铁路工程地质钻探规程》。

（4）原位测试方法主要有静力触探、动力触探和标准贯入试验等。顺层路堑地段进行代表性岩石原位剪切试验，极软岩地段进行代表性旁压试验[2]。

3主要工程地质问题和处治方案

3.1 岩溶桥勘探的问题

全线可溶岩段落长度76.6m，主要分布在浏阳至三口段、上高至新余段、万华山至同江河段，为三叠系～石炭系浅海相灰岩、角砾状灰岩及结晶灰岩。岩溶一般为弱～中等发育，部分地段强烈发育。溶洞高1.1～30m。综合钻孔见洞率40%，综合线岩溶率14.01%。

（1）钻孔布置：蒙华铁路建设单位首次明确要求对岩溶桩基进行逐桩施工地质核查，而最新颁布的《 TB 10752-2018 高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》明确：“勘察设计单位柱桩和可溶性岩溶等复杂地质下的桩基应逐桩确认”。尽管《铁路工程地质勘察规范》明确“对桥基应根据基础类型及岩溶发育程度，每个墩台应布置1～5个勘探点”。个人以为对于岩溶地段桥梁，只要是岩溶发育岩组或墩台中有一个孔揭示溶洞时，就要逐桩钻探，规避风险。

常见的岩溶发育岩组有：寒武系下统华严寺组（∈1h ）、中统杨柳岗组（∈2y ），泥盆系中统棋子桥组白云岩（D2q），石炭系下统大塘阶+岩关组灰岩段（ C1y+d）、中统黄龙组（C2h）、中上统壶天群（C2+3h）、上统船山组（C3h），二叠系下统茅口组（P1m）、上统长兴组（ P2c）、龙潭组灰岩段（P2lb）、三叠系下统大冶组灰岩段（T1d）。

（2）勘探深度：蒙华铁路勘测阶段，针对岩溶发育墩台，进行了逐桩勘探，一般钻孔深度均穿过溶洞底板，并进入连续灰岩弱风化10～12m。桥梁施工图综合考虑了墩台内岩溶发育底板影响，按不利原则考虑，若某根桩发育溶洞，临近桩基设计时也考虑了该溶洞的影响，桩底穿越溶洞底板，致使部分“桥梁桩基础桩底标高以下钻孔深度不满足3倍桩径”或桩基深度超过钻孔深度[3]。

建议和启示：勘探时按连续完整灰岩不小于15m控制，减小后期重复补勘量。

3.2 水塘地段软土+岩溶高路堤边坡滑移与处治方案

（1）概况：某段路基位于水塘中，最大填高13.6m。

（2）病害：填筑至10.8m时发生整体式滑移，路基面整体下滑0.5m左右，坡脚外剪出隆起。

（3）方案研究：①经济性：路基方案，采用管桩加固，费用1449万元;桥梁方案，4-32简支梁，费用1147.2万元。②安全性：桥梁更优。

（4）处理结果路改桥。目前桥梁已经施工完成！启示：加强水塘段勘察，勘察花钱不要紧，事故追责才要命。积极工作，引导建设单位，化被动为主动[4]。

4结束语

地质资料，务求翔实;地质风险，提示清晰;路基设计，安全第一;规范规程，不可逾越。病害处理：追根溯源，查明真相;应急处置，决策果断;整治方案，宁强勿弱;办事风格，务必高效。配合施工：落实岗位责任，加强地质核查，勤于风险排查，严守最后关口。

参考文献

[1] 大港油田.钻探作业指导书[ED/OL].https：//www.doc88.com/p-5651381578353.html，2017-8-18.

[2] 铁路工程地质钻探规程：TB10014-2012[S].北京：中国标准出版社，2012.

[3] 高速铁路桥涵工程施工质量验收标准：TB 10752-2018[S].北京：中国标准出版社，2018.

[4] 铁路工程地质勘察规范：TB 10012-2019[S].北京：中国标准出版社，2019.