可溶岩地质问题及铁路勘察设计原则浅议

张琳琳

摘 要：随着可溶岩山区铁路的建设，对岩溶及其危害的认识越来越清晰，重视程度也越来越强。责任感和使命感促使地质学家进行更深入、更细致的调查。岩溶地质灾害虽然对铁路工程的建设和运营构成严重威胁，但只要充分重视地质选线、现场勘察和工程设计，就可以将岩溶地质灾害降低到最低程度。岩溶及其灾害应以预防为主，防治结合，不应将可溶性岩石等同于岩溶，混淆其基本概念，束缚手脚;在工程勘察中，不论工程类型和类别，否定或肯定可溶岩和岩溶都是错误的。

关键词：铁路勘察;设计原则;可溶岩地质;地质灾害

分類号：U212.2

引言

岩溶属于不良地质，发生地质灾害的可能性很高，在工程实践中需要认真对待，可溶岩是产生岩溶最基本的内部条件，但这两个概念是不同的，我们应该加以区分，避免造成认识上的错误和不必要的恐惧。根据铁路建设的不同勘察阶段和不同工程类型，阐述了需要解决的不同岩溶工程地质问题，提出了对可溶岩地区铁路工程地质选择的认识。

一、可溶性岩石与岩溶的区别及利弊的相互转化

碳酸盐岩，如普通灰岩、白云质灰岩、白云石和泥质灰岩，在大面积溶质岩暴露的地区发现。一般来说，岩石质量好，不易风化，硬度适中，强度大，易于开采，是优质的建筑材料，因此它是一种非常宝贵的矿产资源。其弱点是水化学作用中水溶解引起的地质现象，可能引发疾病，对工程安全构成威胁，但其特殊形态和景观可能是旅游资源，所以同样的岩石资源和灾害是一样的，研究角度不同，结论也大相径庭，优势和劣势可以相互转化。关键是找出对工程安全起控制作用的岩溶，并采取有针对性的措施进行治理。根据资料分析，岩溶发育程度具有区域性（或分段性）、不连续性和高度集中性，即使在岩溶发育强烈的地区，也有发育较弱甚至没有发育的地段，形成相对完整的“安全岛”。

二、岩溶地区不同勘探阶段的地质工作

岩溶地区的地质工作从勘察到初步勘察，有不同的阶段和不同的内容。随着阶段的深入，测量内容从宏观到微观，从一般规律到具体特点，从而实现正确的地质选线，完整的数据采集，测量精度，满足设计要求。在极其复杂的地质区域，应增加预调查前的深化地质工作阶段。

1.岩溶地区勘探的不同阶段

（1）侦察阶段。了解可溶岩的分布范围、岩溶类型和一般发育区及规律、岩溶地质灾害（包括岩溶强发育区、岩溶地下水和暗河发育区、已经或将要产生的地表不稳定和塌陷区、施工过程中可能引发的突发事件和环境地质问题）。在预可行性研究方案比较中，从宏观分析，准确判断，从地质角度提出评价意见，避免不良地质线总体趋势的推荐方案。（2）初步测试阶段。在初步勘察前，地质深化工作阶段是找出线路可能通过的路段最大范围内控制线路方案的不利地质因素，确定初步勘察方案的范围，并提出评价意见。总体趋势和范围确定后，在线路前期通过工程地质勘察，对线路穿越范围内的熔岩、岩溶发育区、地下水富集程度、岩溶地质灾害严重程度进行测量，得出结论，进一步提出方案比选的具体意见，并对重点工程和重点勘探地质控制断面、各种方案的技术可行性和经济性进行论证比较，推荐地质选线的主要方案。（3）确定阶段。路线方案确定后，勘察阶段为地质识别阶段，包括溶洞的分布、位置、大小、形态、高程，隧道范围内地下河流高程、流量变化的进一步核实，灾害地质、环境地质的评述。通过测量，需要摸清各铁路工程的岩溶地质情况，为初步设计和施工图设计提供准确的地质资料。

2.不同调查阶段的联系与区别

调查的三个阶段有其关系，但又不尽相同。是一个从表面到点，从宏观到微观，从共性到个性，从一般规律到具体内容（如海拔、形态、数量、变化等）的实践过程。还有一个由浅入深循序渐进的认识过程。在地质复杂的路段不应超出勘察阶段，否则会快而达不到，可能会遗漏一个较好的路线方案，出现许多意想不到的困难，大量的地质灾害，造成大量的资金浪费。同时，不切实际的高要求也不应该在阶段之外提出。许多定量的数据和结论只能通过大量的详细勘探才能获得，不能主观判断，如岩溶发育的位置、大小、标高等。控制路线方案的重要因素，如位置、高程、流量和变化、补给、径流和排泄等，只有经过实际、认真和艰苦的工作才能获得。超越侦察阶段是不现实的，也是不科学的。

三、对岩溶地区铁路工程地质选择的几点认识

1.可溶岩大露头区的地质选择

（1）选线主要通过碎屑岩地层和火成岩地层区域，尽量少通过碳酸盐岩地层区域，从根本上避免岩溶地质灾害的发生。（2）路线应避开已知的岩溶强发育区、岩溶地下水丰富区、暗河发育区、旅游区、风景名胜区和环境保护区。（3）线路应避开地下水排泄区，并穿过地下水补给区。在地下水排泄区，不仅岩溶发育，地下河也发育。地下水排泄区汇水面积大，隧道通过时涌水量大，因此线路地下水排泄区的选择往往受到岩溶和岩溶水的威胁。地下水补给区径流路径短，岩溶发育相对较差。补给区地下水系不发育，流量小，岩溶隧道地质条件相对较好。（4）线路应避开已知大型覆盖岩溶的地表塌陷区。为了避开路基、桥梁等建筑物，还可以节省大量的地基处理投资。例如：某客运专线至桂林南部冲积平原，应充分注意大量地表塌陷和隐蔽土洞，选线应绕避主干道。

2.可溶性岩石部分露头剖面地质选线

（1）提高跨岭区的线路标高，避开水平径流区，尽量穿越垂直径流区。避开岩溶和岩溶地下水最发育的水平径流带，通过岩溶和地下水不太发育的垂直径流带，以减少岩溶和地下水的危害，尤其是长岩溶隧道应引起高度重视。（2）线路应尽可能避开封闭溶陷中心，以提高路基质量，减少地质灾害，降低工程造价。（3）选线时，尽量减少长隧道工程，尽量在可溶岩裸露地段的地表通过路堑形式，使地质识别（包括施工地质）更容易，整治的目的更强，从而降低工程难度，降低工程造价，避免后期隐患。

四、总结

总之，可溶性岩石是产生岩溶最基本的内在因素，岩溶是不良地质，处理不当会产生地质灾害。可溶性岩石和岩溶是两个既有内在联系又不能混淆的概念。岩溶很难查明，也很难对工程进行综合治理。为了将地质灾害控制在最低限度，在地质勘察阶段和工程设计施工中应给予高度重视。

参考文献：

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