王倡
摘 要:玉溪至蒙自鐵路橫穿曲江峽谷,處于8度地震區(qū),著名的峨山-曲江活動大斷裂帶從附近經(jīng)過,地質(zhì)條件極其復(fù)雜,不良地質(zhì)體密布,鐵路選線十分困難。通過超越設(shè)計階段開展擴大、加深地質(zhì)工作,進行復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境與高烈度地震區(qū)高墩大跨橋梁抗震技術(shù)研究,在翔實的地質(zhì)資料和科研成果基礎(chǔ)上,進行了多個橋址和線路方案研究,從區(qū)域穩(wěn)定性、工程地質(zhì)條件、工程處治難度、施工和運營條件等方面進行綜合比選論證,最終選定了技術(shù)可行、經(jīng)濟合理的線路方案。
關(guān)鍵詞:峽谷地區(qū) 復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境 選線 研究
中圖分類號:U21 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)10(a)-0044-02
1 概述
1.1 自然地理
玉蒙鐵路屬泛亞鐵路東線的一段,位于滇東南地區(qū),北起昆玉線玉溪南站,經(jīng)通海、建水、個舊等縣(市)達紅河州蒙自縣,全長141.5 km。
線路從通海盆地(高程約1800 m)下至曲江盆地(高程約1300 m),橫跨曲江峽谷,線路長約20 km。曲江為南盤江一級支流,峽谷河段收縮為10~20 m寬“V”型峽谷,峨山-曲江斷裂帶從附近經(jīng)過,處于8度地震區(qū),地質(zhì)條件極其復(fù)雜,選線十分困難。
1.2 主要技術(shù)標準
國鐵I級,單線;速度目標值Vmax=120 km/h;限制坡度12‰,雙機24‰;最小曲線半徑:1200 m,困難800 m;牽引種類:電力;牽引質(zhì)量:2000 t;到發(fā)線有效長度:650 m,預(yù)留850 m;閉塞類型:站間自動閉塞。
1.3 需解決的主要問題
一是選擇地質(zhì)條件相對較好的橋位;二是在確保重大橋隧工程安全的前提下選定線路方案,適當控制橋(墩)高度。
針對選線研究中的難點問題,確定了地質(zhì)選線原則,先選定橋位,再進行線路方案比選連接。
2 橋址方案研究
2.1 橋址區(qū)地質(zhì)概況
橋址區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,新構(gòu)造運動強烈,為我國大陸目前地殼構(gòu)造運動最為強烈的地區(qū),以活動斷裂規(guī)模大,地震活動頻繁,震級大為主要特征。受多期地震、地質(zhì)構(gòu)造運動及多條斷層交叉影響,峽谷岸坡陡峻,巖體極為破碎,地質(zhì)條件十分復(fù)雜。峽谷左岸連續(xù)分布規(guī)模、厚度不等的滑坡群、巖堆,右岸斷續(xù)分布巖堆、危巖落石、錯落等不良地質(zhì)體。區(qū)段內(nèi)分布有一級斷裂(F9、F10)、二級斷裂(F12-5、F12-6)等4條區(qū)域性斷裂,對橋位選址影響較大。
橋址選擇研究過程中通過收集區(qū)域地質(zhì)資料、遙感衛(wèi)(航)片地質(zhì)解譯判釋等進行區(qū)域地質(zhì)宏觀研究,通過現(xiàn)場踏勘測繪、物探結(jié)合控制性鉆探、委托專業(yè)機構(gòu)完成《活動斷裂鑒定報告》和《近場區(qū)地震安全性評價報告》等手段,探明橋址區(qū)微觀工程地質(zhì)條件,同時進行復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境與高烈度地震區(qū)高墩大跨橋梁抗震技術(shù)研究,為曲江大橋選址提供翔實、可靠的基礎(chǔ)資料和技術(shù)支撐。
2.2 橋址比選布置
除可研DK橋址外,再選定7個可能橋址方案,從區(qū)域穩(wěn)定性、地質(zhì)條件、工程處治難度、施工條件等方面進行綜合比選論證。
2.3 橋址方案比選(表1)
2.4 橋址方案比選結(jié)論
從表1可以看出,5號橋址左岸地形開闊平緩,滑坡規(guī)模、厚度較小,滑面平緩,易于處治;右岸錯落體規(guī)模小,易于處治;橋基持力層的巖體完整性較其他方案好,總體看工程地質(zhì)和施工條件均較好。經(jīng)多方面綜合比選,推薦采用5號橋址方案。
3 線路方案比選
3.1 線路方案布置
3.1.1 設(shè)計原則
(1)線路服從橋位工程地質(zhì)選址的原則。在選定工程地質(zhì)條件較好的5號橋位基礎(chǔ)上,進行兩端接線綜合比較。
(2)工程可行可靠的原則。橋址區(qū)處于高烈度地震區(qū),為確保安全,對不同橋式(連續(xù)鋼桁梁和簡支鋼桁梁)、不同跨度(主跨96 m和128 m)進行方案比選研究。
(3)有利施工原則。橋址處“V”形峽谷區(qū),施工場地狹窄,應(yīng)因地制宜,綜合考慮,方便施工。
(4)安全、經(jīng)濟原則。確保安全的前提下,盡量節(jié)省工程投資。
3.1.2 線路方案布置及綜合技術(shù)經(jīng)濟比選
結(jié)合地形、地質(zhì)及工程特點,考慮曲江大橋墩高、線形、技術(shù)經(jīng)濟及實施難易等,布置了3個線路方案(C1K、C2K、C3K)進行比選研究(見圖2)。各方案工程數(shù)量及投資見表2,優(yōu)缺點比較見表3。
3.2 線路方案比選結(jié)論
分析表2、表3可知:C2K方案線路順直,運營條件好,曲江大橋采用96 m+128 m+96 m的較大跨度,減少一個處于滑坡體內(nèi)橋墩,經(jīng)檢算技術(shù)可行,投資較C1K、C3K方案少,推薦采用C2K方案。
4 結(jié)語
在地質(zhì)條件極為復(fù)雜的西南山區(qū)峽谷選線,應(yīng)遵循“線路服從重大工程地質(zhì)選址”的原則,對于控制線路方案的橋、隧等重大控制工程選址,應(yīng)以地質(zhì)先行,采用綜合勘察手段,在查明工程地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上合理選定,然后再進行線路方案的綜合技術(shù)經(jīng)濟比選,必要時進行超越勘察設(shè)計階段的加深地質(zhì)工作和開展科研攻關(guān),確保選址安全、可行,切實穩(wěn)定線路方案,減少不必要的重復(fù)工作,縮短設(shè)計周期,為下階段施工、運營創(chuàng)造有利條件。
參考文獻
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