楊延昭
(中國鐵路設(shè)計集團有限公司,天津 300142)
針對于實際的地質(zhì)勘察選線過程,不僅需要專業(yè)的技術(shù)進行保障,更重要的是對于各項資料進行有效的收集,其中包含各類地質(zhì)圖以及相應(yīng)資料、地質(zhì)報告和礦采工程圖紙以及采空區(qū)的沉降和變形觀測資料等。再者,還包含對采空區(qū)已有的公路和鐵路建設(shè)相關(guān)資料。以此對各項必須資料進行充分收集之后就可以進行下一步勘察與選線。
基本流程分析如下:
①對采空區(qū)進行詳細勘察與分析,并對整體進行有效評價,建立初步的選線設(shè)計方案;②針對采空區(qū)存在的變形以及分布區(qū)域等進行確定,并著重分析其特征表現(xiàn);③通過以上勘察和特征分析之后,即要對于采空區(qū)的沉陷、位移等相應(yīng)參數(shù)以及系數(shù)進行明確;④做好以上所述各環(huán)節(jié)工作之后,即整體確定采空區(qū)的地基穩(wěn)定性,并進一步對其整體做出必要評價。更為重要的是,還要對采空區(qū)進行分區(qū)處理。
分區(qū)之后對所制定的各項方案進行優(yōu)化對比,選擇合適的方案指導(dǎo)下一步工作的開展,這當中涉及到對工程整體布局的確定以及局部施工方案的優(yōu)化和確定等。從而以此能夠分為兩種基本的選線方案,一種是繞開礦區(qū)采空區(qū)進行選線建設(shè);第二種是穿越礦區(qū)采空區(qū)進行選線建設(shè)。兩種不同的方案所進行的下一步活動也不相同。具體針對于第一種,即穿越礦區(qū)采空區(qū)進行的選線建設(shè)。具體又分為兩類,一類是選擇在礦區(qū)分布周圍進行選線建設(shè),另一類是選擇在礦區(qū)規(guī)劃的邊界周圍進行選線建設(shè)。且無論哪一類選線建設(shè)方案,都要充分結(jié)合實際情況進行優(yōu)化設(shè)計。針對第二種穿越礦區(qū)采空區(qū)進行的選線建設(shè)。其中又分為四類,一是借助于礦區(qū)開采過程中已有預(yù)留的礦柱或者禁采區(qū)進行選線;二是根據(jù)礦區(qū)開采范圍內(nèi)的不可采區(qū)或者貧礦帶進行選線;三是繞開古采空區(qū)域以及變形嚴重的區(qū)域進行選線;四是結(jié)合已有規(guī)劃的礦柱進行選線。
以上是在分區(qū)之后選擇繞開礦區(qū)采空區(qū)進行選線建設(shè),或者穿越礦區(qū)采空區(qū)進行選線建設(shè)。在當完成以上所述環(huán)節(jié)和工作之后,即要對鐵路的安全范圍進行核實與留設(shè)保安礦柱,進一步對鐵路建設(shè)區(qū)域內(nèi)的采空區(qū)進行加固處理,從而至此可以進行投資估算,在當投資估算與實際情況有較大差別時,則需要進一步對方案進行再次選擇。
整個流程涉及到基本的采空區(qū)勘察方法,具體的,從資料收集方面入手,在資料收集完成之后,即確定勘察計劃,勘察計劃進行當中包含工程地質(zhì)調(diào)繪、鉆探、物探以及其他水文地質(zhì)實驗和巖土測試等??辈爝^后若是滿足要求,則提交勘察報告;若是不滿足要求,則要重新進行專題研究,之后再次實施勘察計劃。
針對于小型的采空區(qū),其出現(xiàn)的地表塌陷一般呈現(xiàn)漏斗狀,所以進行的安全距離計算一般會按照影響帶寬度。影響帶寬度即指的是采空區(qū)邊緣到達地表塌陷處邊緣之間的投影距離。這段距離在鐵路選線設(shè)計當中會根據(jù)其擴散角進行相應(yīng)的估算。至此通過估算之后確定鐵路選線在其區(qū)域以外,最終確保鐵路建設(shè)的安全性。
針對于大型的采空區(qū)安全距離估算,整個過程需要考慮大型采空區(qū)所造成的大范圍影響區(qū)域,即其中所形成的地表沉陷一般以盆地的形式出現(xiàn),從而邊緣影響帶較之小型采空區(qū)會更寬,涉及距離也更長。因而需要結(jié)合實際情況,按照遠離影響帶進行選線的基本原則進行選線設(shè)計。
1) 礦區(qū)分布區(qū)域以外選線,礦區(qū)開采活動的進行產(chǎn)生了一定的采空區(qū),采空區(qū)的存在會使得鐵路建設(shè)選線面臨阻礙,因此一般鐵輪選線設(shè)計會根據(jù)礦區(qū)采空區(qū)的分布實際情況進行選線的確定。以此具體的,在進行主要選線設(shè)計之前,即對于相關(guān)的礦產(chǎn)勘察資料等進行明確分析,以此減少采空區(qū)對選線工作帶來的影響,并且可以有效避免由于鐵路選線設(shè)計與建設(shè)造成稱壓覆礦產(chǎn)資源。2) 礦區(qū)開采規(guī)劃范圍外選線,一般的大型礦產(chǎn)開發(fā)活動在進行之前,即會對于開采范圍進行確定,從而有相應(yīng)的開采規(guī)劃圖紙,進一步會明確開采的范圍以及界限。因此選線過程中結(jié)合礦區(qū)的開采規(guī)劃圖,以此確定選線在礦區(qū)開采規(guī)劃范圍以外,并且預(yù)留足夠大的安全距離,以此規(guī)避由于實際開采過程中的范圍影響,而使得鐵路建設(shè)面臨安全威脅。
1) 根據(jù)不可采區(qū)域和礦柱進行選線設(shè)計,一般而言,鐵路選線設(shè)計會不得不面臨穿越礦區(qū)進行選線,因此在這當中需要充分了解實際的采空區(qū)地質(zhì)狀況,具體可以根據(jù)不可采區(qū)域和礦柱進行選線設(shè)計,以此確保鐵路整體建設(shè)能夠規(guī)避采空區(qū)的影響。
2) 繞避古采空區(qū)及變形復(fù)雜地段,在當確定整體的選線設(shè)計方案之后,對于在礦區(qū)內(nèi)的選線,要選擇繞避古采空區(qū)及變形復(fù)雜地段。具體過程是在整體方案的基礎(chǔ)上對局部地段選線方案進行優(yōu)化,重點規(guī)避古采空區(qū)以及出現(xiàn)變形較為復(fù)雜的地段。再者,規(guī)避選線區(qū)域內(nèi)潛在的地表變形和地質(zhì)變化區(qū)域,并且盡量選擇易處理的地段,以此降低成本和降低安全風險。
具體的勘察選線過程借助于對各類必須資料的充分了解,進一步借助于資料的指導(dǎo)和帶動,明確所要進行的勘察與選線要求。這當中,要結(jié)合礦區(qū)開采實際情況的數(shù)據(jù)和相應(yīng)信息,對采空區(qū)進行確定,保障鐵路的建設(shè)安全范圍。并使得煤礦開采等能夠在不影響鐵路工程的基礎(chǔ)上穩(wěn)定進行。