青藏铁路西格段马兰至戈壁间改线方案的确定

李锁平

(中铁第一勘察设计院集团有限公司，陕西西安 710043)

1 概况

本段线路位于青藏铁路西(西宁)格(格尔木)段马兰至戈壁之间，属青海省省级环境保护区域，左临托素湖，右临可鲁克湖。既有线地处沼泽、盐渍土区，曲线半径800 m，路基不均匀沉降严重，局部边坡溜坍，道砟流失。增建二线采用旅客列车行车速度160 km/h、预留200 km/h的Ⅰ级铁路设计标准，最小设计曲线半径一般地段为3 500 m、困难地段为2 800 m。该段内地质条件复杂，环保要求严格，又受到设计工期、施工工期和工程投资等外界条件的限制，曲线改造以双线并绕的形式通过多方案的线形比较和优化，方案一和方案二相对较为优越，分析研究后要求对两方案同进度、同标准进行线路勘测，地质勘探，方案设计和工程投资概算，再对两线形方案进行比选(见图1)，确定最终设计方案。

图1 线形平面示意

2 线路方案走向

方案一:双绕右线自既有线K536+848.48处与既有轨道接轨，绕行于既有线的左侧，以3 000 m的曲线半径左偏，穿越280 m沼泽区，于既有线K541+000处右线与既有轨道接轨，两端二线均并行于既有线的左侧。

方案二:双绕右线自既有线K536+274.05处与既有轨道接轨，双线以2 800 m的曲线半径右偏绕行于既有线的右侧，又以2 800 m的曲线半径左偏，从K538+225处跨越既有线绕行于既有线的左侧，于既有线K540+600处右线与既有轨道接轨，两端二线均并行于既有线的左侧。

方案一只在线路两端接轨时与既有线发生干扰，而方案二线路除在两端接轨时与既有线发生干扰外，还发生一次跨线干扰。

3 线路地质特征

方案一:地层工程性质较差，IK538+640～IK538+920段为沼泽区，常年积水，喜水植物茂密，水位随季节发生变化，表层泥炭层厚达5 m，稀泥流塑状，人蓄无法进入，基本承载力σ0=15 kPa。两端为盐渍化区，盐渍土厚1～1.5 m，局部地段有严重的盐渍化干裂缝，除地表覆盖有0.05 m厚白色盐霜外，均为灰黄色软塑状粉质黏土。对混凝土具弱、中等侵蚀性，下部为流塑状淤泥质粉质黏土，基本承载力σ0=70 kPa;区段内软弱土层下伏互层状饱和粉细砂、中砂、砾砂等，基本承载力σ0=110～300 kPa，地震动峰值加速度0.10g，不存在震动或地震液化现象。地下水埋深1～2 m，主要赋存于泥炭、砂类土及部分粉质黏土层内，地下水位随季节变化幅度较大。

方案二:ⅡK536+274.05～ⅡK538+400段地表为厚层细圆砾土层;ⅡK538+400～ⅡK540+455.54段地表多为1.5～8.5 m厚粉质黏土，部分地段厚度超过15 m，粉质黏土层内局部夹有粉土及粉砂薄层，基本承载力σ0=120 kPa;淤泥质粉质黏土，相对较薄，局部夹有细砂及泥炭薄层，以流塑状为主，基本承载力σ0=70 kPa。其中ⅡK538+905～ⅡK539+110段淤泥质粉质黏土呈透镜体夹于粉质黏土层内，厚0～2.5 m。ⅡK539+110～ⅡK540+315段淤泥质粉质黏土伏于粉质黏土层之下，厚0.5～5.0 m。ⅡK538+400～ⅡK540+455.54段地表有1～1.5 m厚盐渍土，除表层覆盖有0.05 m厚白色盐霜外均为灰黄色软塑状粉质黏土。ⅡK538+400～ⅡK539+000段主要为氯、亚氯盐渍土。ⅡK539+000～ⅡK540+455.54段为氯、亚氯、硫酸、亚硫酸盐渍土;地下水埋深1～4 m，主要赋存于细圆砾土、砂类土及部分粉质黏土层内，地下水位随季节变化幅度较大，并对混凝土具硫酸盐弱、中等侵蚀性，地震动峰值加速度0.10g，饱和的细砂存在地震液化现象。

方案一通过沼泽区，软土层范围长、厚度大、物理特性差，地表无硬壳层或硬壳层很薄，地基承载力低、压缩性大。而方案二液化层及软土层以薄层形式夹于厚层粉质黏土之中或伏于粉质黏土之下，硬壳土层较厚，地质条件相对良好。

4 工程处理措施

方案一:IK538+600～IK539+030段基底抛填片石(1.0～4.0 m厚)，采用重型机械碾压、挤淤，设置1.5 m厚渗水土垫层;IK539+030～IK540+600段基底设置间距1.50 m、桩长8.0 m、梅花形布置的φ800碎石桩加固，路堤两侧均设3.0 m宽、1.5 m高的护道，地面以上0.5 m处铺设一层双向经编土工格栅，抛填片石段护道高度内填筑渗水土，路基面每侧加宽0.5 m，外侧边坡码砌0.3 m厚片石，发生的主要工程数量见表1。

方案二:地质条件较好，地基均采用渗水土垫层夹设土工格栅加筋处理，ⅡK538+400～ⅡK538+750段铺一层土工格栅，ⅡDK538+750～ⅡK539+100段和ⅡK540+100～ⅡK540+600段铺两层土工格栅，ⅡK539+100～ⅡK540+100段铺三层土工格栅，土工格栅间距0.3～0.5 m，路堤两侧设3.0 m宽、1.5 m高的护道。护道高度内填筑渗水土，外侧边坡码砌0.3 m厚片石，发生的主要工程数量见表1。

表1 方案一、方案二主要工程数量及估算投资增减

方案一碎石桩施工工期长，标准要求高，还有一定的检测周期，片石来源困难，必须远距离调运，抛填片石工后沉降又难于控制，工程投资估算2 325万元。而方案二材料来源方便，砂石料能够就地取材，施工方案简单，施工方法有成熟的模式，工程投资估算1 070万元。

5 方案确定

本段落内均为无桥涵控制的路基工程，属于西格段应急工程范畴。区内海拔2 823.0～2 825.4 m，地层、地质复杂，冰冻时间早，施工条件差，进料困难，而施工计划要求工期紧急，进场动工时期已进入冬季。为了尽快施工，完成路基本体工后沉降，通过对两设计方案优缺点进行比较，方案二优于方案一:线形上满足规范标准要求，区段内地质条件相对较好，基底处理方案既便于施工和缩短工期，又能减少环境破坏和降低环境污染，工程投资减少1 255万元。

施工图阶段将方案二确定为施工图设计方案。

［1］TB10001—2005 铁路路基设计规范［S］

［2］TB10118—2006 铁路路基土工合成材料应用设计规范［S］