文/赵韦、韩文月 辽宁省冶金地质勘查局四0二队 辽宁鞍山 114001
高速铁路工程地质勘察特点分析
文/赵韦、韩文月 辽宁省冶金地质勘查局四0二队 辽宁鞍山 114001
【摘要】随着当今人们生活节奏的加快,高速铁路在现代生活中成为必不可少的交通方式。高速铁路的建设也随着需求的增加而增加,为了能又快又好的建好高速铁路,高速铁路的地质勘察在工程中就显得尤为重要,整个工程的好与坏与之密不可分。
【关键词】高速铁路;地质勘察;特点分析
高速铁路与常规铁路不同,它的勘察设计要更为严格和苛刻。笔者总结这些年的工作经验,归纳总结了高速铁路工程地质勘察的特点。
为了体现人与自然和谐发展的理念,高速铁路的地质勘察要贯彻可持续发展观。我们不提倡对生态环境的严重破坏,因此我们要计算出在工程地质勘察中对环境的影响程度,让铁路的建设与自然环境协调发展。
高速铁路对地域的稳定性有较高的要求,在楔形体稳定计算中,采用向量表示的方法,推导出楔形体稳定计算的公式。根据任意4个平面产状,计算形成楔形体的可能性,因此在高速铁路选择路线时,工程师要从地质稳定性方面和线路方面做出协调统一,尽量避开线路通过断裂带、不稳定的地质、地震频发区,也要避开矿区的采空区和活跃移动盆地边缘地带,以及山崖崩塌地带。地质勘察应从地质稳定性角度对线路方案给予建议,使高速铁路刚开始的路线方案就设计在地基稳定、适宜的地段。高速铁路建筑物对沉降和变形要求更加苛刻,《京沪设计暂规》(铁建设[2004]157号)规定:铁路基础沉降量不应大于5cm,每年下沉速度应小于2cm,桥墩过渡段路基工后沉降应小于3cm,桥墩工后沉降应小于3cm,相邻桥墩沉降量小于15cm;无碴轨道的工后沉降应小于2cm。
高速铁路的地质勘察有较高的精准度和深度要求,高速铁路的地基要求严格控制变形和下沉,所以要查清一定深度的土质性质、参数。尤其要查明特殊岩土,防止高速铁路的路基建在松软土上产生沉降。另一方面还要加大勘测点的密度和深度。但是高速铁路的设计理论不完善、不成熟给工程勘察带来困难,比如桥梁基础沉降的计算,桩尖以下的压缩层计算到什么深度,完整岩石桩周围摩擦阻力如何计算。这些问题如果得不到解决,这会使工程勘察中钻探深度增加,从而使得高速铁路的设计过于保守,这些问题还有待于结合生产实践进行专门的试验测算。
高速铁路工程的地基下沉、要求提供准确、合适的岩土参数。因此工程勘测报告中采用的设计参数应有准确的实验依据,这就要求工程勘察中要分不同的地点、不同的土层。还要有针对性地对大量的岩土进行试验,在实验报告中要对土质物理力学设计参数采用实验分析,根据工程地质单元、区段及层位进行统计分析,铁路沿线重点工程、资料进行统计分析,从而得出满足设计要求的岩土设计参数[2]。目前,《京沪高速地质勘察暂规》(铁建[2003]13号)中已明确规定岩土设计参数的统计分析方法,即《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)中采用的统计分析方法。
我国的《中国地震参数区划图》(GB18306)适用一般铁路工程。但当高速铁路路线经过高地震烈度区时,应专门对沿途地震区安全性及场地的稳定性进行勘察,根据地质情况、地震振动峰值,对沿线桥梁进行桥址的地震安全性评价和场地剪切波速测试。高数铁路与常规铁路在通过高地震烈度区的工程地质勘察大相径同。只是在调查测绘准确度、勘测点的密度及综合考察方面更为严格。勘察的侧重点应在收集区域水土资料及地震历史资料的基础上,根据各类不好的地质及特殊岩土的规模及分布,判断地震有没有使其破坏的可能性,还要调查河流的变迁、古河道的分布、地下水位的分布范围。
填充料的好与坏直接影响高速铁路的质量,因为高速铁路的要求苛刻并且施工难度大。高速铁路填充料的选择应按照建筑材料进行工程地质勘察。调查应以建筑材料的储量和质量为主。从而知道原料场地的岩土性质、分布和储量,为后续的设计提供可靠的资料,在沿线的勘察过程中,应对沿线的取土场和采石场做好分析和选择,对高速铁路的填料和料源进行勘察,选取有代表性的土源进行试验,确定成分是否能作为料源,查明沿线的碎石道碴场地的岩土性质、分布和储量。路堤填料应按照要求对取土场的类型和性质做出判断,应符合国家的开采政策和环保要求。
工程勘探方法应采用综合勘探方法,多种方法相互结合,来提高勘探的准确度。综合勘探就是采用不同的方法、新的技术,多种技术相结合以提高勘测结果,为高速铁路的设计提供准确的资料,原位测试法在工程勘测等方面已得到全面应用,为了得到适合的承载力、压缩模量、密度等物理参数,大多采用原位测试方法。由于高速铁路的修建需要钻探和大量取土,先进的钻探技术也尤为重要,因此高速钻进、斜孔钻进、双层单动钻进等方法得到推广。
勘测结果的分析要结合工程的本身去综合分析,勘测得来的资料都应为工程的设计提供方便的依据,勘测的结果还要能预测在施工过程中发生的问题,例如岩土工程的稳定性和变形问题,高速铁路是重大工程应在施工过程中进行监测,实时的掌握施工过程的情况,根据监测的结果适时调整施工方案,这就是所谓的动态设计。
在高速铁路的建设过程中,一定要注重地质勘察工作,采用科学的方法认真去勘察。是工程能够顺利进行的保障,在勘查工作进行的时候,一定要保证勘察人员具有相同的专业水平和业务素质,只有这样才能保证勘察工作有条不紊的进行,从而达到预期的的勘察效果。
参考文献:
[1]伍尚前.浅谈铁路工程地质勘察及管理问题[J]. 技术与市场, 2011,(05).
[2]李建恒.综合勘探技术在高标准铁路勘察中的应用[J]. 铁道勘察,2008,(04).
[3]赖述明.新建铁路定测方法研究[J]. 重庆建筑, 2006,(05).