肯尼亚内马铁路一期工程沿线砂石料场分布及评价

张 姗 磊

(中交铁道设计研究总院有限公司，北京 100088)



肯尼亚内马铁路一期工程沿线砂石料场分布及评价

张 姗 磊

(中交铁道设计研究总院有限公司，北京 100088)

通过外业调查和现场勘探，分析了肯尼亚内马铁路一期工程的地形地貌，列出了该工程沿线分布的砂石料场，并对其质量和储量进行了评价，为后续开采利用提供了参考依据。

铁路，砂场，石场，地形地貌

近年来，肯尼亚经济发展迅速，但与之相配套的交通基础设施发展则较为滞后，特别是地区既有铁路网，已无法适应区域快速增长的客货运输需求，为加速完善东非地区铁路网建设，肯尼亚政府决定修建内罗毕—马拉巴铁路工程。本项目地处东非大裂谷地区，沿线沟壑纵横，地势复杂，岩性多以第四系火山岩为主，为满足现场施工需要，沿线砂石料场的调查尤为必要。

1 工程概况

新建内罗毕至马拉巴铁路项目一期位于肯尼亚境内，呈东南至西北走向，是东非地区铁路主干线Mombasa-Nairobi-Malaba-Kampala-Kigali铁路的重要组成部分，是在建蒙内标准轨铁路的延长线，正线总长120 km。线路起自内罗毕南站，跨越内罗毕国家公园、恩贡区，穿越东非大裂谷东翼山区，到达东非大裂谷谷底区后沿B3公路前行，穿过Suswa镇后进入东非大裂谷西翼区。

全线线路长120.409 km，设有桥梁33座，19.545 km，隧道3座，7.834 km，桥隧总长27.379 km，占线路总长的22.7%。本线一期工程近、远期共设置车站11个。

2 地形地貌

内马标轨铁路一期工程(DK0～DK120)位于非洲东部，肯尼亚中部，全线均位于东非高原区。线路横跨埃塞俄比亚—肯尼亚裂谷(东非大裂谷)东支肯尼亚段。线路总体呈东南至西北走向，起自内罗毕，沿线地势高低起伏，尤其是裂谷两侧高差较大，近似呈“M”形，沿线地带初步划分为：东部熔岩高原区和裂谷区。

1)东部熔岩高原区(DK0～DK32)。线路起始段位于内罗毕市区，属于Kapiti火山岩高原西部，地形起伏较小，地面高程约为1 630 m～1 860 m，相对高差0 m～50 m。地势略向东部倾斜，基岩多有出露，主要为响岩、粗面岩和玄武岩等；第四系覆盖层普遍较薄，谷底、深沟厚度较大，主要以黑棉土为主。地表植被发育，有茂密的荆棘灌木丛或呈稀树草原状。

2)裂谷区(DK32～DK120)。DK32+000～DK120+000段为东非大裂谷东支段。谷底大多较为平坦，且有火山分布，裂谷两侧是陡峭的断崖，谷底与断崖顶部的高差较大，坡度较陡，地形起伏较大。地貌上可进一步分为裂谷东翼山区、裂谷平原区和裂谷西翼山区。

a.裂谷东翼山区(DK32～DK71)。靠近内罗毕一侧，地形起伏不大，地势略向东南倾斜，受断裂下陷运动影响严重，裂谷边缘侧为陡峭山脊，地面高程1 690 m～2 050 m，相对高差0 m～150 m。基岩局部出露，主要为粗面岩、局部为流纹岩，在陡坡地段多形成危岩，易引发落石，第四系覆盖层较薄，仅在地势低洼处存在。山间植被较发育。

b.裂谷谷底区(DK71～DK106)。线路经过段为裂谷谷底区，两边峭壁相夹形成“地堑”地貌。裂谷内地形开阔，主要以宽阔的平原为主，裂谷谷底中部，分布有规模不一的火山，场地内植被覆盖率高。地面高程1 650 m～1 820 m，相对高差0 m～150 m，地表大多被第四系地层所覆盖，基岩以玄武岩、凝灰岩为主。

c.裂谷西翼山区(DK106～DK120)。裂谷西翼区段地面高程1 700 m～2 010 m，地势升高，相对高差0 m～150 m，地形变化较大。陡峭的山脊之间多为较平缓的山谷，山脊走向与大裂谷近似平行。基岩以第四系玄武岩、凝灰岩为主，局部出露，第四系覆盖层较厚。

3 沿线砂石料场分布及评价

工程前期对全线进行了地质调查及勘探，并在现有条件下进行了室内试验。现对全线初步判断可用的砂石料场按材料类型分述如下。

3.1 砂场

1)DK81砂场。位于东非大裂谷谷底区，里程DK89+300左700 m冲沟内。场地地势平缓，地表植被发育。交通便利。

本场地出露的主要地层为粉质黏土和细砂，灰褐色，稍湿，稍密，表层0.5 m含植物根系，细砂与粉质黏土及细角砾土互层，局部夹粉土薄层。无用层厚度约3.7 m，有用层厚度约1.8 m。调查期间见地下水。

根据现场鉴定，场区内砂料含泥量偏高，不能满足混凝土细骨料的要求，场区内细砂储量较小，无用层较厚，有用层较薄。本区不适宜做砂场。

2)DK95砂场。位于苏斯瓦，里程DK95+200左1.5 km。场地位于冲沟浅层，冲沟宽约10 m，雨季可能有瞬时流水。距B3公路较近，交通便利。

本场地出露的主要地层为粉土、细砂、粉质黏土，灰褐色，稍湿，稍密，表层粉土厚度约2 m，细砂为夹层，厚度约2.2 m，局部含少量姜石。调查期间未见地下水。

根据现场鉴定，场区内砂料含泥量偏高，不能满足混凝土细骨料的要求。

3.2 石场

1)DK35石场。产地Ngong，为既有石料场，DK35右侧约0.5 km。地形起伏，山顶部平面由于受到剥蚀所形成，山坡多为凸向坡，地表植被较发育。地貌属于低山丘陵区。料场有便道连通恩贡镇级公路，交通便利。

本场地出露的地层岩性为玄武岩，青灰色，隐晶质结构，块状构造，主要矿物为基性斜长石、橄榄石、辉石等，节理发育。剥离层主要为地表覆土，Ⅲ级硬土，厚度1 m～3 m，有用层为弱风化，Ⅴ级次坚石，厚度约20 m。调查期间未见地下水。

根据调查，场区内玄武岩可作为C40以上混凝土的粗骨料。场区内储量大，初步估算大于100万m3。本石场为南环公路供应碎石，适宜做石料场。

2)DK37石场。产地Ngong，未开采，位于DK37左侧约16 km。料场地形起伏，为剥蚀残丘，地表植被不发育。料场交通较便利，有便道与公路连通，但距离拟建线路较远。

本场地出露的地层岩性为第四系更新统碧玄岩，青绿色，节理较发育。依次发育的地层为：强风化碧玄岩、弱风化碧玄岩。剥离层主要为强风化层，Ⅳ级软石，厚度约2 m～6 m，无不良夹层，有用层为弱风化，Ⅴ级次坚石，厚度约10 m～15 m。调查期间未见地下水。

根据试验结果，场区内弱风化碧玄岩符合碎石要求，可作为C40混凝土的粗骨料。场区内储量较大，大于100万m3。本区适宜做石料场，鉴于距离线位较远，可作为备选料场。

3)DK76石场。产地Maimahiu，为既有石场，位于DK76右侧约7.5 km。场地地势较为平坦，向东南微倾，山坡偶见残丘，地表植被较好。料场与B3公路有土路相连，交通条件一般。

本场地出露的地层岩性为第四系更新统流纹岩，青灰色，隐晶质结构，块状构造，节理发育，裂隙面呈铁锈色，岩芯呈短柱状，锤击声响。剥离层主要为全风化层，Ⅲ级硬土，厚度约1 m，强风化层，Ⅳ级软石，厚度约2 m。无不良夹层，有用层为弱风化，Ⅴ级次坚石，厚度约20 m。调查期间未见地下水。

根据试验结果，该场地流纹岩单轴饱和抗压强度平均值为88 MPa，洛杉矶磨耗率为10.1%，坚固性指标为1%，压碎指标值为6.6%，采用快速砂浆棒法对石材样品进行了检验，结果不具碱活性。

场区内弱风化流纹岩可作C40混凝土的粗骨料。储量较大，大于50万m3。本区适宜做石料场。

4)DK95石场。产地Suswa，位于东非大裂谷谷底区，里程DK95左侧约2 km。场地地形平缓，局部分布有残丘，植被以草皮为主，局部有灌木。距离B3公路1 km，交通便利。

本场地出露的地层岩性为玄武岩，灰黑色，斑状或隐晶质结构，块状构造，主要矿物为基性斜长石、橄榄石、辉石等，浅层有大量气孔和杏仁，柱状节理发育。剥离层主要为地表覆土，Ⅱ级普通土，厚约1 m，强风化层，Ⅳ级软石，厚度约3 m～8 m。有用层为弱风化，Ⅴ级次坚石，厚度约10 m。调查期间未见地下水。

根据试验结果，场区内玄武岩可作为C40以上混凝土的粗骨料。场区储量较大，大于100万m3。本区适宜做石料场。

5)DK143石场。产地Seyabei，为废弃石场，位于二期里程DK143左2 km。场地地形高低起伏，地表植被发育。料场有便道连通B3公路，交通很便利。

本场地出露的地层岩性为玄武岩，黑灰色，隐晶质结构，块状构造，主要矿物为长石、辉石，含大量气孔，节理较发育。剥离层主要为地表覆土，Ⅱ级硬土，厚度0.5 m～1 m，强风化玄武岩，Ⅳ级软石，厚度约3 m～8 m，气孔发育。有用层为弱风化玄武岩，Ⅴ级次坚石，厚度约10 m。调查期间未见地下水。

根据试验结果，场区内弱风化玄武岩可作为C40以上混凝土的粗骨料。场区内储量较大，初步估算大于50万m3。据调查，本石场曾为B3公路供应碎石。本区适宜做石料场。

6)DK160石场。产地Narok，既有石场，位于二期里程DK160附近。场地地形起伏，地表植被较发育。距离公路较近，交通便利。

本场地剥离层主要为地表覆土，厚度0.3 m～1 m。有用层为弱风化响岩，灰黑色，气孔及杏仁状结构，块状构造，岩质坚硬，厚度约20 m。剥采比小于20%，满足规范要求。调查期间未见地下水。

根据钻探取样的试验结果，该批样品的坚固性指标为0.8%，压碎值指标为5%，单轴抗压强度为182 MPa，采用砂浆棒法对该批骨料的碱活性进行了检验，满足规范要求。场区内弱风化响岩可作为C50以上混凝土的粗骨料，储量巨大，初步估算大于200万m3。本区适宜做石料场，因距离较远，可作为一期工程的备选料场。

4 结论及建议

肯尼亚内马铁路一期工程跨越东非大裂谷，岩性多为第四系更新统火山岩，大部分岩石孔隙结构发育，剥采比较高，运距较远，综合开采成本高。沿线砂源主要分布在东非大裂谷谷底区的冲沟内，系河流冲洪积形成，经多次冲积和沉积，砂层为夹层，厚0.5 m～2.0 m，局部大于2 m。经现场鉴定，砂场质量较差，不可作为混凝土细骨料使用，且储量不大，分布较散。储量、产量均不能满足要求。建议利用DK37，DK95等石场生产机制砂。

总的来说，沿线合格砂石料源分布不均，给后续施工带来一定不便。因此建议在下阶段继续开展详细的料场调查及勘探计划，以满足现场施工要求，节约成本。

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Distribution and evaluation of quarries, Phase Ⅰ, Nairobi to Malaba railway in Kenya

Zhang Shanlei

(CCCCRailwayConsultantsGroupCo.,Ltd,Beijing100088,China)

According to the outdoor investigation and site survey, the paper analyzes the topography of the Quarrtes, Phase I Nairobi to Malaba railway in Kenya, Lists up the quarries distribution along the railway, and evaluates its quality and storage, so as to provide some reference for the following exploitation.

railway, sand plant, stone plant, topography

2016-11-26

张姗磊(1983- )，男，硕士，工程师

1009-6825(2017)04-0160-02

P624

A