岩溶地区岩溶、岩溶水发育特征,反映了地貌控制、岩性控制、构造控制的叠合效应,同时集中凸显了受剥夷面、岩性控制的特殊性;大型滑坡制约线路方案的可行性。因此,选线时应充分考虑上述两项因素,通过对关键因素及其他要素的分析总结,宜万铁路典型岩溶地区的综合地质选线原则如下:
(1)线路应尽量选择在:①岩溶不发育、欠发育、相对弱发育的地层岩组通过,依次为非可溶岩→不纯碳酸盐岩→间互型碳酸盐岩、纯碳酸盐岩中的有利部位等;②宽缓褶皱、构造简单、断裂欠发育的构造地块;③不利于岩溶、岩溶水发育的分水岭地区、补给区通过,避开排泄区,远离暗河。
(2)线路应避开可溶岩和非可溶岩的接触带。可溶岩和非可溶岩的接触带有利于地下水的富集,岩溶水的化学、物理作用特别强烈,是岩溶和岩溶水特别发育的地带,线路方案应避开这些地带或大角度通过。
(3)线路应避开网状洞穴和巨大空洞区。在岩层产状平缓、质纯、层厚,断裂密集或交叉的地带,或地形切割剧烈,且地表与暗河有水力联系的地段,往往发育网状洞穴或巨大空洞。对这类岩溶洞穴的处理,往往需要付出高昂的代价,甚至会达到现有技术无法克服的程度。
(4)线路应选择在地下水分水岭地带通过。岩溶水为适应横向谷,岩溶水的运移方向通常与构造线一致,形成岩溶水的纵向地下分水岭,此分水岭与地表分水岭或褶皱轴垂直,这些地带岩溶和岩溶水相对不发育。
(5)越岭隧道应尽量穿越S1~S2剥夷面地区
①S1、S2高剥夷面多处在山岭区,穿越的隧道多埋深较大,处在深部循环带,岩溶不发育、欠发育,地下水微弱。
②S1、S2高剥夷面多为岩溶水的补给区。岩溶水以垂直渗漏为主,即使分布纯碳酸盐岩地层,发育的岩溶以垂直形态为主,一般规模较校
③线路穿越S1、S2山岭和S3峰丛槽谷组合地貌时,应尽量选择在岩溶水文地质条件相对较好的山岭分水岭或槽谷收敛端通过。分水岭和槽谷的收敛端岩溶水文地质条件相对较简单。
(6)河溪峡谷地带选线。由于挽近地壳长期处于抬升运动,同时地壳上升速度(河流下切速度)大于岩溶化速度,至溪流深切、纵坡大,岩溶发育强度随河流逆源方向(上游)即剥夷面等级增高的部位而减弱。同时越往上游,则河床标高越高,河谷越峡窄,可大大减少桥高、桥长,且深谷特高桥地段可实现一孔跨越。因此,线路应尽量往河流的上游靠。
(7)由于滑坡、岩堆等不良地质体物质组成复杂、结构松散、岩土体强度低、受自然环境影响大、工程作用后易于复活、整治困难等,选线时应绕避不稳定或可能复活的大型滑坡等不良地质体。
(8)岩溶斜坡地区线路应选择在岩溶安全带或垂直渗流带内通过。斜坡地段的岩溶水总是以最短的途径向河流排泄,因而斜坡地段以横向岩溶水为主。其垂直渗流带与早期或现代水平循环结合部位,一般都有较大的岩溶洞穴发育,而现代的水平循环带地下水的运动和溶蚀作用正处于强烈阶段,可能有充水溶洞(暗河),特别是在岩溶水排泄区附近,是岩溶和岩溶水最发育的部位,线路应避开这些地段。
岩溶安全带示意图
(9)斜坡地带还存在一个岩溶安全带,即岩溶水最低排泄点(或河谷水边)与山顶面靠河谷最外侧的洼地、竖井等垂直岩溶形态之间的地带(图4-6)。安全带内的岩溶和岩溶水的发育程度相对微弱,是线路通过的最佳位置。如线路方案不能置于岩溶安全带或置于岩溶安全带的代价过大,线路方案还可选择在垂直渗流带,位于垂直渗流带的线路方案在岩溶洞穴和岩溶水发育程度方面相对水平循环带而言已大大降低,但仍有可能遇到个别垂直洞穴和来自垂直洞穴的涌水、涌泥、涌砂。
(10)鉴于宜万铁路地质条件的复杂性、岩溶发育的普遍性,线路难以躲避所有岩溶、岩溶水发育区和不良地质体。若存在多方案比选时,应有依据地认真比较,采劝两害相权取其轻”的原则进行综合比眩
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