地质选线应在充分掌握区域地质背景的基础上,重点分析这些重大地质问题的特征、规律,合理选择线路位置。控制宜万铁路线路方案的主要地质问题为岩溶、岩溶水以及危岩落石、滑坡、岩堆、顺层等不良地质。

一、岩溶及岩溶水

岩溶及岩溶水对工程的影响包括两个方面:岩溶洞穴的影响和岩溶水的影响。

岩溶洞穴对工程的危害,主要表现为可能使建筑物基础悬空;洞穴顶板过薄,不能承受负荷而发生突然坍塌,致使建筑物破坏。

岩溶水对工程的影响包括两个方面:地表水和岩溶地下水。地表水对工程的危害主要表现在岩溶洼地、谷地中,洪水时冲刷、淹没桥涵及路基,洼地积水浸泡路堤,引起路堤下沉或坍塌等。这些危害往往是由于对岩溶地区地表径流水径流特点认识不足所致。岩溶地下水对工程的危害,主要表现为雨季时路基基底涌水,使路堤坍塌或冲毁;桥梁基坑涌水增加排水难度或基坑坍塌,妨碍施工;隧道大量涌水或突水,且伴随涌泥、涌砂,除增加施工、运营困难外,可能造成安全事故。由于岩溶水水量变幅大,致使排水工程不易凑效,地下水升降变化易造成地面塌陷而危及工程建筑安全。

如前所述,可溶岩占整个线路的70%~80%,因而岩溶及岩溶水问题成为宜万线存在普遍而复杂的地质问题。地形简单、地质条件差异不明显、工程简易的地区,若着力于广泛进行地质选线,效果将是事倍功半,此类地区开展地质选线意义不大。地质综合选线只有抓住岩溶地质条件复杂、工程集中的越岭地段、重大或控制性的长大隧道展布地段,集中精力、集中技术优势开展综合地质选线,才能取得事半功倍的效果。

重点地段开展地质选线工作,因岩溶地质的复杂性,无形增加了选线的难度。由于控制岩溶、岩溶水发育的地貌、岩性、地质构造、水文地质条件依时空、环境而异,使各部位岩溶和岩溶水发育存在差异,抓住这些差异进行分析比较,才能“差中选好”、“劣中择优”,选择出合理的线路方案,此是宜万铁路复杂岩溶地区地质选线的特色。

二、大型不良地质

宜万线沿线地质条件复杂,大型滑坡、岩堆、危岩落石、顺层等不良地质发育,不同程度地控制线路方案或工程类型的选择。

(一)大型滑坡

控制线路方案选择的大型滑坡较多,具代表性的金龙坪滑坡、庙岭上滑坡、天楼地枕滑坡、马者滑坡、木贡滑坡、堰塘坪滑坡等,其基本特征如表4-1所示。

(1)多分布于清江及其支流的深切河谷中,地貌上为残留平台,位于730~950m标高,相当于区域四级剥夷面的高程。台地上保留较厚的冲积物、洪积物、坡积物、崩积物等混杂堆积物,当河流下切软弱岩面临空时,产生滑坡体。

(2)发育于河流的强烈冲刷岸,特别是岩层走向与河岸一致、层面倾向河流地带。

(3)滑坡的形成均与河流切割T1d底部页岩、P2w炭质页岩、S页岩等软弱岩层,岩层倾角15°~20°有关,上部岩体或堆积物组成滑体,前缘形成高陡的临空面。

(4)滑坡体外围皆存在T1d、T1j等强岩溶化地层向滑坡体大量补给岩溶水,并经滑体向河流排泄,形成从滑体内向外的强渗流场,与外部河流一道强烈冲刷堆积体前缘,构成最不利的水动力条件。

(二)大型滑坡对选线的控制作用

大型滑坡,不仅规模巨大,而且由于其不利的地质结构、不利的水动力条件下,不稳定的滑坡长期接受高剥夷面强岩溶富水区的补给,软弱岩层长期处于饱水软化状态;滑体后壁陡岩崩坍仍在不断进行,其堆积物不断在增加,滑坡后缘不断加载;其前缘在河流不断冲刷下,不断坍滑,引起牵引滑移。在后缘堆载、前缘坍滑的共同作用下,滑坡稳定性不断减校鉴于其规模和危害性,在目前的技术条件下难以逾越,线路应绕避。

(三)顺层对选线的控制作用

顺层边坡系指线路走向与岩层走向一致且岩层倾向线路的地段。顺层地段,山体斜坡坡度大于岩层倾角且其间夹有软弱夹层时,易形成顺层滑坡;当斜坡坡度与岩层倾角相同且倾角较陡、岩层较薄时,坡面应力集中部位易产生溃屈破坏,进而形成滑坡;当斜坡坡度小于岩层倾角时,斜坡处于稳定状态,一般都不致形成滑坡。顺层地段不管处在上述哪种情况,当开完山体坡脚,切断层面并形成临空面时,则可能形成工程滑坡,当切坡高、延伸长时,工程滑坡整治困难、工程浩大。因此,线路应尽可能绕避顺层地段。

表4-1宜万线主要大型滑坡表