铁路地质灾害论文范文

1地质环境条件

研究区地处阿尔金山低中山区与山前洪积扇堆积区结合部位，阿尔金山山脉整体呈北东走向，主要受阿尔金北缘断裂带构造控制，岩性以构造岩及元古界蓟县片岩、片麻岩和大理岩为主，并伴随花岗岩岩脉夹杂其中。阿尔金断层主要形成于华力西期，是一条具有多期活动的断裂带，大致呈NEE走向，该断裂切割了前寒武系及古生界，沿断裂带定向分布着一系列侏罗纪断陷盆地，在阿尔金北缘地区古生代坳拉槽内同时发育华力西期和燕山期中、酸性侵入岩带，以岩基、岩株、岩枝及不规则状产出，主要为浅肉红色花岗岩、灰白色花岗闪长岩和石英闪长岩等；在前古生代该区主要为一套变质岩系，其中发育韧性剪切带；该地区中生代盆地沿断裂带定向分布，表明在中生代时这是一条具有拉张特征的构造带，是地壳的薄弱带，阿尔金北缘断裂在新生代时强烈的左旋走滑活动是在中生代拉张条件下发展起来的；另一方面，阿尔金北缘断裂带的构造特征不仅表现为左旋走滑运动，而且具有强烈的逆冲挤压作用，既有高角度的逆冲，也有低角度的逆掩，前古生代逆冲和推覆到中、新生界之上屡见不鲜[5]。研究区域地层出露复杂，岩性主要为片岩、大理岩，受构造影响，多表现出强烈的揉皱变形和挤压破碎，工程性质差。

2地质灾害特征

2.1地质构造影响线路通过地区从区域上属祁连山-阿尔金山-昆仑山歹字型构造体系顶部隆起带与山前断陷盆地的分界处，构造运动较为剧烈，构造线走向多为NEE，倾角较陡，但亦有NWW向断裂和帚状断裂，主要断裂具有多期活动性，继承性明显，并伴有岩浆活动，根据地震安全性评价报告显示，该断裂带为晚更新世活动性断裂[6]。阿尔金北缘断裂F20断层破碎带，该断裂带走向NNE-NE-WE，沿地貌分界线展布，倾角30°―40°，倾向南，为逆冲断层[7]，主断裂带宽50―100m，断裂影响带宽1000―3000m，北侧断裂影响带隐伏于第四系地层下，南侧位于低阿尔金山低中山区前缘。断裂带物质主要为碎裂状片岩及大理岩，其中条带状分布有片麻岩、千枚岩及变粒岩等，工程性质差，北缘断裂是制约线路走向的重要因素之一。

2.2泥石流、危岩落石阿尔金山北缘断裂带山前段地形陡峻，岩体受构造影响严重，岩体破碎，降雨集中，导致泥石流和危岩落石等地质灾害分布广、规模大。研究区域内泥石流类型为水石流型[8]，线路位于泥石流流通区及堆积区，泥石流物质主要为粗圆砾-卵石土，局部可见漂石分布于表层，漂石最大粒径约1.5m（表1，图1）。阿尔金山地区地形陡峻，自然坡度均在50°―60°之间，坡面陡峭，基岩裸露，表层岩体风化严重，节理裂隙发育，岩体破碎，表层风化体容易与母体剥离，继而产生掉块现象，围岩落石发育，对线路影响较大。

3线路方案比选

3.1地质选线原则鉴于该区域地形地质条件复杂，工程艰巨，勘测和设计过程中，在大面积区域地质调绘的基础上，做好方案比选，主要坚持以下复杂地质区域选线定线技术原则[9]：（1）区域地质构造复杂，活动断裂及区域深大断裂发育，线路应尽可能避开或远离深大活动断裂，在无法避开的情况下，线路宜短距离、大角度且以简单工程类型通过。（2）区域内地形复杂，沟谷发育，工程艰巨，不良地质体发育，成因复杂，线路方案应进行综合比选，对性质复杂、不易处理的不良地质地段，应尽量绕避，在不能避开的情况下，宜缩短距离以简单工程通过。对于泥石流尽量在流通区通过，且桥涵工程要留足净空。

3.2桥方案和隧道方案比选格库铁路巴什考供至米兰段，长约120km，海拔由3000m降至800m左右，巨大的高程落差使得线路标高对线路平面位置及走向有巨大的限制性，使得线路在研究区域内不得不走进北缘断裂带影响带内，这对于地质选线水平提出了严峻的考验，现重点研究行走于断裂带内的桥方案和隧道方案。

3.2.1桥方案线路在DK652+500―DK656+500段以桥和路基方式通过，其中桥长3620.85m，路基长379.15m；该段线路全部走行于北缘断裂带影响带内，并与主断裂带小角度相交一次，受北缘断裂带影响，岩性以构造压碎岩为主，原岩成分为片岩夹大理岩，岩体破碎；线路跨越8条泥石流沟，且都与线路正交。

3.2.2隧道方案线路在DK652+500―DK656+500段以桥隧夹路基方式通过，其中桥长3546.5m，隧道长363m，路基长390.5m；该段线路全部走形于北缘断裂带内，并与主断裂带小角度相交一次，受北缘断裂带影响，岩性以构造压碎岩为主，原岩成分主要为片岩夹大理岩，岩体破碎，且隧道进出口位置山体陡峻，表层岩体破碎，风化严重，发育危岩落石，受构造影响严重，隧道围岩破碎，洞身全部为Ⅴ级围岩；线路同样跨越8条泥石流沟，且都与线路正交。

3.3线路方案比选及意见经综合比选分析，桥方案相对隧道方案工程设置相对简单，缩短了在断裂带影响带内的走行长度，避免了在北缘断裂带影响带内的隧道工程施工，规避了危岩落石等对以后铁路运营过程影响较大的地质灾害，且投资相对较小，且该段线路标高较高，桥下净空富余，完全满足泥石流平顺通过，因此综合比选分析结果：在研究区域内推荐桥方案。

4结论

格库铁路在阿尔金山北缘断裂山前段，地形地质条件极为复杂，区域内构造发育，危岩落石、泥石流等地质灾害构成控制线路方案的主要工程地质问题，加上在高程落差巨大，对线路平面走向位置具有极大的限制性。在充分总结汲取构造及地质灾害发育山区铁路综合选线技术经验的基础上，提出了阿尔金山北苑断裂山前段选线定线技术原则，选取工程设置相对简单，地质条件具有优势的桥方案通过该地区，避免了在断裂带影响带内的复杂隧道施工问题，节约了投资，选线效果显著。

作者：常帅鹏单位：中铁第一勘察设计院集团有限公司