重庆枢纽无砟轨道综合试验段地质勘察与体会

２００８年３月第２８卷第１期　地质学报　Ｖｏ１．２８　Ｎｏ．１　Ｍａｒ．，２００８　重庆枢纽无砟轨道综合试验段地质勘察与体会　龙清亮　（中铁二院地勘岩土公司，四川成都　６１　００３１）　摘要：该工程为我国探索铁路无砟轨道技术的一个综合试验段，各工程对地勘工作提出了相当高的要求。工　作单位高度重视该项工程，制定了一系列的工作方法和措施、原则，有的放矢的进行地质勘察，通过高要求和高　标准的地质勘察工作，取得了优秀的地质勘察成果，并通过了施工和运营前的多项检验。本文就该项目的勘察方　法和体会作介绍。　关键词：无砟轨道；地质；勘察；体会　中图分类号：Ｔ０４５　文献标识码：Ａ　文章编号：１００６．０９９５（２００８）０１－００７０－０４　１　概述　根据铁道部对铁路发展的新要求，正在修建的重庆枢纽遂渝线引入工程中的龙凤隧道进口至蒋家桥大　桥段将进行无砟轨道综合试验段研究，设计时速为２００　ｋｍ／ｈ。由于无砟轨道对路、桥涵、隧道等工程基底　要求较高，要求地基为全刚性设计，工后允许变形量极小，路基工后沉降不得超过２０　ｍｍ，这无疑对地勘　工作提出了较高的要求。这就要求在收集地质基础资料阶段采用科学勘察方法，有重点的进行地质勘察，　划分勘察段落，并针对不同地层和地段，合理布置勘探点，详细查明土层结构和划分土壤类别，提出各岩　土层较为准确的物理力学参数。　１．１工程概况　无砟轨道综合试验段起自龙凤隧道进口，终于蒋家桥大桥小里程端桥台，起讫里程为：ＤＫ１２６＋１８８～　ＤＫ１３８＋８９３，正线全长１２．６４５　ｋｍ。段内隧道为龙风隧道、湾里头隧道、二岩隧道、木鱼山隧道，合计长　７　０１６　ｍ；桥为张家院子中桥、纸厂沟大桥，合计长２６０．４２　ｍ；其余为路基段，合计长５　３５３．９３　ｍ，路基段　含涵洞２２座，车站一处（蔡家车站）。　１．２地质概况　段内地表主要分布人工填筑土、第四系坡洪积层、冲洪积层及崩坡积层、滑坡堆积层、泥石流堆积层、　坡残积层等。岩性主要为粉质粘土、软土、松软土、块石土等，厚０～２０　ｍ。下伏岩层为侏罗系中统至三　叠系下统飞仙关组（Ｔ。ｆ）地层，岩性多以碎屑岩为主，但在龙凤隧道中分布有可溶性岩石。试验段位于　观音峡背斜北东翼，主体表现为单斜构造，派生有小褶、小断层、节理裂隙等。地下水主要有孔涵水、基　岩裂隙水、岩溶水等。段内除龙凤隧道穿过可溶性岩，其岩溶水发育外，孑Ｌ隙水及基岩裂隙水均不甚发育。　段内存在滑坡、顺层、岩溶、人工填土、软土及松软土等。滑坡位于龙凤隧道出口ＤＫ１３２＋２２０～＋３７０段　地表，为土层滑坡，对隧道出口影响较大；顺层分布于堑坡挖方边坡右侧；岩溶分布于龙凤隧道　Ｄ１Ｋ１２８＋７０６～Ｄ１Ｋ１２８＋８０５段基底，对工程影响较大；人工填土为新近的路堤填土，软土和松软土分布　于沟槽内等低洼地表，厚０～６　ｍ，其力学指标低，工程性质差，对工程影响大。查明软土为本次勘察的　重点。　２地质勘察　２．１勘察的重点　收稿日期：２００７—１２—１０　作者简介：龙清亮（１９７２一），男，贵州铜仁人，工程师，从事地勘岩土工程专业　７０　维普资讯 http://www.cqvip.com

重庆枢纽无砟轨道综合试验段地质勘察与体会　结合施工现状，勘察的重点为路堤、基础位于土层或基岩全风化带（Ｗ４）上的涵洞，基床位于土层　中的路堑段和隧道底位于土层和充填溶洞内的隧道段，以及各种过渡地段（路桥过渡段、路涵过渡段、路　隧过渡段、路堤与路堑过渡段、桥隧过渡段、工程地质性质差异较大的地段）。详细查明各段岩土层结构　和性质，并以查明地基内压缩层的力学指标和厚度变化为主。　２．２勘察段落的划分和工作原则　将位于土层中的路堑、隧道底位于土层和充填溶洞内的隧道、各种过渡段均作为一个工点（段落）。　每一个工点用地质纵断面和横断面控制土石界面和风化界线，地质沿线路纵向布置三个断面，其一位于中　线，两侧两断面距中线约３．０ｎｌ并平行；垂直线路方向布置横断面，断面间距不大于１５．０ｎｌ。地质断面长　度应在工程范围之外不小于２０　ｎｌ。对于基础未置于基岩上的涵洞，其涵洞轴线作为一个地质断面。每一　个地质断面尤其是横断面的地质点不得少于３个，钻孔不得少于一孔，并输以触探和其它地质点。在软土　地段，布置不小于总数ｌ／３的控制性钻孔，作连续取样。勘探深度：所有钻孔均应揭穿覆土和全风化层，　进入强风化带２～３　ｎｌ。　２－３各段采用的勘探手段　本次勘探采用了以钻探为主，挖探、观察照相、静力触探、十字坡剪切试验，土工试验及物探（瑞利　面波）为辅的综合勘探技术。　１）龙凤隧道Ｄ１Ｋ１２８＋７０６～Ｄ１Ｋ１２８＋８０５基底存在充填溶洞段：横断面间距１０．０　ｎｌ，以钻孔为主，钻　孔分别布在三个纵断面，交叉布置，每个横断面不少于２孔，钻孔结束后再布置物探，沿三个纵断面布置　三条测线，用物探补充钻探，详细查清了溶洞充填物性质和空间分布情况。　２）软土、松软土的路堤段落：ｌ２处，计２　２９０．０　ｎｌ，地质横断面间距１０　ｎｌ，部分地段加密至５　ｎｌ，每　个断面均不少于２个钻孔和２个静力触探孔，以钻探结合静力触探进行勘探，并对一定数量的静力触探孔　作十字板剪切试验。对软土性质变化较大的地段，再输以挖探，直接观察地层结构和性质；对软土厚度变　化大的地段，输以物探手段，查清软土的横、纵坡度。通过综合勘探，查明了地层结构（特别是硬壳层、　软土层和下卧层）、地貌特征和软土分布范围、成因类型、埋藏条件、物理力学性质及地下水的特性。　３）基底为土层或基岩全风化层的段落（含各种过渡段）：累计长度为３　８２６　ｎｌ，地质情况相对简单，　只需要查明基底覆土和基岩全风化带的厚度情况，因此地质横断面间距按ｌＯ—ｌ５　ｎｌ控制，以钻探为主，　每个断面不少于２个勘探孔。对于土层较浅的地带，输以部分挖探查明。　４）龙凤隧道出口ＤＫｌ３２＋２２０～ＤＫ１３２＋３７０段地表土层滑坡：位于隧道出口仰坡及边墙两侧，对隧道　出口影响较大，因此作为单独工点处理，按滑坡工点进行勘探和收集资料，先以调绘观察照相，根据调绘　结果布置滑坡主轴和辅轴勘探，查明滑体的厚度、滑面的性质、滑坡的规模和危害程度。　２．４勘探、取样及试验　２．４．１勘探　１）采用ｘＹ—ｌ００型钻机，设备精良。　２）机组长具有中级以上职称，部分为技师，记录员为专业技术学校毕业，各类人员有较丰富的实际　经验。　３）现场严格按下表实时记录和描述，现场完成钻孔日志的整理，钻孔结束后２４小时上交钻孔原始记　录资料。　４）严格执行岗位责任制、交制度及交记录。　５）钻探过程中经常检查钻头、取土器的完好情况，当发现钻头、取土器有变形、刃口缺损时，及时　更换，确保设备始终处于良好状态。　６）钻探操作、取芯、岩芯保管编录、地下水位测定及工作质量监控，严格执行有关规程、规范及相　７１　维普资讯 http://www.cqvip.com

２００８年３月第２８卷第１期　地质学报　Ｖｏ１．２８　Ｎｏ．１　Ｍａｒ．，２００８　关管理制度。　钻探记录内容　序号　项　目　内　容　１　时　间　各项作业起止时间　２　进尺与深度　钻具总长与余长、回次进尺、层深、层厚、累计深度　３　钻进情况　钻进工艺、钻具规格类型、孔径、护壁类型与深度　４　孔内情况　涌水、漏失、坍塌、缩孔、掉块、空洞、震动、钻进快慢等深度　５　钻进参数　钻压、转数、冲洗液量、投砂量　６　地下水位　初见水位与稳定水位深度　７　岩芯记录　岩芯编号、采长、采芯率、岩芯描述、取样　２．４．２取样　１）软土、松软土样使用薄壁取土器，采用均匀连续压人法取样；粘土样使用厚壁取土器，采用均匀　连续压人法或下击式重锤少击法，确保样品质量，做到多取样，重复取样。　２）所有样品取出后及时用蜡封并存放于阴凉处。　３）所有样品当天送到测试单位进行化验分析。　４）设专人负责送样，确保样品的完好和质量。　２．４．３试验　１）在现场设土工试验室，使用全套先进试验设备，对送来的样品经检验合格后及时按要求进行试验，　最迟不超过３天。　２）及时向技术人员提交试验报告，对于相邻地段试验结果出人较大的，由技术员通知机组在原取样　附近重取样作对比试验，以确保数据的准确性。　２．５原位测试　原位测试，主要有动力触探、标准惯人、静力触探、十字板剪切测试及提水测试等。　１）动力触探测试　对碎块石土及基岩全风化层进行一定数量的测试，确定地基承载力及密实程度。　２）标准贯人测试　在粘土、软土中进行，一定数量的标准贯人测试，确定土的塑性状态。　３）静力触探测试　在软土、松软土及黏土地段进行大量的测试，进行定名、确定地基承载力和测定地基土的物理力学参　数。　４）十字板剪切测试　选取一定数量的静力触探孔作孔内十字板剪切测试，测定饱和软粘土的不排水抗剪强度及灵敏度等参　数。　５）提水测试　对软土工点地段，每个点选一孔作简易提水测试，确定土层的渗透系数。　２．６成果资料整理　在搜集、调查、调绘、勘探、测试等原始资料基础上，进行综合分析和整理。工点资料整理中严格按　照ＩＳＯ　９０００国际质量体系标准进行，严格执行中铁二院的质量手册、程序文件及作业指导书的有关操作　程序。　３体会　无砟轨道试验段虽然线路长度只有十几公里，对试验段的勘察工作在我国尚属首次，其工作成效，对　我国今后高速铁路的建设和发展具有重要意义。工作最终勘察达到了预期的目的，做到了地质资料准确可　靠，满足了设计要求，经受住了检验，为无砟轨道试验段的成功奠定了坚实的基础。通过工作，有以下几　７２　维普资讯 http://www.cqvip.com 重庆枢纽无砟轨道综合试验段地质勘察与体会　点体会：　１）勘探设备应精良，是勘察原始数据的准确、可靠的保证。　２）地质人员应有丰富的工作经验，较高的技术水平和较强的综合分析能力。　３）建立完善的各项制度，尤其是质量控制制度并严格执行。　４）综合利用多种勘探手段，互相补充和完善。　５）资料的整理和试验分析在现场完成，尤其是地质断面应现场填绘，发现问题可及时修改完善。　６）多取原状样，重复取样，多分析、多统计判定。　７）资料整理过程中要全员参与，做深做细。　８）地质控制断面要达到适当的密度，较好地控制各地层纵向和横向的空间变化。　９）资料要经过各级审核，及时发现问题并不断修改完善。　参考文献：　［１］（（铁路工程地质手册》（修定版）中国铁道出版社［ｓ］，（１９９０年．北京）　［２］（（京沪高速铁路工程地质勘察暂行规定》［ｓ］，（铁建设［２００３］１　３号）中华人民共和国铁道部发布．中国铁道出版　社（２００３年．北京）　Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｒａｉｌｗａｙ　ｗｉｔｈｏｕｔ　Ｂａｌｌａｓｔ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　Ｔｅｒｍｉｎａｌ　Ｓｔａｔｉｏｎａｔｉｏｎ　Ｌ０ＮＧ　Ｑｉｎｇ—ｌｉａｎｇ　（Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｅｃｏｎｄ　Ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｃｈｉｎａ　Ｒａｉｌｗａｙｓ，Ｃｈｅｎｇｄｕ　６１００３１）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｉｓ　ａ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｔｅｓｔ　ｏｆ　ｒａｉｌｗａｙ　ｗｉｔｈｏｕｔ　ｂａｌｌａｓｔ．Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｄｅａｌｓ　ｗｉｈ　ｔｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｔｏ　ｔｈｉｓ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　ｏｂｔａｉｎｅｄ　ｇｏｏｄ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ａｎｄ　ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｒａｉｌｗａｙ　ｗｉｔｈｏｕｔ　ｂａｌｌａｓｔ；ｇｅｏｌｏｇｙ；ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ；ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ　７３