浅析改善梁山隧道工程地质条件 .docx
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1、浅析改善梁山隧道工程地质条件 浅析改善梁山隧道工程地质条件 【摘要】梁山隧道为新建张家口至呼和浩特快速铁路上的控制性工程,特殊的地质条件及地理位置决定了其对张呼铁路整体选线的控制作用,同时也提出了诸多工程地质问题。针对长隧道方案的工程地质问题,选择不良地质和构造影响小、绕避膨胀岩的通道,优化线路方案,改善梁山隧道工程地质条件意义重大。 【关键词】改善;梁山隧道;工程地质条件 1 概述 新建张家口至呼和浩特快速铁路途经河北省、内蒙古自治区,东起河北省张家口南站,西迄于呼和浩特东站。线路全长286km,速度目标值250km/h。该铁路为内蒙古通往华北地区的第一条快速客运专线,也是中长期铁路网规划的
2、重要组成局部。该工程建成后,将分流现有京包线的客流,极大增强内蒙古及更远地区铁路运输能力。 梁山隧道位于内蒙古自治区乌兰察布市卓资县境内,该段为典型的低中山区,地形起伏较大,山体沿线路方向总体呈“M形,隧道进口、出口两端山体高耸,中部为宽大冲沟。定测长隧道方案最大埋深384m,长度约7.5km,为张呼线第二长隧道。穿过的岩性复杂,地质构造、不良地质、特殊岩土发育,线路方案的选择意义重大。 梁山隧道所经山体分布有危岩落石、岩溶等不良地质及断层构造,特殊岩土以隧道中部长大段落膨胀岩为主,局局部布湿陷性黄土,且该段水文地质条件较为复杂。选择不良地质和构造影响小、绕避膨胀岩的通道,优化线路方案,改善梁
3、山隧道工程地质条件意义重大。 2 自然特征 2.1 地形地貌 隧道穿越卓资剥蚀中低山区,冲沟发育,地面高程1410.2m1727.2m之间,相对高差最大约317m,自然坡度较陡,一般为1531,整体地形为西南高东北低,植被多为树木及少量杂草。 2.2 地层岩性 梁山为卓资县境内最高山脉,主要为太古界大理岩、片麻岩,由于受构造变动、岩浆活动的破坏及强烈混合岩化、花岗岩化作用的影响,各段岩性特点有所不同。中部出露白垩统下统白女羊盘组凝灰岩,该套岩层为一套陆相火山喷发-沉积地层,不整合接触于太古界地层之上,北部以火山碎屑岩为主,层状构造较明显,南部为熔岩,层理不清,以块状构造为主。第三系上新世大面积
4、的玄武岩覆盖于上新世以前地层及花岗岩之上,局部可见玄武岩不整合在早白垩统之上。第四系上更新统地层主要分布于冲沟或河床两侧的一级阶地。一般具二元结构,上为风成黄土,下为冲洪积碎石土。第四系全新统地层主要分布于冲沟沟底,河床部位,岩性多为碎石类土,局部见漂石。 2.3 地质构造 隧址区处于阴山山系的大青山东南部,其基底由太古界集宁群混合大理岩和片麻岩构成,隧道中部白垩系凝灰岩发育,大局部呈倾角平缓的单斜构造覆于基底,与太古界片麻岩断层接触。 2.4 水文地质 隧址区未见地表水,隧道中部冲沟发育,雨季有短时间急流,向北汇入大黑河;上述地表水均属于黄河水系,最终均向西汇入黄河,多为源短流急的季节性河流
5、,雨季河水猛涨,水流湍急,枯水季节流量较小,甚至干涸。地下水主要为基岩裂隙水及碳酸盐岩裂隙岩溶水两类。地下水对普通混凝土结构无侵蚀性。 2.5 不良地质 岩溶 岩溶发育在质地较纯、颗粒粗和厚层大理岩中,纯质大理岩岩溶最为发育,其次为变粒大理岩和混合大理岩,太古界集宁群厚层变粒大理岩和混合大理岩等可溶岩,地表大理岩溶隙、溶洞等溶蚀现象不发育,地下岩溶形态以顺结构面和断裂发育的溶隙、溶洞为主。 本线隧道东北侧1.7km左右为丹拉高速福生庄1号隧道,根据施工资料,隧道开挖揭露溶洞大小从0.20.8m小溶洞至最大132410m的巨型溶洞,溶洞局部有碎石充填物及塌落巨石。大理岩区岩溶对隧道影响程度较大,
6、特别是隧道应考虑岩溶水突水、突泥问题,设计及施工时须注意。 危岩落石 隧道进口处危岩落石:隧道进口自然坡度30-50度,岩性为片麻岩强风化,发育2-3组节理,岩体较为破碎,呈块状或者大块状,坡面可见散落石块,落石粒径一般30-50cm,最大可达1.2m左右。施工过程中建议进行放坡或做其它相应防护。 泥石流 隧道进口沟谷发育小型泥石流,泥石流类型主要水石流,位于泥石流通过区,堆积的主要成分是砾石、碎石和少量块石,少量砂砾组成。比一般洪水破坏力大,以冲刷为主,对护岸及建筑物产生慢性冲刷破坏。 2.6 特殊岩土 膨胀岩 隧址区中局部布白垩统下统白女羊盘组凝灰岩、泥岩、砂质泥岩,遇水迅速崩解、软化,工
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