丽江-香格里拉段线路方案优化和工程地质条件评价
时间:2024-12-14 05:15:17
答案

一、线路方案对比和优化

从工程地质分区图(图13-11)可以看出,评价区内工程地质条件差的区域集中分布在评价区的中部,呈条带状分布,丽江-香格里拉段铁路东线方案、西线方案和组合方案都不可避免地通过这些区域。现对各线路方案的工程地质条件简述如下:

东线方案:东线方案在团山-大具盆地东缘段工程地质条件较好,大具盆地东缘至白水台段工程地质条件中等—差。大具盆地位于哈巴-玉龙雪山东麓断裂5 km影响范围内,斜坡结构以顺向坡为主,滑石板滑坡和金沙江深切河谷的地貌特征增加了工程地质条件的复杂程度。白水台至古鲁巴一带工程地质条件中等,在安南一带工程地质条件较好,可能遇到的主要地质问题是大羊场滑坡等斜坡变形以及线路穿越白水台自然保护区等问题。阿热到香格里拉段位于中甸断裂的影响范围内,工程地质条件中等—较差。综合分析,本方案中工程地质条件较好段约占10%,工程地质条件中等段约占40%,工程地质条件较差段约占30%,工程地质条件差段约占20%。本方案的主要工程地质问题是高陡边坡问题、活动断裂和滑坡、泥石流等地质灾害。

西线方案:西线方案线路在丽江盆地内与玉龙雪山东麓断裂斜交,尤以小玉龙附近影响最大,从小玉龙附近开始,铁路设计高程和玉龙雪山山体之间的高差大,铁路呈NW向以隧道(玉峰寺隧道)形式通过玉龙雪山,隧道最大埋深达1000 m以上,受这两种因素的控制,该段工程地质条件差;在玉龙雪山西麓龙蟠附近,该方案线路进入工程地质条件中等的区域,一直延续到虎跳峡镇冷都复杂斜坡体以西,在冷都复杂斜坡体附近,出现部分工程地质条件差的区域;从虎跳峡冷都复杂斜坡体向NW至俄迪一带,地层岩性主要为二叠系片理化玄武岩、三叠系砂板岩、千板岩等,工程地质条件以中等为主。但是受中甸断裂影响,斜坡岩体比较破碎,开挖条件下易发生崩塌和滑坡现象,局部工程地质条件变差。在俄迪以北,线路开始进入小中甸盆地,工程地质条件中等—较好,局部受中甸断裂的强烈影响,工程地质条件较差。综合分析,本方案中工程地质条件较好段约占10%,工程地质条件中等段约占20%,工程地质条件较差段约占30%,工程地质条件差段约占40%。工程地质条件差的区域主要位于丽江盆地北部玉龙雪山东麓断裂的影响范围内。

表13-12 丽江-香格里拉段规划区工程地质条件计算结果图

表13-12 滇藏铁路丽江-香格里拉段优化线路工程地质分区图

组合方案:组合方案综合了东线方案和西线方案,即从团山向北与东线方案走向基本一致,在白水台改向西行,与哈巴-玉龙雪山东麓断裂近直交,延伸至俄迪一带,影响本方案的突出地质问题是活动断裂,具体表现为在大具附近与玉龙雪山东麓断裂斜交,从大具至俄迪段与哈巴雪山北麓断裂近于平行和斜交,且地形起伏大。综合分析,本方案中工程地质条件较好段约占15%,工程地质条件中等段约占25%,工程地质条件较差段约占30%,工程地质条件差段约占30%,影响本方案的突出问题是活动断裂问题和地形坡度大。

在上述工程地质条件分区和原线路规划方案分析的基础上,综合考虑建设成本和建设难度,认为西线方案可以作为丽江-香格里拉段铁路推荐线路方案,但该方案南段需要进一步优化。可以由原来的从团山附近接入大丽线(大理-丽江铁路)改为从丽江市南端太平村附近接入,线路总体走向为太平村-中吉村-文笔水库-下长水-三家村-仁河-中义-龙蟠(图13-12),在龙蟠附近沿用原西线方案,这样,可以大大减弱玉龙雪山东麓断裂对铁路的影响、降低玉峰寺隧道的长度和埋深,使相应的重大工程地质问题得到缓解。初步统计,优化后的线路总长度约178.20 km。

二、优化方案沿线的工程地质条件评价

根据丽江-香格里拉段工程地质条件计算结果并结合野外工程地质调查资料,对优化线路进行综合分区,共划分出15个区段(图13-12,表13-8),分别为工程地质条件较好(A1、A2、A3)、工程地质条件中等(B1、B2、B3、B4)、工程地质条件较差(C1、C2、C3、C4、C5)和工程地质条件差(D1、D2、D3)。其中,工程地质条件较好的线路长度为30.04 km,占线路总长度的16.86%;工程地质条件中等的线路长度为43.25 km,占线路总长度的24.27%;工程地质条件较差的线路长度为66.11 km,占线路总长度的37.10%;工程地质条件差的线路长度为38.82 km,占线路总长度的21.78%。总体上,滇藏铁路丽江-香格里拉段工程地质条件以较差为主,其次为工程地质条件中等和差区段。现将各分段的主要工程地质特征分述如下:

A1 太平村-中和村东(K0-K10+502)

本段长约10.50 km,铁路线从丽江盆地东南部边缘通过,地势比较平坦,地面高程一般为2300~2600 m,地形坡度小于15°。线路通过区的岩性主要为丽江盆地的湖相沉积,下伏基岩为三叠系砂板岩和页岩等,本段距离活动断裂远,仅在本段东部3 km左右存在活动性较弱的鹤庆-洱源断裂,属鹤庆中等震源区。本段斜坡结构较好,工程地质岩组主要为软弱松散第四系土石类、软弱岩组(主要为第四纪冰水堆积物)和坚硬块状碳酸盐岩组,可能遇到的主要工程地质问题是丽江盆地的软弱地基问题,出现重大地质灾害问题的可能性小。因此综合认为本段工程地质条件较好。

B1 中和村东-文笔村西(K10+502-K18+103)

本段长约7.60 km,地势较平坦,线路从丽江盆地南缘的文笔水库南侧山脚下通过,线路通过区地面高程一般为2300~2600 m,线路南侧山坡高程一般为2600~3000 m,地形坡度总体15 °左右,在文笔水库附近地形坡度变化较大。本段铁路通过区的地层岩性主要为丽江盆地的湖相沉积,下伏基岩为三叠系砂板岩和页岩等,工程地质岩组主要为软弱松散第四系土石类和坚硬块状碳酸盐岩组,线路南侧斜坡结构主要为横向坡,稳定性较好。本段线路位于鹤庆中等震源区,最主要的工程地质问题是在文笔水库附近线路与丽江-小金河断裂中段距离较近,地质灾害弱发育。因此综合认为本段工程地质条件中等。

表13-8 滇藏铁路丽江-香格里拉段优化线路工程地质分区评价结果

C1 文笔村西-南洋村(K18+103-K30+038)

本段长约11.94 km,地势表现为沟谷与高山相间,铁路以隧道通过拉市海与文笔水库之间的分水岭,隧道长度约2.5 km,最大埋深800 m。线路通过区河流和沟谷较发育,线路在本段除隧道外还主要有长水特大桥和美全特大桥等桥梁工程。该区地形坡度一般15°~25°,部分山坡坡度大于35°,斜坡结构主要为横向坡和平坡。本段地层岩性主要为三叠系砂板岩和页岩等,工程地质岩组主要为较坚硬中厚层状砂板岩、玄武岩岩组和坚硬块状碳酸盐岩组,在断裂带存在一定范围的软弱岩组。三叠系腊美组的砂岩和北衙组的灰岩中含水较丰富,在隧道建设过程中可能出现突水问题。本段线路位于丽江强震源区,在下长水附近与玉龙雪山东麓断裂斜交。主要工程地质问题是深埋隧道岩爆和突水问题,局部地段存在滑坡和泥石流等地质灾害,综合认为本段工程地质条件较差。

A2 南洋村-两家村(K30+038-K43+852)

本段长约13.81 km,线路从金沙江与拉市海之间的分水岭进入金沙江河谷,总体地势起伏较大,线路通过区仅在蒙古哨和达落站附近为隧道,其他地段主要位于山坡中下部较平缓地段,地面高程一般2200~2400 m。该区线路以东地区地形坡度25°~45°,以西地区地形坡度15°~25°,斜坡结构主要为横向坡和反向坡。地层岩性主要为二叠系玄武岩、三叠系砂板岩和页岩等,工程地质岩组主要为较坚硬中厚层状砂板岩、玄武岩岩组和坚硬块状碳酸盐岩组。本段线路位于剑川强震源区,但距离活动断裂较远,仅在三家村附近与龙蟠-乔后断裂平行,相距约1.50~2.00 km。主要工程地质问题是隧道施工过程中的岩爆、突水及龙蟠-乔后活动断裂问题,出现重大地质灾害的可能性小,综合认为本段工程地质条件较好。

C2 两家村-营盘村(K43+852-K58+571)

本段长14.72 km,在地貌上位于金沙江宽谷区,地势起伏较小,发育有4级河流阶地,且有狭长的第一、二级河流阶地分布,场地开阔,地形坡度一般15°~25°。本段铁路线的设计高程约在2100 m左右,在玉龙雪山西麓山坡中切坡通过,工程地质岩组以软弱岩组(主要为冰碛物和断裂带)、较坚硬中厚层状砂板岩、玄武岩岩组和坚硬块状碳酸岩岩组为主,铁路线方向垂直冰碛物比较发育的仁和沟和中义沟,铁路主要以桥梁形式通过这些沟谷,在营盘附近设有虎跳峡车站。本段位于剑川强震源区,主要工程地质问题是距龙蟠-乔后断裂较近,线路走向与断裂近于平行,最近处约1 km。虎跳峡车站设在金沙江右岸的台地之上,应注意在开挖边坡过程中容易引起小规模崩塌或滑坡问题。综合认为本段工程地质条件较差。

D1 营盘村-虎跳峡镇(K58+571-K66+223)

本段长约7.65 km,在地貌上位于金沙江峡谷区,谷坡陡峻呈“V”字型,地形起伏大。规划铁路在上峡口附近跨越金沙江,该区斜坡结构以横向坡为主,部分为反向坡。工程地质岩组以较坚硬中厚层状砂板岩、玄武岩岩组和坚硬块状碳酸岩岩组为主,该段地质灾害较发育,主要有冷都复杂斜坡体、香格里拉三中泥石流、214国道边坡崩塌和滑坡等。本段控制性工程为金沙江特大桥,金沙江大桥桥位初步选在上莫古喜附近的下落鱼一带,该桥位附近的冷都复杂斜坡体总体稳定性较好,在降雨和地震作用下斜坡体局部稳定性较差;如果规划的虎跳峡水电站上马并蓄水,可能导致冷都复杂斜坡体复活。综合认为本段工程地质条件差。

B2 虎跳峡镇-月亮坪村东(K66+223-K73+284)

本段长约7.06 km,地势起伏较大,河流和冲沟发育,铁路工程以桥梁和隧道相结合为主,铁路设计标高为2500 m左右。斜坡结构以反向坡和斜向坡为主,工程地质岩组以松散第四系土石类和较坚硬中厚层状砂板岩、玄武岩岩组为主。与线路相距较近的中甸断裂在本段活动性较弱,滑坡在214国道西侧边坡较发育,泥石流主要分布在硕多岗河左岸的几条支流中。综合认为本段工程地质条件中等,在铁路隧道的进出口应注意滑坡和泥石流的影响。

A3 月亮坪村东-阿里落(K73+284-K81+932)

本段长约8.65 km,铁路沿线地形坡度在25°~35°之间,部分地区坡度大于35°,铁路线主要以桥梁和隧道形式从硕多岗河左岸通过。本段斜坡结构中等-较差,硕多岗河左岸主要为横向坡,右岸以斜向坡为主,其上多为第四系堆积物覆盖。工程地质岩组以较坚硬中厚层状砂板岩、玄武岩岩组为主,构造节理和卸荷裂隙发育,硕多岗河右岸沿214国道边坡滑坡较发育,而左岸则弱发育,本段处于剑川强震源区与中甸-小中甸强震源区之间的地震弱发区,中甸断裂在本段活动性较弱。综合认为本段工程地质条件较好,但应注意铁路施工过程中开挖坡脚可能引起坡体失稳。

C3 阿里落-土官村(K81+932-K90+855)

本段长约8.92 km,沟谷发育,地势起伏较大,坡度分布在25°~35°之间,铁路线在本段设计高程为2500 m左右,主要以隧道和桥梁形式通过,从硕多岗河左岸跨越到右岸。工程地质岩组以较坚硬中厚层状砂板岩、玄武岩岩组为主,发育少量坚硬块状碳酸盐岩岩组。本段位于中甸-小中甸强震源区,铁路与中甸断裂南段平行。由于本段岩体完整性较差,施工过程中应注意隧道冒顶以及边坡开挖过程中引起的小规模崩塌或滑坡问题。综合认为本段工程地质条件较差。

D2 土官村-洞举村西(K90+855-K104+583)

本段长约13.73 km,地势起伏大,沟谷发育,铁路在本段主要以隧道和桥梁方式通过,部分为切坡。斜坡结构以横向坡和顺向坡为主,部分为反向坡。工程地质岩组以较坚硬中厚层状砂板岩、玄武岩岩组为主,构造节理和卸荷裂隙发育,岩体较破碎,崩塌、滑坡和泥石流等地质灾害发育。本段位于中甸-小中甸强震源区,距中甸断裂南东段较近,活动性中等。综合认为本段工程地质条件差。

C4 洞举村西-小中甸(K104+583-K124+434)

本段长约19.85 km,地势起伏大,山峰与谷地交互出现,线路从本段进入小中甸盆地,地形坡度从南向北逐渐变缓,本段南部地形坡度一般为15°~25°,北部地形坡度则为0°~15°,地质灾害弱发育,仅部分地段发育红粘土滑坡,湖相粘土边坡在外部因素作用下易发生滑坡和小型崩塌。铁路在小中甸盆地内沿盆地东侧边缘通过,铁路路基位于小中甸盆地内的湖相粘土层之上。本段位于小中甸-中甸强震源区,线路与中甸断裂中段基本平行,一般相距1.5~3 km,综合认为本段工程地质条件较差。

B3 小中甸-碧古村北(K124+434-K139+391)

本段长约14.96 km,在地貌上位于小中甸盆地内,地形平缓,地面高程一般为3200~3300 m。大部分线路位于小中甸河左岸的河流阶地之上,工程地质岩组以软弱松散第四系土石类、较坚硬中厚层状砂板岩、玄武岩岩组和坚硬块状碳酸盐岩岩组为主,地质灾害弱发育。本段线路位于中甸-小中甸强震源区,距中甸断裂较近,线路走向与中甸断裂近于平行。本段铁路主要在地表以路基形式通过,主要工程地质问题是靠近沟槽附近或人工切坡条件下,湖相粘土在雨季容易发生小规模滑坡。综合认为本段工程地质条件中等。

C5 碧古村北-一母康思(K139+391-K149+723)

本段长约10.33 km,铁路线从小中甸盆地进入中甸盆地,地形起伏较大,冲沟发育,本段除盆地外,工程地质岩组以较坚硬中厚层状砂板岩、玄武岩岩组和坚硬块状碳酸岩岩组为主,斜坡结构多为顺向坡,岩体较破碎,滑坡灾害较发育。本段位于中甸-小中甸强震源区,铁路与中甸断裂相距较近。综合认为本段工程地质条件较差。

D3 一母康思-乃日村(K149+723-K161+341)

本段长约11.62 km,主要位于中甸盆地内,地面高程一般为3300~3400 m。本段工程地质岩组以松散第四系土石类和较坚硬中厚层状砂板岩、玄武岩岩组为主,盆地外围低山区局部三叠系砂板岩斜坡结构为顺向坡,在开挖条件下易出现滑坡。本区位于中甸-小中甸强震源区,距中甸断裂近,局部与中甸断裂斜交,综合认为本段工程地质条件差。

B4 乃日村-夏卡村(K161+341-K178+207)

本段长约16.87 km,地势起伏较大,从腊浪到夏卡地面高程呈递升趋势,地形坡度在15°~25°之间,部分地区大于25°。斜坡结构主要以反向坡和平坡为主,偶见顺向坡,工程地质岩组主要为坚硬块状碳酸盐岩岩组,地质灾害弱发育,综合认为本段工程地质条件中等。

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