The Application of Satellite Remote-sensing for Railway Line Selection

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覆盖型岩溶区高速铁路综合选线研究

南玉高铁沿线覆盖型岩溶和膨胀岩(土)广泛发育,岩溶发育程度强烈,膨胀岩(土)多呈弱—中等膨胀性,给高速铁路勘察设计、施工运营全生命周期均带来较大风险和挑战。通过分析沿线地形地貌、特殊的岩溶地质特征和工程环境特点,提出针对性的勘察方法和选线原则,前期选线贯彻“短距通过,傍山绕避”原则,针对确实无法绕避的岩溶强烈发育区,提出“双向跨越”思路,安全、经济地跨越深溶槽,以期为覆盖型岩溶区高速铁路勘察设计及工程建设提供借鉴。

复杂岩溶区高速铁路减灾选线理论研究

研究目的:岩溶地区既有(高速)铁路建设中时常出现突水突泥、岩溶塌陷、地表失水等灾害,给人类生命财产造成严重损失,对环境造成不良影响,因此有必要从岩溶灾害风险管理角度研究复杂岩溶区高速铁路减灾选线理论,以便完善高速铁路选线理论体系,对岩溶区高速铁路选线工作、防灾减灾具有重要实际意义。研究结论:(1)揭示了复杂岩溶区控制高速铁路选线的岩溶致灾因子及灾害风险类型;(2)创立了复杂岩溶区高速铁路减灾选线理论:在识别岩溶致灾因子、灾害风险的基础上,以"绕避强烈发育岩溶,选择相对安全位置,设置合理工程设施"为指导方针,贯彻执行"先绕避、短通过、抬高程、傍河边、靠既隧、顺坡排、浅覆盖、防崩滑"二十四字减灾选线指导原则,初步选定线路方案;采用以多级模糊综合评价法、风险评估法进行线路方案定量综合比选和风险评估,不断完善线路方案;(3)该研究成果有利于完善铁路勘察设计规程规范,指导高速铁路选线工作,实现"防灾减灾、降低造价、确保安全"的目标。

成贵铁路观音山隧道水文地质勘察与选线

研究目的:新建成都至贵阳铁路观音山隧道位于贵州省毕节市大方县境内,由于云贵高原抬升快,河流切割深度达600 m以上,加之地质构造发育及雨水较多等原因,使得二叠系、三叠系灰岩岩溶发育程度极高,溶蚀基准面低,造成地表水系不发育,地表水环境极为恶劣、敏感,石漠化极为严重。地质工作需查明影响线路方案的地质因素,综合分析其危害,预测其对工程可能产生的不利影响,为线路选择及工程设置提供依据。研究结论:(1)隧址区位于黔西"山"字形构造体系脊柱与小路坡东西向构造带复合部位之冒沙井南北向构造带内,断层、褶皱及垂直于断层、褶皱轴线的横张节理发育;(2)启化田坝背斜为倾覆背斜,两翼及倾覆端环闭状泥页岩阻隔了岩溶水发育通道,形成局部垂直于背斜轴部的小型分水岭,极大地减弱了观音山分水岭南侧的岩溶发育程度,同时也为高原山塘型芦塘水库的形成创造了条件;(3)线路选择在观音山小型分水岭南侧岩溶不发育区,并远离芦塘水库,不仅绕避了岩溶及水库水环境的风险,同时缩短了线路长度,节约了工程投资,线路方案是切实可行的;(4)本研究结论可为复杂岩溶山区铁路、公路地质选线提供指导。

岩溶地区隧道工程地质选线适宜性评价

岩溶地区地质条件极为复杂,在岩溶区进行隧道建设时,由于线路选取不当,常发生涌突水(泥)、涌砂、地表塌陷等岩溶地质灾害,严重威胁隧道施工和运营期的安全。以影响隧道选线的各种地质因素作为定性评价指标,采用权重系数法,通过定性指标定量化来对岩溶区隧道线路选取的合理性进行分析评价,基于此提出线路选取优化措施。同时,以滇中引水工程白虎山隧道地质选线为工程实例,对研究区线路选取的适宜性进行定量评价,并提出优化措施,实践证明,采用权重系数法分析评价结果与隧道施工实际基本相符。

岩溶地区隧道设计探讨

可溶岩分布面积约占我国国土面积的三分之一,大量隧道的修建使得越来越多的隧道需穿过可溶岩地带。然而可溶岩往往伴随着岩溶洞穴、地下暗河、破碎带等复杂地质构造,这无形中给隧道的修建带来极大的困难。隧道设计,围岩分级是关键,围岩级别的确定离不开超前地质预报。有鉴于此,重点分析了隧道超前地质预报和围岩分级,同时论述了隧道选线和隧道支护等方面,旨在与各位同行交流探讨,共同推进岩溶隧道设计技术的发展,降低甚至避免岩溶对隧道修建的影响。

以黔张常铁路为例谈岩溶区铁路选线原则

以黔张常铁路为依托,对岩溶地区铁路选线的基本原则进行了分析和总结,提出了岩溶地区铁路选线需遵循线路尽量绕避岩溶区或以最短距离穿越、对岩溶危害要避重就轻、以安全高度跨越岩溶区三大基本原则,以供借鉴。

长沙地铁越江隧道穿越岩溶地层关键技术研究

研究目的:长沙地铁3号线阜埠河站-灵官渡站区间是穿越湘江及江中橘子洲的越江隧道区间,江底存在不同程度的岩溶发育区,工程及水文地质条件复杂,实施难度大。长沙地区尚无越江隧道长距离下穿江底岩溶强发育区先例,为解决复杂岩溶水底隧道穿越技术,降低施工风险,实现隧道穿越水下岩溶地层,本文对复杂岩溶水底隧道关键技术体系进行研究,以期为类似工程建设提供借鉴。研究结论:(1)对于越江隧道,通过确定合理过江线位方案,绕避岩溶区,能有效地减小岩溶穿越区距离,降低工程风险;(2)岩溶区越江隧道采用泥水盾构掘进工法,工程风险更为可控;(3)对于岩溶处理平台采用水上钢平台,能有效地减小岩溶处理产生的环境影响;(4)岩溶注浆处理通过制定合理注浆方案、注浆参数,保证溶洞处理效果并控制投资;(5)盾构掘进过程需合理控制,工筹安排应结合试验段开展,精细化控制盾构掘进过程;(6)本文关键技术体系对其他同类地层隧道施工具有一定借鉴作用。

郑万铁路巴东至香炉坪隧道群岩溶地质选线方案研究

郑万铁路湖北段巴东至香炉坪隧道群在穿越可溶岩地区地质勘察期间,深孔钻探揭示到能听见水声、伴有冷风冒出、超过80 m的巨型半充填溶洞等。为解决上述不良地质问题,在经过区域水文地质调查及系统的地下水动力分析,推测该溶洞底部为暗河,施工图设计阶段对初步设计阶段既定线路方案进行优化。由于受车站位置、标高及线路纵坡等因素控制,无法从竖向空间进行综合调整,进而从平面上提出5种线路方案,并从主要不良地质、岩溶发育程度、围岩级别、辅助坑道、施工风险、工程投资等方面进行综合比选,推荐出施工风险相对较低、投资相对较少的线路取直且绕避暗河的D8K线路方案。施工开挖揭示表明,隧道成功避开岩溶强烈发育区的巨型含水地下暗河,巴东至香炉坪隧道群岩溶地质选线方案是成功的。

自强水库库区工程地质评价与坝线选址研究

自强水库位于陕南秦巴山地中低山地貌区,水库为镇巴县备用水源地及旅游观光风景区,属小(1型水库。通过对库坝区地质构造、地层岩性、岩溶发育等工程地质条件分析可知,对工程建设及坝线选址有影响的工程地质问题主要为库区内发育逆冲叠瓦小断裂以及岩溶发育可能导致水库渗漏等。库区内无大型活动性断裂构造,构造较为稳定,且库区蓄水范围小,蓄水量不大,不易诱发地震。而拟选坝址位于自强河段,沟谷对称顺直,综合水库坝址区地形地貌、工程地质等条件进行坝线比选,推荐下游坝线为较为理想的坝线位置,可满足工程建设要求。

瑞梅铁路广东段工程地质选线研究

以瑞梅铁路广东段为依托,针对山区铁路复杂的工程地质条件及不良地质发育的现象,提出了经危岩、落石和崩塌的3条线位方案,经石灰石矿采空区以及岩溶区段的2条线位方案。经现场详细勘察,综合比较分析各线位方案的优缺点,最终选择右侧长隧道大绕避危岩、落石方案以及右侧绕避石灰石矿采空区方案作为该区段线路的贯通方案。本文可为工程地质条件复杂、不良地质现象发育地段的山区铁路地质选线工作提供一定的参考。

喀斯特平原地貌特高压直流线路塔位基础选型及应用

以特高压示范工程糯扎渡电站送电广东±800 kV直流输电线路为例,研究喀斯特平原地貌下特高压直流线路塔位基础的优化选型及复杂地质条件下基坑开挖处理方法。通过实地勘察施工过程,提出原状土基础在复杂地质条件下"导"、"分"、"截"、"提"的4种处理方法及大开挖基础设计原则。喀斯特平原地貌下的基础选型受季节性影响,减小基础的埋深能有效地降低这种影响。

重庆至利川铁路岩溶地区选线

根据重庆至利川铁路岩溶地质状况,给出了岩溶地区选线设计的指导性原则,详细阐述了线路选线优化方案,对可能出现的各类风险加以有效控制,达到了预期的目标。

构皮滩水电站泄洪隧洞区工程地质研究及洞线选择

构皮滩水电站泄洪洞工程位于碳酸盐岩地区,通过前期大量的工程地质勘察研究,查明了工程区工程地质条件与主要地质问题。在洞线选择过程中,各建筑物最大限度地避开了主要地质缺陷,并对可能出现的问题进行了预处理。泄洪洞工程的成功实践是地质与设计有机结合的典范,对工程建设具有借鉴作用。

岩溶地区高速公路选线设计--以广西隆安至硕龙高速公路为例

基于岩溶地区地形地貌渗漏强烈、成土速度慢、土壤侵蚀强、植被易受破坏及逆向演替难度大等特点,以广西隆安至硕龙高速公路工程为例,分析了广西隆安至硕龙地形地貌、水文地质特征,阐述了岩溶地貌下路线选线原则与特点,通过多方案比选确定了路线走向及路线通过方式,该路线设计将完善岩溶地区路线选线理念,丰富复杂地形地貌下路线的设计实践。

陇东南某铁路越岭山区主要工程地质问题及地质选线

陇东南西秦岭山区地质条件复杂,断裂、褶皱等构造活动强烈,铁路建设面临滑坡、危岩落石、砾岩岩溶、活动断裂等众多工程地质问题,严重制约着铁路的走向。为指导铁路选线,在详细调绘的基础上,提出了越岭山区地质选线的原则。结合具体线路方案,通过分析实际工程地质条件,考虑工程设置及施工安全风险等因素,对三段越岭线路进行了比选,选定了从砾岩岩溶影响区侧缘通过、缩短穿越第三系红层线路长度、绕避滑坡群和高位危岩落石等受工程地质问题影响较小的方案。本文的研究成果对于西秦岭山区相似地质条件下的铁路选线具有借鉴意义。

断层带隐伏溶洞群对隧道衬砌受力特征的影响及施工方法研究

溶洞会造成隧道围岩变形以及隧道衬砌结构受力特性的改变。以穿越断层带隐伏溶洞群的某隧道为研究对象,采用Midas|GTS软件建立数值模型,研究在存在无充填干溶洞群的情况下,分别采用台阶法和CD法施工穿越断层带斜向隐伏溶洞群时,隧道衬砌结构的应力变化规律,并根据衬砌结构受力特征对施工方法进行比选。结果表明:隧道施工穿越断层带隐伏溶洞群时,衬砌结构应力变化主要受控于断层带围岩力学性质,溶洞群对衬砌结构应力变化的影响相对较小。隧道下部(拱脚、拱底位置)溶洞会造成衬砌结构拱底位置应力集中。若隧道下部无溶洞,采用CD法施工,除衬砌结构侧壁位置应力值较大外,衬砌结构其他位置应力值均小于台阶法开挖情况,因此采用CD法施工更为合理;若隧道下部有溶洞,下部溶洞使得衬砌结构拱底位置处应力较大,采用台阶法开挖较合理。