滑坡工程地勢勘測選線探索范文

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作者：丁茂林單位：中鐵工程設計咨詢集團有限公司北京

上第三系(N2)③1粉質黏土(N2):棕紅色為主，土質不均，夾有大量的粉細砂，局部含礫，可見大量的黑色鐵錳質結核，堅硬。③2粉細砂(N2):紫紅色為主，成分主要以石英、長石等為主，砂質不均，夾有大量的黏粒，局部夾少量礫石，潮濕—飽和，中密—密實。

三疊系上統延長組(T3y1)④1砂巖:淺黃色、灰黃色為主，主要成分以長石為主，細粒結構，薄層狀構造，巖質較堅硬，巖體較完整，風化層厚約4～8m。④2泥巖:青灰色、紫紅色為主，泥質結構，薄層狀構造，巖質較軟，巖體較破碎。

三疊系中統銅川組(Tt22)⑤1砂巖:肉紅色、淺黃色為主，主要成分以長石為主，細中粒結構，中層狀構造，局部夾有薄層黃綠色頁巖，巖質較堅硬，巖體較完整，風化層厚約3～7m。⑤2凝灰巖:粉紅色、紫紅色為主，細粒結構，薄層狀構造，遇水后迅速崩解，風化后呈紅色、紫色、灰白色彩色黏土狀。

壓碎巖主要分布于斷層構造帶內，原巖為三疊系上統延長組砂巖、泥巖，顏色以原巖顏色為主，主要呈灰黃色、青灰色、紫紅色，巖體呈碎塊狀，裂隙內有泥鈣質充填，巖體易碎。

地質構造

該區域處于浮山大斷裂的西側邊緣，受此影響，地質構造發育。老虎溝內主要的地質構造有F1正斷層，斷層寬度變化較大，約45～150m，斷層帶物質主要以壓碎巖(原巖為砂巖)為主，局部可見斷層角礫。斷層整體走向與老虎溝斜交，南側產狀約N29°E/78°N，延伸至老虎溝滑坡群西南側邊界后，斷層走向朝東側扭轉，產狀大體變為N65°E/78°N，繼續朝北東東方向延伸，延伸至西池村西側被上第三系、第四系地層完全覆蓋。同時，在花池溝南側，發育有一f1－1次生正斷層，斷層帶寬度約50m，斷層帶物質主要以壓碎巖(原巖為砂巖)為主，斷層產狀為N60°W/85°N;物探測試查明南側發育f1－2次生斷層，由于表層被第四系覆蓋，斷層性質不明。

水文地質

老虎溝內有常年流水，滑坡西南側下游約500m處為南河水庫，本次調查時溝內水量較為穩定，初步估算穩定流量約900m3/d。溝內常年流水補給來源為兩個泉點，一個位于斷層F1與支斷層f1－1的交匯處附近，另一個位于支斷層f1－1的斷層破碎帶內。地下水對鋼結構及混凝土結構無侵蝕性。

不良地質與特殊巖土

1不良地質

(1)滑坡

老虎溝滑坡位于位于F1斷層北側、老虎溝右側，在平面上呈一簸箕形(見圖2)。滑坡長約600m，寬約450m，滑坡體厚度變化較大，根據已鉆鉆孔HMGSZ-HP1號孔揭示，厚度間于5～40m，滑坡區域內地勢東北高、西南低，滑坡主體滑向為S50°W(230°)，為一受F1斷層構造帶影響、沿三疊系泥巖軟弱層滑動的基巖順層滑坡。滑坡后緣可見明顯的地表拉裂縫、串球狀黃土陷穴，地形呈明顯的圈椅狀構造，且滑坡呈嵌套式多級滑動。受F1斷層構造的影響，滑坡可分面明顯的兩個主滑部分，滑坡體內又局部發育有小方量的次級滑坡，構成了一大規模的滑坡群。滑坡后緣為第四系黏質黃土，前緣土體被沖蝕，裸露基巖，局部基巖由于受滑坡影響，出現明顯的基巖反翹現象;同時，在滑坡群內又伴生有小規模的次生切層滑坡。

(2)淺表層溜坍

區域內表層地層主要第四系上更新統砂質黃土，砂質黃土孔隙度較大，垂直節理裂隙發育，在下部臨空的情況下淺表層產生錯動，形成小規模的溜坍。該段線路主要以隧道工程通過，淺表層溜坍對工程影響較小。各溜坍具體分布見圖3。

(3)黃土陷穴

黃土陷穴主要形成在滑坡的后緣，由于受滑坡拉裂縫的影響，滑坡后緣的圈椅狀構造處往往地勢相對較低，降水時雨水在此匯聚，并沿滑坡形成的拉裂縫下滲。隨著時間的推移，在長期雨水下滲處黃土區形成局部下陷的洞穴，區域內在滑坡后緣處均有分布。

2特殊巖土

(1)濕陷性黃土區域內特殊巖土主要為濕陷性黃土，具濕陷性，根據相鄰區域內取樣實驗，黃土自重濕陷系數δzs=0.01～0.022，濕陷系數δs=0.01～0.05，屬于Ⅱ級中等非自重濕陷性場地類型。

(2)膨脹巖隧道出口段出露有三疊系中統銅川組凝灰巖，遇水迅速崩解、軟化，且具膨脹性，工程性質極差，對隧道工程影響較大。

各方案工程地質與水文地質條件及問題

盡管三方案相距較近，但由于受斷層、滑坡影響，三方案通過區域內的巖性、構造和不良地質差異較大，因此，分別從工程地質和水文地質條件等方面對三方案做出詳細評估。

1滑坡中穿方案D1K

滑坡中穿方案D1K通過地層巖性相對較為單一，主要為三疊系上統砂泥巖，線路與F1斷層相交于D1K353+700～DK353+840之間(130m)，D1K353+700～D1K353+830以紅木溝隧道通過該斷層，隧道通過該段巖性主要為壓碎巖，局部為斷層角礫、泥礫。同時，HMGSZ－HP1號孔揭示，該段地下水位埋深較淺(19.5m)，D1K353+700～D1K353+830段通過地層主要為水位以下的斷層破碎帶，工程性質差，且隧道設計、施工風險大。同時，D1K正穿老虎溝滑坡D1K353+470～D1K353+866(D1K353+859.7=D1K353+840長鏈)，由于該滑坡方量巨大(長×寬×厚=600m×450m×5－40m)，工程上基本上無處理的可能性，建議對此滑坡進行繞避。綜合而言:D1K通過區域內地層巖性較差，且D1K353+700～D1K353+830段位于地下水位以于的斷層破碎帶內，工程地質和水文地質條件差。

2下游繞避滑坡方案D2K

下游繞避滑坡方案D2K通過的地層主要為三疊系上統延長組砂泥巖，上第三系粉質黏土、粉細砂層，線路與F1斷層相交于D2K354+120－D2K354+250之間。經調查發現，下伏三疊系基巖與上覆上第三系地層為不整合接觸關系，推測F1斷層形成于三疊系與上第三系之間;經鉆探、物探測試驗證，隧道洞身在D2K354+100－D2K354+800全位于上第三系地層中，而F1斷層帶位于上第三系地層的下部，對工程影響較小，見圖4。

D2K方案位于滑坡的下游側，離滑坡群最近距離為310m，距離較遠，同時，溝心在該段縱坡小，相對高差為6m，滑坡對D2K方案影響較小;且本次鉆探過程中鉆孔未見地下水。綜合而言:D2K方案通過區域內巖性主要以第三系粉質黏土、粉細砂層，三疊系砂泥巖為主，斷層構造、地下水以及滑坡對該方案均影響較小，工程地質與水文地質條件相對較好。4.3上游繞避滑坡方案D3K上游繞避滑坡方案D3K方案通過地層主要以三疊系上統延長組砂泥巖，中統銅川組砂泥巖、凝灰巖為主，線路與F1斷層相交于D3K353+665～D3K353+915之間，與F2斷層相交于D3K354+056～D3K354+136之間。受構造的影響，巖性主要為壓碎巖，局部為斷層角礫、泥礫，圍巖工程性質差;同時F1斷層上升盤翼所夾三疊系中統銅川組凝灰巖，遇水崩解、軟化迅速，工程性質很差。受斷層構造的影響，區域內泉點較發育，老虎溝、張家莊西側沖溝內均發現有泉水出露。本次調查發現，老虎溝內常年流水，主要為斷層帶內泉水補給，且水量較大。D3K方案在該段以隧道形式通過，位于地下水位以下的D3K353+665－D3K353+915、D3K354+056－D3K354+136斷層破碎帶，F1斷層上升盤翼隧道出口段的凝灰巖工程性質很差，隧道設計、施工風險大。同時，山體表層沖溝發育，局部仍發育有少量的小滑坡、崩塌，對該方案仍有一定的潛在風險。綜合而言:滑坡北側方案D3K工程地質和水文地質條件差。

各方案工程地質條件綜合評價及比選意見

根據以上詳細論述，現分別從工程地質、水文地質條件、不良地質和特殊巖土影響程度、工程風險作出相應對比分析，見表1。通過對工程地質、水文地質條件、不良地質和特殊巖土影響程度、工程風險等方面的評估，綜合考慮斷層、滑坡、斷層富水對隧道工程的影響等多方面的因素后，在預留與老虎溝滑坡足夠的安全距離條件下，老虎溝滑坡南側方案優勢較明顯，因此，推薦D2K方案做為貫通方案。

結束語

老虎溝滑坡工程地質選線，在充分利用既有工程地質、水文地質資料的基礎上，合理布置了鉆探、物探等勘探措施，對該區域內的滑坡、斷層等不良地質進行了較合理的綜合分析，選取工程地質條件相對較優的下游繞避滑坡方案D2K作為推薦方案。不良地質條件下的鐵路選線，應綜合考慮多方面可能帶來的影響，使線路方案趨于安全合理、經濟科學。