青藏铁路唐古拉至安多主要工程地质问题与对策

青藏铁路唐古拉至安多主要工程地质问题与对策
胡力学
【摘要】活动断裂、地表水漫流、多年冻土及不良冻土现象是唐古拉至安多铁路
工程所遇到的主要地质问题,对此类地质问题分布特征和对策进行了论述.
【期刊名称】《铁道勘察》
【年(卷),期】2007(033)003
【总页数】3页(P41-43)
【关键词】活断裂;漫流;多年冻土;不良冻土;对策
【作者】胡力学
【作者单位】铁道第一勘察设计院,陕西西安,710043
【正文语种】中文
【中图分类】U2
1 概况
1.1 地形地貌
唐古拉山至安多间主要的地貌可分为：唐古拉山前冰水沉积高平原区、低高山区，头二九山岭中高山区。

唐古拉山前冰水沉积高平原区：地形宽阔，地表径流发育，呈漫流状，无明显沟槽，地表草皮稀疏。

地面冰水沉积层松软，雨季人行困难。

部分地段热融湖塘发育。

唐古拉低高山区：地形起伏，草皮稀疏，河流阶地不明显，冰积台地发育。

头二九山岭中高山区：地面起伏，冲沟发育，沟槽密布，草皮发育，沟谷及缓坡地带冻土沼泽化湿地发育。

沿尕勒布曲成“V”型谷地，河床浅，无明显阶地。

海拔高程为4 850～5 000 m。

1.2 气象特征
本段为高原亚干旱气候区。

区内蒸发量远大于降雨量，降水以雪、霰、冰雹为主，60%～90%的降水在正温季节。

风向以西北、西风为主，大风(≥8级)多集中在10月至次年4月间。

大气透明度良好，云量少，太阳辐射强，总辐射量大。

据安多
气象站资料，沿线年平均气温为-2.9 ℃，1月份气温最低，平均为-14.7 ℃，极端最低气温为-36.7 ℃。

年平均降雨量为428.4 mm，年平均蒸发量为1 782.9 mm；最大瞬时风速达38.0 m/s。

1.3 地层岩性
本段出露且与工程有关的地层有第四系全新统冲积、洪积、冰水沉积层，上第三系泥岩、砂岩、砾岩，侏罗系泥岩、泥灰岩、砾岩、页岩、砂岩、石灰岩。

2 主要工程地质问题
2.1 活动断裂
(1)活动断裂的分布
本段分布的活动断裂有扎加藏布活动断裂系和头二九山断裂系。

扎加藏布活动断裂系发育多条近EW向断裂，影响线路的断裂有两条，为全新世
活动断层。

活动断裂分别在DK1458+340 m、DK1462+335 m处，以大角度穿
切线路。

头二九山断裂系主要由一系列北西向、北东向横向断层组成。

与线路有关的断裂有3条，为晚更新世—全新世活动断层。

活动断裂分别在线路DK1468+980 m、
DK1505+540 m、DK1508+237 m处斜交通过。

(2)工程对策
线路宜避开活动断裂，难以绕避时，应在断裂较窄处以简易工程大角度通过。

不宜在断裂带内设置大中桥、高桥、隧道、高填深挖等难以修复的大型工程。

青藏高原新构造运动的特点是：青藏铁路沿线的活动断裂带，绝大部分与线路呈直交或大角度相交，线路无法绕避，此段也不例外。

当必须设桥时，应尽量降低桥的高度或采用小跨度梁。

2.2 唐古拉山前漫流区
(1)漫流区特征
地形宽阔，地表径流发育，呈漫流状，无明显沟槽，地表草皮稀疏。

地面冰水沉积层松软，层上水十分发育，雨季人行困难。

部分地段热融湖塘、高含冰量冻土发育。

(2)工程对策
路基工程基底换填粗颗粒土，进行压实处理。

漫流集中区宜设桥通过。

加强路基本体排水功能，上游设置截水沟或隔水板。

2.3 多年冻土
(1)多年冻土的分布特征
本段多年冻土年平均地温小于-1 ℃的约占72%，以不稳定冻土为主。

多年冻土上限一般为1.5～2.5 m，最深可达6.0 m。

多年冻土层厚度呈由北向南减小的趋势，唐古拉山前及头二九山区厚度可达50～60 m(如表1所示)。

表1 青藏线唐古拉至安多连续多年冻土分布特征地温分区长度/km所占百分比/%高含冰量冻土低含冰量冻土长度/km百分比/%长度/km百分比/%高温极不稳定亚区51 5255 217 3933 734 1366 3高温不稳定亚区15 2616 41 9412 713 3287 3低温基本稳定亚区12 0012 93 2026 78 8073 3低温稳定亚区2 502 71 8072 00 7028 0融区11 8912 8总
计93 1710024 3356 95
(2)多年冻土主要工程地质问题
从冻土的工程性质来讲，多年冻土的主要地质问题有融沉、冻胀和不良冻土。

铁路工程选线时应尽可能绕避有冰锥、冻胀丘、厚层地下冰和高含冰量冻土、热融湖塘、融冻泥流、冻土斜坡湿地等不良冻土现象的地段。

当线路难以绕避时，应根据实际情况，合理确定线路位置、通过方式和线路高程。

铁路的修筑，可根据通过区的冻土工程地质条件，有针对性的分别采取：保护冻土的设计原则；容许冻土在施工及运营期间逐渐融化的设计原则；在施工之前使冻土预先融化的设计原则，以及不考虑冻土热力状态和建筑物热力影响的常规设计原则。

(3)各类工程对策
①路基工程
路基工程处理措施应考虑多年冻土地温分区、含冰量、岩性特征、水文地质条件等综合因素，分别用以桥代路、抛片石路基、抛片石护坡、通风管路基等工程措施。

工程处理措施的采用还应考虑消除冻胀作用对路基的危害。

路堑工程中的边坡应进行柔性防护，放缓边坡。

边坡基底高含冰量冻土应超挖换填。

路堑工程必须在寒季施工。

②桥梁工程
桥梁宜采用桩基础，桩端置于上限以下一定深度内，并按地温分区，以保持冻结原则和融化状态原则检算确定桩长。

设计和施工中应特别注意桥台后填土冻胀变形破坏及桥台冻胀变形与路基融沉变形的平顺过渡。

③涵洞工程
多年冻土区尽量以桥通过。

若采用涵洞，基础应根据不同的冻土条件和地表径流条件，分别或综合考虑采用以下工程措施。

选择适宜的基础类型与合理的基础埋深：基础类型宜采用框架式钢筋混凝土，基础埋深一般可适当加大。

并按涵洞轴向融深的变化规律，采用不同的基础埋深。

换填地基土：涵洞进出口、涵身及涵基两侧一定宽度换填非冻胀性的砂砾石土。

并
应防止表层地表水渗入涵洞基础层。

设置保温层：埋置深度因地而异，一般涵口处理深度不小于0.8 m，埋置宽度与基础宽度一致。

防水防渗漏措施：基础下铺设具防渗性能的土工布，接缝充填抗冻胀的填料。

防止涵洞进出口积水：适当加大涵洞轴向坡度和涵洞孔径。

④站场及其他工程
房建工程采用桩基架空技术，给排水采用保温加架空技术，通讯线路基础一般采用浅埋。

3 结束语
唐古拉至安多铁道线远离青藏公路，交通、自然条件十分恶劣，地质条件差，一旦出现病害，修复将很困难，成本也十分昂贵。

勘察、设计、施工应严格遵循投资、工期服从质量的要求。

厚层地下冰和含土冰层发育、地形低洼、冻土湿地斜坡地段宜设桥通过。

多年冻土区涵洞、高路堤病害多，处理困难，尽可能以桥代替。

各类工程措施应满足环境保护的要求。

此段位于多年冻土最南端，多为冻土极不稳定区。

随着全球气候变暖及青藏高原人为活动的增加(如过度放牧、修建工程等)，多年冻土呈现退化的趋势。

根据20世纪70年代勘测资料与现在资料相比，连续多年冻土南界向北推移约16 km。

铁路工程对此应高度重视。

参考文献
[1]吴紫汪，程国栋，等。

冻土路基工程[M]。

兰州：兰州大学出版社，1991
[2]周幼吾。

青藏公路沿线的多年冻土[G]∥青藏公路沿线冻土考察。

北京：科学出版社，1983
[3][作者不详]。

青藏冻土研究论文集[C].北京：科学出版社，1983
[4]童长江。

青藏公路沿线冻土环境工程地质评价及冻土工程处理[M]。

北京：科学出版社，1996。