渝怀线地质灾害发育特征及处理原则

第28卷　第2期 成都理工学院学报 V ol.28N o.2　2001年4月JOU RNAL OF CHENGDU U NIVERSITY OF T ECH NOLOGY Apr.2001　[文章编号]1005-9539(2001)01-0116-04

渝怀线地质灾害发育特征及处理原则

苟定才1　王　科1　黄润秋2　屈　科1　韩　康1　杨红兵1

(1.铁道部第二勘测设计院,成都610031; 2.成都理工大学)

[摘要]重点介绍渝怀铁路线地质灾害发育分布特征,主要灾害类型包括滑坡、崩坡积层、危岩

落石、顺层及软质岩高边坡、岩溶突水、地表水漏失、水库坍岸、软土、膨胀土和煤层瓦斯等,在

总结铁路行业对整治地质灾害的经验教训基础上,针对渝怀线的地质灾害提出相应的处理原

则,即针对大型地质灾害和地质灾害集中发育地段,采取绕避的方法;无法绕避地段,则采用相

应的工程措施。

[关键词]渝怀铁路;地质灾害;整治原则

[分类号]U216.41 [文献标识码]A

渝怀线是中国正在实施的西部开发战略中有关交通干线建设的重要组成部分,由重庆枢纽段和正线两部分组成。重庆枢纽自襄渝线在重庆市的团结村开始,至鱼嘴站出站口终止,包括团结村联络线、重庆西环到线,总计41.222km。渝怀正线自鱼嘴站出站口始,至湘黔线怀化站贵阳端,包括怀化站西端下行引入线,总计583.301km。全线正线建筑长度624.523km,运营长度603.589km(江北站至怀化站)。

1　地质环境条件

1.1　地形、地貌特征

线路西起四川盆地东部的重庆市,沿长江而下经长寿至涪陵,再沿乌江而上,穿越大娄山山脉北端,经武隆、彭水、黔江后翻乌江水系和沅江水系的分水岭圆梁山,至酉阳、秀山、贵州省的松桃、江口、铜仁,抵达湖南省的怀化市。沿线地形起伏大,穿越了丘陵区、峡谷区、低山区、中山区。尤其是涪陵至酉阳地段地形极为困难,或山高坡陡,峡谷深切,悬崖峭壁;或山岭连绵,峰峦叠嶂,沟深壑险。

1.2　地层岩性

沿线地层除石炭系外从第四系至元古界,均有出露,以碎屑岩、可溶岩、浅变质岩为主。

1.3　地质构造

渝怀线位于扬子陆块中的上扬子地块和江南地块。重庆-涪陵属上扬子地块四川台坳之川东陷褶带,为一系列北北东向褶皱群组成,呈有规模的带状分布,为背斜狭窄、向斜宽缓的隔挡式构造。涪陵至秀山,属川东南陷褶带,为一系列北北东向紧密的褶皱和断裂构造。秀山至怀化属梵净山拗陷褶断带,构造作用强烈,褶皱、断层发育。构造线多为NE向,部分为NW向。

2　地质灾害类型及特征

沿线地形地质条件复杂,地质灾害发育,尤其在涪陵至龙潭段,地质灾害集中且规模较大。对于大型地质灾害,铁路上均采用绕避为主的原则,因此在初测阶段线路作了大量的绕避,定测中又进行了局部方案优化,对于处理工程量较大、施工难度大、可能遗留隐患的地段作了进一步的绕避。对线路仍有影响的各地质灾害综述如下:

2.1　滑坡

沿线共有大小滑坡63处,经初、定测后绕避了32处,对线路仍有影响的尚有31处。按滑坡产生的原因可分为堆积层滑坡、软质岩切层滑坡、硬质岩顺层滑坡。堆积层滑坡大多发育于软质地区,因其岩性软弱,受各种内外地质营力的作用,岩层破碎,风化剥落、崩塌作用强烈,在其坡脚堆积了大量的坡崩积层。这种堆积体稳定性较差,在一定的条件下,特别是暴雨的诱发,极易沿基岩面发生滑坡。该类滑坡因

[收稿日期]2000-11-19

[作者简介]苟定才(1963-),男,高级工程师,工程地质学专业.

其具有多期性和继承性,在相同的地形地质条件下以滑坡群的形式出现,对线路的危害较为严重,是铁路重点绕避的对象。如羊角-土坎滑坡群,在乌江峡谷羊角-土坎不足10km内,在志留系泥、页岩地层中,于乌江两岸和其支流上发育了一系列的滑坡群,其中较大的有羊角滑坡,宽2.5km,长2km,厚20～60m,滑体物质为碎、块石土夹粘性土。土坎滑坡,前缘宽2.67km,轴向长1.2km,滑体厚度20～70m,滑体物质为块石土,其前缘在滑体上发育了5个次级小滑坡,最近一次次级坍滑发生于1998年8月6日。坍滑体长300m,宽100m,厚10m。大型硬质岩的顺层滑坡,多发育于峡谷地段,并在硬质岩中发育有区域性原生软质岩所形成的软弱结构面和次生溶蚀充填粘土所形成的软弱夹层。如小溪滑坡群,位于涪陵隧道出口至小溪沟,于乌江左岸6km 内发育大小8个顺层滑坡,其中较大的有黄果坪滑坡(约0.9×106m3)、新崩咀滑坡(约4.3×106m3)、磨溪滑坡(约2×106m3)、碴岩咀滑坡(约4.1×106 m3)、小溪1#滑坡(约2×106m3)、小溪2#滑坡(约2.8×106m3),均为发育于嘉陵江组中至厚层状灰岩、白云质灰岩中的基岩顺层滑坡。岩层倾向乌江,倾角20°～30°,沿层面溶蚀发育,并有大量的粘土充填,因乌江切割坡脚或采石形成临空面后,沿这些软弱结构面发生滑动。小溪2#滑坡于1996年7月10日发生整体滑动,后缘与两侧裂隙贯通,前缘隆起并压迫乌江,滑体上的约350m长的319国道和两侧的民房整体向乌江下滑达20～30m远,该滑坡滑动的主要诱发原因为坡脚下采石。再如板溪滑坡,位于酉阳县龙潭水库上游319国道边,地貌上为龙潭河支流的峡谷区。滑坡前缘长1.7km,轴向长1.3 km,滑体厚2～110m。发育于寒武系平井组地层中,岩性为中厚层状白云岩、白云质灰岩,在其中部夹一层厚0.5m左右的泥、页岩,该层为顺层滑坡的滑面。岩层倾向河流,倾角20°～25°,当河流切穿软弱夹层后发生顺层滑坡,对岸的切层坡悬崖高度达100余米。

2.2　岩堆及坡、崩积层

沿线通过岩堆共16处,主要分布于乌江峡谷、越岭地段、锦江峡谷等陡崖脚与软、硬质岩接触带附近。岩堆的形成机理大多为第四系新构造使地壳大面积抬升,河谷强烈下切后形成临空面,受各种地质营力作用,沿构造裂隙、风化裂隙、卸荷裂隙发生失稳、坍塌、剥落,堆积于坡脚,形成现在各种形态的岩堆和坡、崩积层。特别是在软硬岩相间的地段,因差异风化,更易形成大规模的岩堆和坡、崩积层。岩堆的物质成分取决于母岩岩性,一般为硬质岩,如灰岩、白云岩、砂岩等。块石含量大都在70%～80%,粒径0.5～3m,最大可达10m。由于岩堆形成的时期久远,具有多期性,岩堆体物质大小混杂,无明显层次、无连续性较好的软弱结构面、分选差、松散。岩堆与坡崩积层对线路的影响主要表现为:路堑通过时,路堑边坡的稳定性较差,大量的路堑开挖甚至导致整个岩堆体失稳,形成工程滑坡。路堤通过,则因岩堆体物质松散和应注意岩堆体内部的软弱透镜体,造成路堤不均匀沉降和局部失稳。

2.3　危岩落石

全线地形陡峻,危岩落石分布广泛,共13段、3.087km。主要分布于乌江峡谷、越岭地段、锦江峡谷的陡岩,软、硬质岩接触带附近。软质岩因差异风化后内陷,硬质岩形成倒悬,在构造裂隙和卸荷裂隙切割后形成危岩。沿线的危岩落石有以下几种地层组合:侏罗系沙溪庙组厚层砂岩和下伏软质岩接触带;二叠系栖霞组和志留系接触带;奥陶系中、上统和软质岩为主的大湾组接触带,大湾组内部的瘤状灰岩和页岩接触带。

2.4　顺层及软质岩高边坡

全线顺层地段较长,累计线路长度43.638km。按其岩性的组合,全线可分为下列几种类型:鱼嘴至涪陵以软质岩顺层为主;涪陵至彭水、冯家坝至细沙以软质岩和硬质岩互层为主;彭水至郁山,泔溪至龙潭以硬质岩顺层为主。硬质岩顺层又可分为4个亚类:厚层至块状白云岩、灰岩,层理不发育;中厚层状灰岩、白云质灰岩,层理发育但层面凹凸不平;中厚层至薄层状灰岩,层理发育,层面光滑;中厚层状灰岩夹薄层页岩。前三种类型层间力学指标逐渐降低,但受水的影响相对较小;后一种类型力学指标最低,有地下水活动时层间力学指标降低较快。顺层的危害主要表现在路堑开挖切断坡脚后,岩层沿层面发生顺层滑坡。

全线通过的软质岩主要为侏罗系、志留系、寒武系等泥、页岩、板岩等,构造节理及风化裂隙发育,岩层破碎,基岩风化层较厚,深路堑地段边坡较高,路堑开挖后,往往引起大范围的地面开裂和工程滑坡。

2.5　岩溶、岩溶塌陷及表水漏失

全线可溶岩地层分布广泛,主要集中在涪陵—锦和段。可溶岩地段长315.3km,占全线的54%,其中隧道114.508km/59条,路基123.337km,其余为桥梁。

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