昌吉赣客运专线穿越岩盐矿区的地质选线设计

3.0 闻远设计 2024-03-22 118 4 179.96KB 5 页免费

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0 引言

随着高速铁路路网的不断延伸,同时考虑经济、环保、文物、军事等相关影响因素,线路走向的

选取就变得日益复杂和重要.在技术方面不仅要考虑曲线平顺性要求及最小曲线半径的控制,还

要考虑不良地质对线路走向的局部控制.高陡边坡、长大顺层、滑坡、泥石流、采空区等不良地

质对线路的局部走向和站场的选址起着控制性的作用.

1 岩盐地区地质选线原则

我国是资源大国,地下矿产资源丰富,矿产资源由于长期开采,地下空间形成众多采空区,由于私人

开采及早期矿区资料的不完备,造成地下开采巷道及采空区分布不明,这给后期该区域地表构筑

物的修建带来了极大的安全隐患,铁路选线中对于采空区一直坚持"仔细勘察,合理绕避"的原则.

本文以新建铁路昌吉赣客运专线穿越岩盐矿矿区时的地质选线为背景,详述该原则在此类问题地

质选线中的合理应用.

2 工程概况

昌吉赣客运专线,起于南昌西,途经吉安至赣州,线路全长约 420 km, 为350 km / h 客专方案.工程

位于江西省中南部,线路自南昌市横岗站引出,沿赣抚平原南下,经吉( 安) 泰( 和) 盆地,穿越赣南

天湖山,止于赣州市南康站.

2. 1 地形地貌

线路位于罗霄山脉东面,武夷山脉西面的赣抚中游河谷阶地与丘陵区、赣中南低中山与丘陵区,

总的地势为南高北低,东西两侧向中部赣江倾斜,赣江自南向北穿越其中.

2. 2 地层岩性

昌吉赣客运专线线路沿线地层分布较为齐全,除奥陶系、志留系地层外,均有分布,以前元古界

( Pt) 、震旦系( Z) 、寒武系( ) ∈、白垩系( K) 、第三系( E-N) 地层、多期次岩浆岩侵入体( γ) 、

第四系松散沉积层( Q) 分布较为广泛,其余地层零星分布其中.沿线地层岩性较为复杂,前元古

界、震旦系、寒武系至中、新生界第三系地层,以陆相和海相的沉积岩碎屑岩为主,岩性一般为

凝灰岩、变质砂岩、板岩、千枚岩、砂岩、泥质砂岩、砂砾岩、泥岩、灰岩等以及花岗岩侵入

体,大部分为软质岩层.

2. 3 地质构造

清江岩盐矿床位于清江盆地中央凹陷带洋湖凹陷内,呈长椭圆状, 走向北东 60°,地层产状平缓,倾

角3° ~7°,总的构造形态呈一开阔平缓的不对称向斜.矿区内褶皱平缓、规模小,北东、北北东向

断裂较多,同属继承性基底断裂,将矿床分割为多个阶梯状断块.控制着清江盆地及岩盐矿床的边

界.矿体总储量约100 亿t,为江西省最大的岩盐矿床,主要矿石矿物有岩盐、钾盐、石膏和芒硝

等.

清江盆地沉积盖层,主要由白垩系、下第三系及第四系组成.

分述如下:

1) 第四系, 层厚约18 m.

2) 下第三系临江组, 层厚350. 3 m.

3) 下第三系清江组, 层厚1 139. 2 m.矿床主要赋存于清江组一、二段.

4) 白垩系上统南雄组, 层厚大于 1 000 m.

2. 4 岩盐矿区调查

线路穿过采空区范围内约15 km,前期采用贯通方案( 穿越矿区) 及沪昆铁路樟树并站方案和沿赣

江方案为论证方案.拟建线路附近有多家大型企业的规划开采区及采空区等多个盐矿规划开采区

域或采空区位.此外该区域分布有多个已关停小盐矿.

2. 5 岩盐矿采空区形成原因及对铁路的危害

岩盐矿开采方法为水溶采矿法,该方法通过钻井或井巷形成一通道至岩盐层,然后向可溶岩层注

入淡水,与可溶岩相互作用形成含可溶性矿物溶液,然后抽取溶液返回至地面,加工提炼,该工序循

环进行开采地下矿物( 见图 1) .该方法可分为单井生产和井组生产.地下矿产的开采过程中会在

地下形成一定形态和大小的采空区.地下矿层开采形成采空后其上方覆盖的岩土体将失去支撑,

原有的应力平衡状态将被破坏,致使上方岩层产生移动变形,直到破坏塌落,坍塌连续不断的发展

还会使地表大面积下沉、凹陷甚至形成移动盆地,造成地表建筑物开裂、倾斜甚至破坏.同时,在

采用此种方法开采地下矿产时,由于地下矿脉细部走向及倾向的不确定性,造成水蚀矿床形成采

空区及边界的不确定性, 并且由于岩盐矿赋存于地下 - 837. 75 m ~ -1 021. 4 m,现有地球物理探测

技术如浅层地震法、测氡法、EH-4、瞬变电磁法等均无法在深度和广度上做到准确测量,故无

法定量确定采空区具体空间形态.

3 选线方案及最小安全距离计算

预可行性研究阶段,初步拟定三条线位,分别为贯通方案( 穿越矿区) 、沪昆铁路樟树并站方案和

沿赣江方案.初测外业勘查初期,随着调查的深入和资料收集的日益翔实,主推方案( 穿越矿区) 未

进入各岩盐矿批复开采区,但是已进入矿区扩界范围. 本文以 CK102 ~ CK106 线位附近某矿区为

例,对线路通过矿区的安全性进行论证.

依据盐化公司提供相关资料揭示,该矿区开采面积为1. 048 1 km².同时盐化公司提出在矿段东部

进行扩界, 将采矿区面积扩大1 km² 左右, 主推线位与矿区边界最近距离为783 m.

3. 1 最小安全距离的确定

本文根据《铁路工程地质手册》确定最小安全距离.

3. 1. 1 围护宽度的确定

江西省吉安市新干县大洋洲镇境内特大桥区段,根据住房和城乡建设部、国土资源部、铁道部关

于发布《新建铁路工程项目建设用地指标》的通知,一般结构桥梁范围内桥梁用地宽度为桥下设

检查通道一侧距线路中心线为 7. 2 m, 双线铁路线间距为5 m,参照《建筑物、水体、铁路及主要

井巷盐柱留设与压盐开采规程》第59 条要求, 每边另加 20 m 围护带宽度( 按国家一级铁路等级

确定) , 综合考虑保护宽度取150 m.

3. 1. 2 留设矿柱参数( 移动角) 的确定

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昌吉赣客运专线穿越岩盐矿区的地质选线设计0引言随着高速铁路路网的不断延伸,同时考虑经济、环保、文物、军事等相关影响因素,线路走向的选取就变得日益复杂和重要.在技术方面不仅要考虑曲线平顺性要求及最小曲线半径的控制,还要考虑不良地质对线路走向的局部控制.高陡边坡、长大顺层、滑坡、泥石流、采空区等不良地质对线路的局部走向和站场的选址起着控制性的作用.1岩盐地区地质选线原则我国是资源大国,地下矿产资源丰富,矿产资源由于长期开采,地下空间形成众多采空区,由于私人开采及早期矿区资料的不完备,造成地下开采巷道及采空区分布不明,这给后期该区域地表构筑物的修建带来了极大的安全隐患,铁路选线中对于采空区一直坚持"...

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