沪昆客运专线古滑坡工点对线路方案的影响

杨苇

(中铁二院工程集团有限责任公司, 成都610031)

摘 要:在建的沪昆高速客运专线贵州东段在线路方案确定时期,通过对线路引入既有凯里站整治站内插旗山古滑坡方案和绕行新建车站方案的比较,以确定线路区域走向,选择出最优线路方案。从工程地质状况、病害整治条件、设站条件、工程数量及造价、地方发展规划等方面比较,结合高速铁路技术特点和安全要求,对影响方案重要因素的插旗山古滑坡目前的稳定情况、既有的工程状况、整治工程规模及工程安全等进行分析研究。围绕该滑坡的整治与绕避进行了较大范围的方案比较,为线路方案的决策提供了可靠的技术依据,通过方案研究,最终选择了绕避插旗山古滑坡采用新建凯里南站的线路方案。

关键词:沪昆高速客运专线;滑坡治理;方案比较

1 工程概述

沪昆客运专线是我国《中长期铁路路网规划》中“四纵四横”客运专线网主骨架中的“四横”之一,后期建设的长沙至昆明段是连接长三角与西南地区的重要快速通道,于2008年开展工作,该项目按时速350 km双线无砟轨道客运专线标准修建。其中贵州东段(湘黔省界至贵阳枢纽进站端DK 419+460~DK 693+ 169)线路长度273.628 km,在该项目的初测、定测阶段,设计的主要工作是在路网规划的铁路通道走廊内,根据国家经济战略发展的需要确定的基本技术标准、地形地貌及地质情况,结合重要城镇分布及地方规划,考虑尽量避让重大影响方案的不良地质、减少对高速公路及石油管道的交叉干扰、绕避水源水库、自然环境保护区、最大限度地减少征地拆迁量等,选定安全、经济、合理的线路方案。

沪昆高速铁路在凯里市附近考虑引入既有凯里站,对车站做改扩建并站方案,该方案节约投资和用地,且不涉及敏感的重大生态环境保护区问题。站内的大型不良地质体——插旗山滑坡对线路方案的影响较大,成为该方案是否被采用的关键因素。为此,针对该滑坡的整治与绕避进行了较大范围的方案研究。

2 既有凯里站及插旗山滑坡概况

2.1 既有凯里站

既有凯里站位于凯里市郊正北面清水江右岸,车站右侧为常年流水的清水江,左侧为凯里市区。周围地形属剥蚀低山区,自然坡度10°~35°,相对高差50~300 m。为既有湘黔铁路上的车站,车站东西向布置,是一个有12条股道、1个货场的中间站,从车站在城市的地理位置和周边地形、建筑情况上分析,具有沪昆高速铁路引入的改扩建条件。

2.2 插旗山滑坡

插旗山滑坡位于既有凯里站小里程端左侧,如图1所示,滑坡呈扇形,主轴方向大致为N66°W,与线位方向交角约59°。滑坡主轴长约300 m,顺线路方向宽约270 m,滑体最厚约30 m,总工程量约300万m3,属大型深厚层滑坡,目前整体基本稳定。滑体物质成分为粉质黏土、碎石土。基岩为页岩,受断层影响极其破碎。野外调查发现滑坡前缘有地下水流出,后缘附近有3个常年积水坑,雨季水流上突,滑体内地下水丰富。

2.3 插旗山滑坡前缘路基支挡工程

既有凯里车站修建时对滑坡进行了整治,原插旗山滑坡前缘开挖的路堑边坡设支挡工程长约125 m,设有4级肋柱式锚杆桩板墙,路肩以上挡墙总高度为18~20 m,墙顶第1级平台处设有埋入式抗滑桩,桩截面尺寸为2 m×2.5 m,堑顶以上山坡坡面设4道排(截)水沟。目前前缘支挡工程的第3级锚杆挡墙存在变形,个别板开裂,部分抗滑桩桩顶及肋柱倾斜。既有支挡工程如图2所示。

图1 插旗山滑坡

图2 滑坡前缘四级桩板墙

3 沪昆高速铁路引入整治滑坡方案

3.1 引入既有站线位情况

沪昆高速铁路引入既有站,新建铁路与站房同侧等高,新建站房,正线与站房之间增建3条站线,在大里程端增建综合工区及车辆作业区,滑坡范围新建正线以隧道形式下穿滑坡体前缘,如图3所示。

图3 引入既有站线平面图

3.2 滑坡整治方案

经过现场勘探、调查、测绘,对既有支挡结构现状进行分析,针对C1K 602+947滑坡主轴断面进行了稳定检算。根据检算结果对滑坡进行了整治,主轴断面如图4所示。

综合整治设计措施:在滑坡范围内,新线尽量避开滑面以隧道通过。线位上方侧山坡设2排埋式抗滑桩,共计62根桩,桩身截面尺寸为3.5 m×2.5 m,桩长31~32 m;桩顶以上边坡分级4级刷坡,分级处留5~8 m宽平台,刷坡坡面其中2级采用锚索框架梁内喷混植生护坡防护,其余采用锚杆框架梁内喷混植生护坡防护。考虑客运专线隧道开挖及既有支挡的稳定,在下方侧新线与既有线之间设1排抗滑桩,共计23根桩,桩截面为3.0 m×2.0 m和3.5 m×2.5 m (宽×高),桩长26~30 m;在滑坡后缘设1道环型截水沟将上方汇水拦截外排,滑坡整治工程规模较大。

4 方案比较

为确定最优线路方案,对新建凯里南车站线位方案与引入既有凯里站方案进行了比较,比较范围: CK 548+130~CK 648+600,两线位平面位置如图5所示。

图4 滑坡整治代表性横断面(m)

图5 方案比较平面示意图

4.1 绕避插旗山滑坡新建凯里南站方案

绕避插旗山滑坡新建铁路放弃引入既有站,采用新建凯里南站方案。从城市发展规划、交通布局考虑,将新建站与既有站拉开距离,置于城市另一侧的西南面。线路南移从凯里市南面穿过,自比较起点出发向西,在城头跨清水江,沿巴拉河右岸溯流而上,在棉花坪设棉花坪站越行站,出站后经台盘、格冲,在华联厂东侧下穿玉凯高速公路,至凯里经济开发区凯里学院南侧新设凯里南站,出站后经下司镇南侧,两跨清水江,经下庄穿茅坪坡隧道(8.2 km),再经麻江县碧波乡、岩下镇至比较终点,线路全长100.454 km。

4.2 引入既有凯里站并站方案

线路自比较起点出发向西,经老县跨清水河,沿巴拉河左岸溯流而上,在老屯乡设老屯越行站,出站后经屯上、凯棠、翁琴跨清水河,从既有凯里站同侧等高设高速车场,出站后二跨清水江和既有铁路,沿铁路右侧并行,在六个鸡乡附近下穿铁路跨老山河,绕既有铁路经石板塘、岩下接上南站方案至比较终点,线路全长96.335 km。

4.3 两方案工程数量比较

比较范围:CK 548+130~CK 648+600。主要工程数量及投资估算比较如表1所示。

表1 主要工程数量及投资估算比较表

经工程数量比较,从线路长度和工程投资分析,新设凯里南站方案较引入既有站方案线路长4.119 km,工程投资增加25 400.12万元。

4.4 两方案工程地质条件和设站条件比较

工程地质条件和设站条件综合对比如表2所示。

表2 工程地质条件和设站条件综合对比表

4.5 方案比较结果

通过对绕避插旗山滑坡新建凯里南站方案与引入既有凯里站并站方案的总工程数量、工程地质条件、站位设置条件比较,认为新设凯里南站方案具有地质条件好、工程风险小、吸引客流好、疏散能力强、站位设置符合地方发展规划等优点。即使工程投资有所增加,但高速无砟铁路工程安全尤为重要,一但通车运营,病害整治十分困难。若引入既有凯里站,插旗山巨型古滑坡对工程影响较大,滑坡整治困难,治理病害没有完全的把握,故推荐采用新建凯里南站方案。

5 结束语

(1)对于控制线路方案的大型不良地质进行技术方案论证时,应综合考虑工程的安全性和经济性;

(2)对拟建区域性节点站,受地形条件、不良地质、生态环境限制不利于引入接轨,扩能改造的工程设计时应有前瞻性;

(3)对于高速铁路设计,大型不良地质体对线路方案的影响不再是一个点或是局部方案,可能是牵一发动全身,影响几十公里或上百公里的线路走向,甚至可能在一定区域成为控制线路走向的关键因素。

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Influence on Line Scheme Selection of Ancient Landslide Work Point on Shanghai-Kunming High-speed Passenger Dedicated Line

YANG Wei
(China Railway Eryuan Engineering Group Co.,Ltd.,Chengdu 610031,China)

Abstract:When determining the line scheme of Guizhou east section of Shanghai-Kunming high-speed passenger dedicated line under-construction,two schemes of the line led into the existing Kaili station were taken into comparison to determine the regional alignment of the line and choose the best line scheme,one is to renovate Chaqi mountain ancient landslide,the other is to detour and build the new railway station.By comparison of such aspects as the engineering geological conditions,disease control condition,station setting conditions,engineering quantity and cost as well as the regional development planning,and combining with the characteristics of high speed railway technology and safety requirements,the key factors which affect the scheme most like the present stability of Chaqi mountain ancient landslides,the existing engineering condition,the engineering scale and engineering safety are analyzed.The scheme comparisons between treatment and detour of the landslide are performed in a large range,which provides a reliable technical basis for the scheme selection.Under the deep discussion,the line scheme of detouring from Chaqi mountain and building the new KaiLi south railway station is chosen.

Key words:Shanghai-Kunming high-speed passenger dedicated line;landslide treatment;schemes comparison

中图分类号:U212.32

文献标志码:A

文章编号:1674—8247(2015)03—0102—05

收稿日期:2015-05-06

作者简介:杨苇(1962-),女,工程师。