岩溶地區路線

岩溶地區路線

岩溶地區路線(karst region route)是指在岩溶地貌分布地區布設的路線。由於可溶性岩層長期受流水的化學作用與機械作用形成溝槽、裂縫、空洞及暗河等特殊地貌。對局部嚴重,不易查明的地段應子繞避,選擇溶蝕程度較輕,岩溶發育較弱的地段通過。對較大的斷層破碎帶,可溶岩與非可溶岩相接觸的地帶、碳酸鹽類岩石同某些金屬礦床相接觸的地帶等要避開,或使路線與其正交通過。路線必須走溶洞上部時要驗算頂板承載能力。橋樑基礎要防止誤落在暗穴頂板上面。

基本介紹

  • 中文名:岩溶地區路線
  • 外文名:karst region route
  • 學科:交通工程
  • 領域:道路交通
  • 釋義:在岩溶地貌分布地區布設的路線
  • 類型:特殊地貌
簡介,岩溶及岩溶地貌單元概述,不同岩溶地貌單元選線,其他岩溶地質條件下的選線,岩溶區隧道與平峒位置選擇,

簡介

岩溶地區路線(karst region route)是指在岩溶地貌分布地區布設的路線。由於可溶性岩層長期受流水的化學作用與機械作用形成溝槽、裂縫、空洞及暗河等特殊地貌。對局部嚴重,不易查明的地段應子繞避,選擇溶蝕程度較輕,岩溶發育較弱的地段通過。對較大的斷層破碎帶,可溶岩與非可溶岩相接觸的地帶、碳酸鹽類岩石同某些金屬礦床相接觸的地帶等要避開,或使路線與其正交通過。路線必須走溶洞上部時要驗算頂板承載能力。橋樑基礎要防止誤落在暗穴頂板上面。

岩溶及岩溶地貌單元概述

岩溶是指石灰岩等可溶性岩層,在流水的長期化學作用下和機械作用下,產生的特殊地貌形態和水文地質現象。
我國西南各時期發育的岩溶地貌景觀,類型齊全,特徵典型分布廣闊。雲南路南石林、四川興文石林、貴州地下宮、桂林的山水等早已聞名遐爾。
岩溶形態類型很多,有石芽、溶溝、溶蝕裂隙、漏斗、溶蝕窪地、坡立谷、溶蝕平原、溶蝕殘丘、孤峰、峰林、槽谷、落水洞、豎井、溶潤、暗河、天生橋、岩溶湖、岩溶泉和土洞等。岩溶形態雖然多種多樣,但在一定的地質和水文地質條件下,相互間存在著密切的內在聯繫,形成不同的地貌組合形態。
地質構造對岩溶發育的影響主要表現於地質構造中的褶皺、斷裂決定著岩層的出璐、岩層產狀和裂隙發育程度,影響到岩層的富水性、透水性,從而控制著岩石的溶蝕強度、岩溶形態的規模、延伸方向、分布形式以及水平和垂直方向上岩溶發育的差異性。

不同岩溶地貌單元選線

1.溶原、孤峰平原、峰林谷地區的選線
由於長期的溶蝕與夷平作用,相對高差較小,溶蝕基準面相對抬升,地下溶蝕網路發育,水位埋藏淺,且具有自由水面,第四系地層廣為分布。適應於基準面的岩溶發育深度一般在潛水面附近,離地面下約20m-30m。基岩中的隱伏岩溶,常有洞穴、豎井、天窗、溶隙、溶縫等開口岩溶形態。當地表河、塘、湖水面及地下水位人為或自然地發生變化時,極易導致岩溶地面塌陷,破壞地基穩定危及安全。因此公路線位置的選擇應注意:
(1)路線避開抽水井可能產生的最大降落漏斗範圍。在降落漏斗範圍內,由於水力坡度大,地下水流速快,水力作用強烈,有利於壓強差的形成,導致岩溶塌陷。
(2)路線選在扭蓋土較厚的地段。較厚的扭蓋土成拱作用好,不易發生塌陷,或者需較長的時間才能塌陷至地面。根據調查的事例及模糊統計分析,土層厚度大於30m較為安全。
(3)路線宜避開多元土層結構地段、避開近期發生過岩溶地面塌陷的地段。
(4)路線宜避開地表水與地下水變化幅度較大的地段。且路線以路堤通過,其填料以碎石為宜。
2.溶丘窪地與峰叢窪地區的選線
窪地普遍具有鬆散覆蓋土層,雖常分布有漏斗,落水洞和岩溶泉等,但雨季仍是易於積水成塘。且窪地間的婭口往往是斷裂破碎帶其下常有暗河通道。故選擇公路路線位里應注意:
(1)公路靠山,標高略高於最大洪水位。為避免窪地雨季積水淹沒路基將路線向山靠近並提高標高是有利的。
(2)路線宜避開埡口中心,選在地質條件較好的一側。埡口是工程造價和地質條件權衡的焦點。
(3)位於窪地、谷地中的線,除應考慮上述某些事項外,宜以橋跨越,以免遭受岩溶塌陷及岩溶水危害。
3.地形分水嶺區的選線
分水嶺地區公路應以地下工程為主。
(1)路線位於地下分水嶺地帶。多數由碳酸岩鹽構成的地形分水嶺,其走嚮往往與構造線走向一致。分水嶺與地形分水嶺垂直,岩溶發育相對微弱,公路可選在此地帶通過。
(2)路線平面位置選擇於岩溶負地形之間,剖面上穿過垂直帶。地下岩溶地表窪地多與漏斗、豎井及落水洞等負地形相連,具有顯著的垂直分帶性,將路線選在岩溶負地形之間和剖面位於垂直帶中通過,可避免大溶洞或湧水、涌泥、涌沙的危害。
4.岩溶河谷區選線
河谷區指兩岸坡腳與枯洪水位之間的地帶。
(1)公路線位選在岩溶發育較弱的一岸。河谷水面一般是地區的溶蝕基準面或排泄基準面。岩溶發育強烈的一岸,岩溶水較為集中常發育大洞穴或多層溶洞,且雨季時排泄帶的水盆猛增,給工程造成淹沒、坍塌沉落等危害。
(2)提高路線剖面高程,離開排泄帶。當路線選在排泄帶一岸時宜作外露工程,少作隱蔽工程。無論何種工程,平面上遠離排泄帶,剖面高程越高越有利。
5.河谷抖坡地區選線
河谷斜坡指河岸坡腳以上至山頂面間的地帶。路線除選擇岩溶發育較弱的一帶外,還應注意選在如下部位:
(1)路線宜位子負地形之間及垂直帶通過。為避開大潤穴或大湧水、涌泥砂的危害,因此將路線平面選於負地難之間,剖面高程選擇於垂直帶中比水平帶中優越。
(2)路線宜向河穀穀坡外移於岩溶安全帶中通過。以河谷為岩溶水的排泄地帶,當路線走行於負地形之間及垂直帶中有困難或增大工程時,路線可向河穀穀坡外移乾岩溶安全帶中。
(3)早期河流以側蝕作用發育於谷地上的層狀岩溶地帶,路線宜靠山里通過。由於構造或岩性的制約當其地殼間歇上升,河谷間切後,在河谷兩岸的谷坡上,懸掛著層狀的早期無水乾溶洞。它與山頂面的岩溶無任何聯繫,其橫向的發育範圍隨向山里延伸而減弱。因此路線位置應移向山里通過,以避開洞穴。

其他岩溶地質條件下的選線

1.路線應進免在碳酸鹽岩與非碳酸鹽岩的接觸帶中延伸
接觸帶處由於非碳酸岩鹽的阻隔有利於地下水的富集,岩溶作用強烈。沿接觸帶走向上常發育著串珠狀的多種岩溶形態及暗河,地下水也具有承壓性等。因此路線宜避開在接觸帶中延伸,必要時以大交角通過。如為岩層平緩的接觸帶時路線剖面高程應高於或低於接觸帶通過。
2.路線避開有利於岩溶發育的構造帶
褶皺軸和斷層構造帶及其交匯處有利於岩溶的發育,路線應力求避開。地表岩溶形態眾多經比較後將路線選在河流北岸,避開了斷裂帶。
3.路線避開網狀洞穴和巨大空洞區
這類洞穴常發育於岩層平緩、質純、層厚、斷裂密集或交叉的地帶,或地形切割劇烈,且地表水與暗流有水力聯繫的地段。處理這類溶洞頗為困難,或付出較高代價,甚至會達到現有技術能力無法克服的程度,迫使改移路線。
4.隧道選址應避讓地下河區
對於隧道選址,針對岩溶水常表現為管道性質,應充分考慮平面、縱面,採用避讓地下澎,正確確定隧道位置。

岩溶區隧道與平峒位置選擇

為排水和疏乾的需要,選擇時應注意:
(1)當隧道位於地下分水嶺地帶及垂直滲流帶中其縱向坡度可自由選擇。
(2)當隧道位於水平流動帶及溶隙水帶中,其縱向坡度應採用“∧” 形坡。
(3)平行導坑應設於地下水來向一側,以截流地下水達到疏乾隧道的目的。其縱坡的選擇常與隧道一致,標高低於隧道至少0.2m。

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