張琳琳

摘 要：隨著可溶巖山區(qū)鐵路的建設(shè)，對巖溶及其危害的認(rèn)識越來越清晰，重視程度也越來越強(qiáng)。責(zé)任感和使命感促使地質(zhì)學(xué)家進(jìn)行更深入、更細(xì)致的調(diào)查。巖溶地質(zhì)災(zāi)害雖然對鐵路工程的建設(shè)和運(yùn)營構(gòu)成嚴(yán)重威脅，但只要充分重視地質(zhì)選線、現(xiàn)場勘察和工程設(shè)計，就可以將巖溶地質(zhì)災(zāi)害降低到最低程度。巖溶及其災(zāi)害應(yīng)以預(yù)防為主，防治結(jié)合，不應(yīng)將可溶性巖石等同于巖溶，混淆其基本概念，束縛手腳;在工程勘察中，不論工程類型和類別，否定或肯定可溶巖和巖溶都是錯誤的。

關(guān)鍵詞：鐵路勘察;設(shè)計原則;可溶巖地質(zhì);地質(zhì)災(zāi)害

分類號：U212.2

引言

巖溶屬于不良地質(zhì)，發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的可能性很高，在工程實(shí)踐中需要認(rèn)真對待，可溶巖是產(chǎn)生巖溶最基本的內(nèi)部條件，但這兩個概念是不同的，我們應(yīng)該加以區(qū)分，避免造成認(rèn)識上的錯誤和不必要的恐懼。根據(jù)鐵路建設(shè)的不同勘察階段和不同工程類型，闡述了需要解決的不同巖溶工程地質(zhì)問題，提出了對可溶巖地區(qū)鐵路工程地質(zhì)選擇的認(rèn)識。

一、可溶性巖石與巖溶的區(qū)別及利弊的相互轉(zhuǎn)化

碳酸鹽巖，如普通灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、白云石和泥質(zhì)灰?guī)r，在大面積溶質(zhì)巖暴露的地區(qū)發(fā)現(xiàn)。一般來說，巖石質(zhì)量好，不易風(fēng)化，硬度適中，強(qiáng)度大，易于開采，是優(yōu)質(zhì)的建筑材料，因此它是一種非常寶貴的礦產(chǎn)資源。其弱點(diǎn)是水化學(xué)作用中水溶解引起的地質(zhì)現(xiàn)象，可能引發(fā)疾病，對工程安全構(gòu)成威脅，但其特殊形態(tài)和景觀可能是旅游資源，所以同樣的巖石資源和災(zāi)害是一樣的，研究角度不同，結(jié)論也大相徑庭，優(yōu)勢和劣勢可以相互轉(zhuǎn)化。關(guān)鍵是找出對工程安全起控制作用的巖溶，并采取有針對性的措施進(jìn)行治理。根據(jù)資料分析，巖溶發(fā)育程度具有區(qū)域性（或分段性）、不連續(xù)性和高度集中性，即使在巖溶發(fā)育強(qiáng)烈的地區(qū)，也有發(fā)育較弱甚至沒有發(fā)育的地段，形成相對完整的“安全島”。

二、巖溶地區(qū)不同勘探階段的地質(zhì)工作

巖溶地區(qū)的地質(zhì)工作從勘察到初步勘察，有不同的階段和不同的內(nèi)容。隨著階段的深入，測量內(nèi)容從宏觀到微觀，從一般規(guī)律到具體特點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)正確的地質(zhì)選線，完整的數(shù)據(jù)采集，測量精度，滿足設(shè)計要求。在極其復(fù)雜的地質(zhì)區(qū)域，應(yīng)增加預(yù)調(diào)查前的深化地質(zhì)工作階段。

1.巖溶地區(qū)勘探的不同階段

（1）偵察階段。了解可溶巖的分布范圍、巖溶類型和一般發(fā)育區(qū)及規(guī)律、巖溶地質(zhì)災(zāi)害（包括巖溶強(qiáng)發(fā)育區(qū)、巖溶地下水和暗河發(fā)育區(qū)、已經(jīng)或?qū)⒁a(chǎn)生的地表不穩(wěn)定和塌陷區(qū)、施工過程中可能引發(fā)的突發(fā)事件和環(huán)境地質(zhì)問題）。在預(yù)可行性研究方案比較中，從宏觀分析，準(zhǔn)確判斷，從地質(zhì)角度提出評價意見，避免不良地質(zhì)線總體趨勢的推薦方案。（2）初步測試階段。在初步勘察前，地質(zhì)深化工作階段是找出線路可能通過的路段最大范圍內(nèi)控制線路方案的不利地質(zhì)因素，確定初步勘察方案的范圍，并提出評價意見。總體趨勢和范圍確定后，在線路前期通過工程地質(zhì)勘察，對線路穿越范圍內(nèi)的熔巖、巖溶發(fā)育區(qū)、地下水富集程度、巖溶地質(zhì)災(zāi)害嚴(yán)重程度進(jìn)行測量，得出結(jié)論，進(jìn)一步提出方案比選的具體意見，并對重點(diǎn)工程和重點(diǎn)勘探地質(zhì)控制斷面、各種方案的技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行論證比較，推薦地質(zhì)選線的主要方案。（3）確定階段。路線方案確定后，勘察階段為地質(zhì)識別階段，包括溶洞的分布、位置、大小、形態(tài)、高程，隧道范圍內(nèi)地下河流高程、流量變化的進(jìn)一步核實(shí)，災(zāi)害地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)的評述。通過測量，需要摸清各鐵路工程的巖溶地質(zhì)情況，為初步設(shè)計和施工圖設(shè)計提供準(zhǔn)確的地質(zhì)資料。

2.不同調(diào)查階段的聯(lián)系與區(qū)別

調(diào)查的三個階段有其關(guān)系，但又不盡相同。是一個從表面到點(diǎn)，從宏觀到微觀，從共性到個性，從一般規(guī)律到具體內(nèi)容（如海拔、形態(tài)、數(shù)量、變化等）的實(shí)踐過程。還有一個由淺入深循序漸進(jìn)的認(rèn)識過程。在地質(zhì)復(fù)雜的路段不應(yīng)超出勘察階段，否則會快而達(dá)不到，可能會遺漏一個較好的路線方案，出現(xiàn)許多意想不到的困難，大量的地質(zhì)災(zāi)害，造成大量的資金浪費(fèi)。同時，不切實(shí)際的高要求也不應(yīng)該在階段之外提出。許多定量的數(shù)據(jù)和結(jié)論只能通過大量的詳細(xì)勘探才能獲得，不能主觀判斷，如巖溶發(fā)育的位置、大小、標(biāo)高等?？刂坡肪€方案的重要因素，如位置、高程、流量和變化、補(bǔ)給、徑流和排泄等，只有經(jīng)過實(shí)際、認(rèn)真和艱苦的工作才能獲得。超越偵察階段是不現(xiàn)實(shí)的，也是不科學(xué)的。

三、對巖溶地區(qū)鐵路工程地質(zhì)選擇的幾點(diǎn)認(rèn)識

1.可溶巖大露頭區(qū)的地質(zhì)選擇

（1）選線主要通過碎屑巖地層和火成巖地層區(qū)域，盡量少通過碳酸鹽巖地層區(qū)域，從根本上避免巖溶地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。（2）路線應(yīng)避開已知的巖溶強(qiáng)發(fā)育區(qū)、巖溶地下水豐富區(qū)、暗河發(fā)育區(qū)、旅游區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)和環(huán)境保護(hù)區(qū)。（3）線路應(yīng)避開地下水排泄區(qū)，并穿過地下水補(bǔ)給區(qū)。在地下水排泄區(qū)，不僅巖溶發(fā)育，地下河也發(fā)育。地下水排泄區(qū)匯水面積大，隧道通過時涌水量大，因此線路地下水排泄區(qū)的選擇往往受到巖溶和巖溶水的威脅。地下水補(bǔ)給區(qū)徑流路徑短，巖溶發(fā)育相對較差。補(bǔ)給區(qū)地下水系不發(fā)育，流量小，巖溶隧道地質(zhì)條件相對較好。（4）線路應(yīng)避開已知大型覆蓋巖溶的地表塌陷區(qū)。為了避開路基、橋梁等建筑物，還可以節(jié)省大量的地基處理投資。例如：某客運(yùn)專線至桂林南部沖積平原，應(yīng)充分注意大量地表塌陷和隱蔽土洞，選線應(yīng)繞避主干道。

2.可溶性巖石部分露頭剖面地質(zhì)選線

（1）提高跨嶺區(qū)的線路標(biāo)高，避開水平徑流區(qū)，盡量穿越垂直徑流區(qū)。避開巖溶和巖溶地下水最發(fā)育的水平徑流帶，通過巖溶和地下水不太發(fā)育的垂直徑流帶，以減少巖溶和地下水的危害，尤其是長巖溶隧道應(yīng)引起高度重視。（2）線路應(yīng)盡可能避開封閉溶陷中心，以提高路基質(zhì)量，減少地質(zhì)災(zāi)害，降低工程造價。（3）選線時，盡量減少長隧道工程，盡量在可溶巖裸露地段的地表通過路塹形式，使地質(zhì)識別（包括施工地質(zhì)）更容易，整治的目的更強(qiáng)，從而降低工程難度，降低工程造價，避免后期隱患。

四、總結(jié)

總之，可溶性巖石是產(chǎn)生巖溶最基本的內(nèi)在因素，巖溶是不良地質(zhì)，處理不當(dāng)會產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害。可溶性巖石和巖溶是兩個既有內(nèi)在聯(lián)系又不能混淆的概念。巖溶很難查明，也很難對工程進(jìn)行綜合治理。為了將地質(zhì)災(zāi)害控制在最低限度，在地質(zhì)勘察階段和工程設(shè)計施工中應(yīng)給予高度重視。

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