周安荔
(中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,西安 710043)
張集鐵路玄武巖崩塌落石地區(qū)選線研究
周安荔
(中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,西安 710043)
理論與實(shí)際相結(jié)合,通過崩塌落石對鐵路工程及運(yùn)營的影響分析,結(jié)合張集線工程實(shí)踐,對崩塌落石形成原因、類型、運(yùn)動(dòng)形態(tài)等進(jìn)行綜合分析研究,利用運(yùn)動(dòng)學(xué)理論計(jì)算崩塌落石的運(yùn)動(dòng)軌跡和影響范圍,揭示了崩塌落石的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,據(jù)此為優(yōu)化線路方案及工程設(shè)置提供依據(jù),并以張集線線路方案優(yōu)化為例予以說明??偨Y(jié)了玄武巖地區(qū)鐵路選線及工程設(shè)置原則,為類似地區(qū)工程的設(shè)計(jì)和建設(shè)提供借鑒。
張集鐵路;玄武巖;崩塌落石;運(yùn)動(dòng)特征;選線
張家口至集寧鐵路東起張家口南站,途徑河北省萬全、尚義縣,內(nèi)蒙古興和縣和烏蘭察布市,西至集寧南車站,為客貨共線200 km/h鐵路,線路全長178 km。2006年5月開工建設(shè),2011年6月運(yùn)營,迄今已安全運(yùn)營四年。張集鐵路對加強(qiáng)內(nèi)蒙古與京津冀地區(qū)的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系,深化區(qū)域合作,帶動(dòng)沿線經(jīng)濟(jì)發(fā)展,具有十分重要的意義。
線路走行于內(nèi)蒙古高原南緣和壩上高原的西緣,為過渡地貌單元。地層分布復(fù)雜,尤其是沿線中、低山區(qū)山頂分布的玄武巖崩落石對鐵路選線及工程設(shè)置有較大影響?;谛鋷r崩塌落石特征研究,提出玄武巖崩塌落石對鐵路選線的影響,總結(jié)了玄武巖地區(qū)選線原則和工程設(shè)置要求,為其他類似地區(qū)工程設(shè)計(jì)提供借鑒。
2.1 地形地貌
沿線走行于壩上高原和內(nèi)蒙古高原南緣,其中舊堡隧道出口至土城子位于中、低山區(qū),長約93.5 km,占線路總長52.5%。該段線路走行于后河河谷,受區(qū)域構(gòu)造影響,地形起伏大,地勢陡峻,沖溝發(fā)育,河流下切,河流兩岸基巖裸露,植被稀疏,山坡多呈上陡下緩形態(tài),下部緩坡上崩積巖塊密布,上部陡坡上玄武巖危巖聳立。
2.2 地質(zhì)構(gòu)造及巖性特點(diǎn)
該段斷裂發(fā)育,在新生代的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中,地殼運(yùn)動(dòng)以上升為主,巖漿活動(dòng)以基性噴發(fā)為特點(diǎn),形成了大量玄武巖(Q2al+β)覆蓋于山頂。
2.3 玄武巖產(chǎn)出特征
該線玄武巖為噴出巖,產(chǎn)出狀態(tài)為巖蓋,氣孔或塊狀構(gòu)造,柱狀節(jié)理十分發(fā)育,具有一定的分層現(xiàn)象,各分層的上部常見氣孔和杏仁構(gòu)造,危石多分布于山頂(圖1)。
圖1 山頂玄武巖分布
我國地域廣袤,地質(zhì)環(huán)境形態(tài)各異,其中崩塌落石具有明顯的區(qū)域性分布特點(diǎn),主要分布于我國西部山區(qū)。隨著國家西部大開發(fā)及絲綢之路戰(zhàn)略的實(shí)施,工程建設(shè)項(xiàng)目強(qiáng)度加大。崩塌落石為工程建設(shè)中最常見的地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象之一,需正確應(yīng)對和重視。
高陡巖質(zhì)邊坡的巖體常發(fā)生崩塌落石,其發(fā)育受內(nèi)外因素影響。巖土類型、地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌是形成崩塌落石的內(nèi)在因素。地震、融雪、降雨、地表水沖刷侵泡、人類活動(dòng)、凍脹等為誘發(fā)崩塌的外部條件。
崩塌落石作為邊坡尤其是高陡邊坡的一種淺表部破壞方式,是嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害之一,具有破壞性強(qiáng)、高隱蔽性、易形成鏈狀成災(zāi)的特點(diǎn)。崩塌落石形成雖是逐漸積累的過程,但其發(fā)生卻具有突發(fā)性強(qiáng)、高速運(yùn)動(dòng)、高沖擊能量、多發(fā)性、隨機(jī)性大的特性,常對鐵路工程造成巨大破壞,導(dǎo)致威脅行車安全,中斷列車運(yùn)行,并帶來巨大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失,造成極大的社會不良影響。同時(shí)由于引發(fā)病害的因素較多和不可捉摸性,使線路養(yǎng)護(hù)工作難度加大。
崩塌落石形成是量變到質(zhì)變循序漸進(jìn)的過程,可分為危巖的發(fā)育形成、變形和崩塌落石3個(gè)階段。本文僅研究崩塌落石階段,研究根據(jù)動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、能量轉(zhuǎn)換等理論,闡明崩塌落石各階段運(yùn)動(dòng)特征及計(jì)算方法,可對崩塌落石的運(yùn)動(dòng)形式和運(yùn)動(dòng)軌跡及沖擊動(dòng)能進(jìn)行定量計(jì)算,準(zhǔn)確指導(dǎo)鐵路選線和防護(hù)工程合理設(shè)置。
落石是懸崖或陡坡上危巖體在自重或外力作用下突然脫離母體下落的現(xiàn)象,落石運(yùn)動(dòng)是一個(gè)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)形式,呈多樣化特征,運(yùn)動(dòng)形式與落石形態(tài)、崩塌類型和山體坡面等因素相關(guān)。本文將崩塌落石運(yùn)動(dòng)過程分為:初始位移、碰撞和滾動(dòng)滑落3個(gè)階段,分為墜落、滑動(dòng)、碰撞彈跳、滾動(dòng)4種類型。落石的運(yùn)動(dòng)往往是一種或幾種類型的組合形式沿坡面下滑,最后在平緩地段或遇障礙物被動(dòng)停止。
4.1 初始位移階段
危巖脫落母體分離后墜落前的類型有墜落式和傾倒式兩種類型。
(1)墜落:危巖突然脫落母體后,僅在重力作用下(不考慮空氣阻力)沿陡峻山璧運(yùn)動(dòng)時(shí),可看作初始速度為零的自由落體運(yùn)動(dòng),其墜落觸地速度v0為:
(1)
式中,h為垂直下落距離,m;g為重力加速度,m/s2。
(2)傾倒式:這種類型多發(fā)生在貼坡式危巖中,危巖與母體的接觸面在外力作用下發(fā)生剪切變形失穩(wěn),發(fā)生傾倒式墜落,在高陡坡不受坡面地形影響下落,其墜落觸地速度
(2)
式中,b為巖塊對角線長,m;γ為巖塊對角線轉(zhuǎn)動(dòng)角度,(°)。
4.2 碰撞階段
碰撞是落石運(yùn)動(dòng)中最復(fù)雜最劇烈的一種運(yùn)動(dòng)形式。利用能量守恒定律,采用坡面恢復(fù)系數(shù)法描述落石碰撞問題,把落石的碰撞看作剛體碰撞,利用坡面恢復(fù)系數(shù)考慮碰撞過程中的能量損失。
落石與坡面碰撞點(diǎn)的速度不在公共法線上,落石與坡面的碰撞為斜碰撞,且碰撞后坡面法向和切向恢復(fù)系數(shù)大于零,此時(shí)彈跳時(shí)做斜拋運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線。根據(jù)運(yùn)動(dòng)獨(dú)立性原理,把斜拋運(yùn)動(dòng)看成是做水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)(圖2)。
圖2 崩塌落石斜拋運(yùn)動(dòng)示意
(1)落石墜地后與坡面發(fā)生碰撞,碰撞能量損失后的初始速度為
(3)
式中,Rt為切向恢復(fù)系數(shù);Rn為法向恢復(fù)系數(shù)。
(2)坡面恢復(fù)系數(shù)是落石與坡面發(fā)生碰撞后能量損失的重要參數(shù)。其值取決于坡面物質(zhì)的性質(zhì),如果為黏土、礫石和全風(fēng)化的花崗巖,恢復(fù)系數(shù)較低,而裸露的硬質(zhì)巖石坡面恢復(fù)系數(shù)較高,坡面恢復(fù)系數(shù)建議取值見表1。
表1 坡面恢復(fù)系數(shù)(R)
(3)碰撞后的速度與軌跡
設(shè)β為落石開始彈跳時(shí)初始速度方向與邊坡坡面夾角,α坡面夾角,發(fā)生碰撞后的速度方程為
(4)
(5)
式中,vx、vy為任意時(shí)間沿x、y方向的速度分量;v0為落石初始速度,m/s;t為碰撞發(fā)生至任意點(diǎn)的時(shí)間,s。
發(fā)生碰撞后的運(yùn)動(dòng)軌跡方程為
(6)
(7)
式中,x、y為沿x、y方向的位移分量。
從式(6)、式(7)可以計(jì)算出落石的彈跳高度和最大水平距離。
4.3 滾動(dòng)滑落階段
當(dāng)落石相對于坡面法向速度為零時(shí),落石無彈跳能力,進(jìn)而進(jìn)入滾動(dòng)—滑落階段。該階段受摩擦力作用,落石運(yùn)動(dòng)動(dòng)能損失較快,直至動(dòng)能為零。
(1)滾動(dòng):當(dāng)落石在斜坡面上,自重下滑分力大于摩擦力,且發(fā)生沿坡面自身滾動(dòng)時(shí),為切近工程實(shí)際,將落石滾動(dòng)簡化為圓形剛體在斜面上的有摩擦滾動(dòng)。此時(shí),任意位置點(diǎn)s的落石滾動(dòng)速度
(8)
(9)
(10)
式中,v0為落石滾動(dòng)初始速度,m/s;B為落石質(zhì)量和形態(tài)有關(guān)的常數(shù);I為落石的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量;μr稱為滾動(dòng)摩擦系數(shù);βr為滾動(dòng)摩擦角。μr為估算落石運(yùn)動(dòng)滾跡的重要參數(shù),μr建議取值見表2。
表2 滾動(dòng)摩擦系數(shù)(μr)建議值
(2)滑動(dòng):落石滑動(dòng)表現(xiàn)為減速運(yùn)動(dòng),其加速度為負(fù)值,運(yùn)動(dòng)速度越來越小,直至速度為零結(jié)束運(yùn)動(dòng)。在任意垂直位移H的落石速度
(11)
式中,v0為落石初始滑動(dòng)速度,m/s;H為垂直位移,m;f為動(dòng)摩擦系數(shù)。
4.4 破壞力計(jì)算
崩塌落石的破壞力由其動(dòng)能來衡量,大小由落石的質(zhì)量和速度決定,可根據(jù)公式E=mv2/2計(jì)算。
4.5 落石運(yùn)動(dòng)參數(shù)敏感度分析
影響落石運(yùn)動(dòng)的參數(shù)主要有:山坡的坡型、坡度和坡高,坡面覆蓋層情況,落石的形狀,落石的啟動(dòng)方式等。這些參數(shù)直接影響落石的運(yùn)動(dòng)軌跡,需結(jié)合具體情況分析其對落石運(yùn)動(dòng)的敏感度。
落石運(yùn)動(dòng)水平距離反映落石的致災(zāi)范圍,落石的動(dòng)能反映致災(zāi)程度,彈跳高度階段防護(hù)工程的高度,三者對鐵路選線和工程設(shè)置提供依據(jù)。
(1)落石運(yùn)動(dòng)的水平距離:坡面坡度敏感度最高,其次是邊坡坡高、邊坡切線恢復(fù)系數(shù)、落石水平啟動(dòng)速度、落石形狀、滾動(dòng)摩擦系數(shù)等,這些因素共同作用,決定落石運(yùn)動(dòng)水平距離。
(2)落石的動(dòng)能:坡面坡度和坡面形態(tài)是主要因素,邊坡坡形、邊坡切線恢復(fù)系數(shù)等是次要因素。
(3)落石的彈跳高度:落石彈跳高度隨機(jī)性較大,邊坡坡形、坡面附著物及落石質(zhì)量等對彈跳高度有一定影響,其他因素對其影響較小。
以上3種情況的大小與落石形狀均有一定關(guān)系,由大到小依次為球狀、塊狀、長條狀、薄片狀。
5.1 選線的普遍規(guī)律
尋求崩塌落石地區(qū)線路通過最佳通道,以繞避崩塌落石區(qū),減少落石對線路及運(yùn)營的不利影響,消除安全隱患為目標(biāo)。線路方案原則以繞避落石區(qū)為主,無繞避時(shí),線路最好以高路堤路基工程通過,且不在彈跳區(qū)布線,并根據(jù)計(jì)算的撞擊動(dòng)能選擇防護(hù)工程設(shè)置的類型和規(guī)模,工程設(shè)置要經(jīng)濟(jì)合理,不留后患。
5.2 選線及工程設(shè)置原則
張集鐵路玄武巖地區(qū)選線,具有典型的山區(qū)鐵路崩塌落石鐵路選線特點(diǎn)。選線應(yīng)對區(qū)域玄武巖的形成機(jī)理,地形地貌及落石運(yùn)動(dòng)特征等分析,合理確定玄武巖崩塌落石區(qū)線路方案的選線原則。
(1)首先要對崩塌落石形式區(qū)進(jìn)行分析研究,確定崩塌落石的幾何形態(tài),針對不同的落石形成特征,依據(jù)動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、能量轉(zhuǎn)換等理論進(jìn)行計(jì)算,根據(jù)落石滾動(dòng)的最大水平距離,確定線路位置,線路盡量繞崩塌落石區(qū),無條件繞避時(shí),則需根據(jù)落石沖擊動(dòng)能和彈跳高度確定防護(hù)工程。
(2)防護(hù)工程類型根據(jù)落石在線路處的沖擊動(dòng)能大小確定,線路盡量以高路堤路基形式通過。若線路位于落石彈跳區(qū),路堤高度大于彈跳高度1.0 m左右為宜;橋梁工程防護(hù)工程高度大于彈跳高度1.5 m左右。
(3)對崩塌落石規(guī)模較大,線路無條件繞避時(shí),應(yīng)采取掛網(wǎng)噴射混凝土、遮擋、攔截(SNS柔性主動(dòng)防護(hù)網(wǎng))、支擋、護(hù)墻護(hù)坡、刷坡、排水等綜合整治,并加強(qiáng)觀測。
(4)崩塌落石差異性大且計(jì)算繁瑣,建議采用數(shù)值模擬軟件(rockfall)計(jì)算,該方法考慮了巖塊的幾何形狀、大小、密度、初始運(yùn)動(dòng)方式、坡面幾何形態(tài)、坡面粗糙度、坡面滾動(dòng)或滑動(dòng)摩擦系數(shù)、切線及法向阻尼系數(shù)等,可模擬出落石的沖擊動(dòng)能、彈跳高度、運(yùn)動(dòng)軌跡統(tǒng)計(jì)結(jié)果,真實(shí)反映了落石運(yùn)動(dòng)過程,對處理崩塌落石區(qū)鐵路選線提供了方便。
6.1 玄武巖分布特點(diǎn)
張集線玄武巖多分布于中、低山區(qū)山頂部,多呈陡坎地貌,陡壁一般高達(dá)15~20 m,巖體柱狀節(jié)理發(fā)育,危巖聳立,這些危石易發(fā)生崩塌落石;山坡坡度多為30°~35°,坡面分布凌亂,無規(guī)則的巖塊,這些巖塊增加了坡面的恢復(fù)系數(shù)。
6.2 崩塌落石的形狀特征
張集線山頂玄武巖危石巖塊多呈塊狀(約占85%)和棱狀柱狀(約占15%)。落下的巖塊以塊狀和不規(guī)則球狀為主。
6.3 崩塌落石的運(yùn)動(dòng)特征
落石的運(yùn)動(dòng)軌跡受山坡的幾何形態(tài)、恢復(fù)系數(shù)和落石自身性質(zhì)等因素控制,張集線崩塌落石遵循一般落石的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,但又具有自身的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。落石運(yùn)動(dòng)是墜、跳、滾、滑4種形式之一或其組合。
(1)初始位移階段:張集線玄武巖崩塌落石初始位移以墜落式和傾倒式為主,墜落主要發(fā)生在頂部風(fēng)化巖塊,傾倒是因下伏地層較軟或軟硬互層造成底部懸空而形成。
(2)碰撞階段:張集線山坡幾何形態(tài)較簡單,少有階梯形坡面,但仍會形成多級彈跳。如果線路距離崩塌落石較遠(yuǎn),則影響甚微,但是在坡面已經(jīng)布滿崩落的玄武巖塊時(shí),這些巖塊增加了坡面的恢復(fù)系數(shù)和運(yùn)動(dòng)軌跡,使巖塊彈得更遠(yuǎn),尤其是球覆蓋層狀風(fēng)化的巖塊,直至威脅到線路。影響彈跳高度的因素除坡面形態(tài)外,坡面附著物及落石質(zhì)量等對彈跳高度有較大影響。
(3)滾動(dòng)滑落階段:為分析張集線崩塌落石滾動(dòng)滑落階段的規(guī)律,在工程設(shè)計(jì)中取不同的起始速度和坡度分別計(jì)算滾石運(yùn)動(dòng)的水平距離D,并繪制成圖3。從圖3可以看出,在同一坡面,落石起始速度與滾動(dòng)的水平距離成正比關(guān)系,且起始速度小于4 m/s時(shí)滾動(dòng)水平距離相差較小,但速度大于4 m/s,特別是大于10 m/s時(shí),不同坡度下水平距離相差就很大。
圖3 不同坡度下反彈速度與距離關(guān)系
張集線傾倒型崩塌滾石初始速度小,落石運(yùn)動(dòng)水平距離大部分小于100 m;墜落型落石起始速度大,差異性較大,導(dǎo)致落石運(yùn)動(dòng)水平距離隨起始速度不同距離變化很大。
張集線玄武巖崩落的落石在墜、跳、滾、滑運(yùn)動(dòng)時(shí)以2種方式停止,一種是主動(dòng)停止動(dòng)能為零,落石位于坡腳平緩處;第二種是被動(dòng)停止,即以一定的速度滾落遇阻停止,其中受坡面巖塊所阻而滯留于坡面的落石隱蔽性強(qiáng),常被忽視,易對工程造成威脅,這種落石主要以條狀或薄片狀為主,在張集線玄武巖地區(qū)少量存在。
6.4 玄武巖地區(qū)選線案例
張集鐵路崩塌落石分布廣、影響線路方案的崩塌落石多達(dá)15余處,在線路方案研究中結(jié)合本線玄武巖崩塌落石特點(diǎn),通過方案優(yōu)化,采取繞避或妥當(dāng)?shù)墓こ谭雷o(hù)措施后,消除了安全隱患,通過4年的運(yùn)營實(shí)踐,巖崩塌落石未對線路工程和運(yùn)營造成危害。下面以DK75+400~DK77+600段方案優(yōu)化為例予以說明,方案示意見圖4。
在線路(DK76+300)左側(cè)山頂分布有第三系泥砂巖地層之上的玄武巖。在山頂形成玄武巖陡壁,陡壁高達(dá)15 m,壁上玄武巖多已風(fēng)化呈球狀、碎塊狀,風(fēng)化裂隙張開。其下山坡坡度約30°,該處山坡由2套地層組成,上部分布硬質(zhì)的玄武巖,下部為砂巖。
該處玄武巖崩塌落石的形成內(nèi)因是玄武巖中柱狀節(jié)理呈垂直方向、分層面從橫向上分別切割了巖體。后期的自然營力又產(chǎn)生了風(fēng)化裂隙,使巖體破碎程度加劇,隨著山體不斷剝蝕,爾后演化成搖搖欲墜的危巖;外因是玄武巖覆蓋在性質(zhì)較軟的地層上部,上下地層剝蝕程度的差異,逐漸形成玄武巖陡坎,使其破碎巖體臨空,在地震、水、冰等作用下,受重力牽引塌落。
該處崩塌落石為墜落型滾石,其運(yùn)動(dòng)形態(tài)為危巖墜落—碰撞彈跳—滾動(dòng)—滑動(dòng)。
坡面覆蓋巖塊(圖5),落石質(zhì)量50~150 kg,坡面恢復(fù)系數(shù)約0.5,滾動(dòng)摩擦系數(shù)0.5。按以上落石計(jì)算理論,該處崩塌落石運(yùn)動(dòng)水平距離多在150~200 m。
圖5 坡面形態(tài)
(1)原設(shè)計(jì)方案
該處原設(shè)計(jì)方案線路距落石區(qū)約70 m,線路為路基工程,路堤高度4 m。此處落石至路基處運(yùn)動(dòng)速度為10 m/s,落石動(dòng)能約為2.6~7.5 kJ,由于落石動(dòng)能較大,此段線路需在落石側(cè)做100 m長防護(hù)工程,并存在安全隱患。
(2)優(yōu)化后方案
根據(jù)該處落石運(yùn)動(dòng)軌跡特征、塌落石運(yùn)動(dòng)水平距離等,線路優(yōu)化為距落石區(qū)大于200 m,此處落石主動(dòng)停止,動(dòng)能為零,落石對線路無影響,故將線路結(jié)合工程情況優(yōu)化為距落石區(qū)距離為235處。優(yōu)化后的線路平、縱斷面經(jīng)施工及運(yùn)營的實(shí)踐,證明優(yōu)化后的方案經(jīng)濟(jì)合理。
(1)本線玄武巖分布廣泛、地貌特征明顯,呈上陡下緩,陡壁為玄武巖危巖,下部緩坡分布大量崩落巖塊,巖塊多以塊狀和不規(guī)則球狀為主。位于山頂上的玄武巖易形成崩塌落石,且?guī)r層走向與坡向夾角越大,越容易發(fā)生崩塌和落石,易對鐵路工程及運(yùn)營帶來安全隱患。
(2)張集線玄武巖崩塌落石以傾倒和墜落為主,且墜落運(yùn)動(dòng)的距離大于傾倒巖塊運(yùn)動(dòng)的距離。運(yùn)動(dòng)速度和滾動(dòng)距離與墜落高度、坡度和坡面恢復(fù)系數(shù)等有關(guān)。
(3)玄武巖崩塌落石研究從動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、能量轉(zhuǎn)換理論出發(fā),結(jié)合危巖形狀特征、運(yùn)動(dòng)形態(tài)等,計(jì)算崩塌落石的運(yùn)動(dòng)軌跡和沖擊動(dòng)能,據(jù)此優(yōu)化線路方案及工程設(shè)置。
(4)張集鐵路玄武巖崩塌落石地區(qū)在4年多的運(yùn)營中未發(fā)生過安全事故,說明對崩塌落石的研究并運(yùn)用在選線及工程設(shè)置上是合理的。
[1] 中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司.張集線施工圖設(shè)計(jì)線路軌道說明書[Z].西安:中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,2007.
[2] 中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán).張集線施工圖設(shè)計(jì)地質(zhì)說明書[Z].西安:中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,2007.
[3] 王毅,等.玄武巖的巖體結(jié)構(gòu)與力學(xué)性狀研究[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2002,21(9) :1307-1310.
[4] 于國新,等.張集鐵路玄武巖分布特征及工程影響研究[J].鐵道工程學(xué)報(bào),2008(5):5-9.
[5] 劉占峰.張集鐵路沿線崩塌的工程特性及防治[J].鐵道勘察,2007(1):52-54.
[6] 韋啟珍.崩塌落石運(yùn)動(dòng)參數(shù)的數(shù)值模擬研究[J].中國水運(yùn),2008(3):165-166.
[7] 孔書祥,等.金溫鐵路崩塌落石的成因與防治[J].鐵道建筑,2004(3):51-53.
[8] 施曉文.崩塌落石對管道的危害性[J].油氣儲運(yùn),2013(3):295-299.
[9] 駱銀輝,等.崩塌的形成機(jī)理與防治方法[J].西部探礦工程,2008(12):1-3.
[10]劉蘭英.鐵路橋梁橋址邊坡穩(wěn)定性分析與防護(hù)[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì), 2012(4):70-73.
[11]蔡弼泰.鷹廈線路塹落石病害整治簡介[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),1993(1):19-20.
[12]郭書運(yùn).石太線路基邊坡危巖落石整治方案研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),2014,58(2):4-7.
Study on Route Selection in Areas with Basaltic Rockfall along Zhangjiakou-Ji’ning Railway
ZHOU An-li
(China Railway First Survey and Design Institute Group Co. Ltd., Xi’an 710043, China)
With analysis of the influence of rockfall on railway construction and operation and reference to engineering practices of Zhangjiakou-Ji’ning railway, the formation of rockfall are comprehensively analyzed and studied covering the cause, type, shape and motion. The trajectory calculation and influence scope of rockfall kinematics theory reveal the law of motion of rockfall to provide the basis for optimization of the alignment and engineering settings, which are illustrated by the optimization of Zhangjiakou-Ji’ning railway alignment. This paper summarizes the principles to guide route selection in basaltic areas and provides
for the design and construction of similar projects.
Zhangjiakou-Ji’ning Railway; Basalt; Rockfall; Motion characteristics; Route selection
2015-04-24;
2015-05-06
周安荔(1966—),男,高級工程師,1991年畢業(yè)于上海鐵道學(xué)院鐵道工程專業(yè),工學(xué)學(xué)士,E-mail: xyczal@163.com。
1004-2954(2015)11-0005-05
U212.32
A
10.13238/j.issn.1004-2954.2015.11.002