巖溶地區巖溶、巖溶水發育特征,反映了地貌控制、巖性控制、構造控制的疊合效應,同時集中凸顯了受剝夷面、巖性控制的特殊性;大型滑坡制約線路方案的可行性。因此,選線時應充分考慮上述兩項因素,通過對關鍵因素及其他要素的分析總結,宜萬鐵路典型巖溶地區的綜合地質選線原則如下:

(1)線路應盡量選擇在:①巖溶不發育、欠發育、相對弱發育的地層巖組通過,依次為非可溶巖→不純碳酸鹽巖→間互型碳酸鹽巖、純碳酸鹽巖中的有利部位等;②寬緩褶皺、構造簡單、斷裂欠發育的構造地塊;③不利于巖溶、巖溶水發育的分水嶺地區、補給區通過,避開排泄區,遠離暗河。

(2)線路應避開可溶巖和非可溶巖的接觸帶?扇軒r和非可溶巖的接觸帶有利于地下水的富集,巖溶水的化學、物理作用特別強烈,是巖溶和巖溶水特別發育的地帶,線路方案應避開這些地帶或大角度通過。

(3)線路應避開網狀洞穴和巨大空洞區。在巖層產狀平緩、質純、層厚,斷裂密集或交叉的地帶,或地形切割劇烈,且地表與暗河有水力聯系的地段,往往發育網狀洞穴或巨大空洞。對這類巖溶洞穴的處理,往往需要付出高昂的代價,甚至會達到現有技術無法克服的程度。

(4)線路應選擇在地下水分水嶺地帶通過。巖溶水為適應橫向谷,巖溶水的運移方向通常與構造線一致,形成巖溶水的縱向地下分水嶺,此分水嶺與地表分水嶺或褶皺軸垂直,這些地帶巖溶和巖溶水相對不發育。

(5)越嶺隧道應盡量穿越S1~S2剝夷面地區

①S1、S2高剝夷面多處在山嶺區,穿越的隧道多埋深較大,處在深部循環帶,巖溶不發育、欠發育,地下水微弱。

②S1、S2高剝夷面多為巖溶水的補給區。巖溶水以垂直滲漏為主,即使分布純碳酸鹽巖地層,發育的巖溶以垂直形態為主,一般規模較校

③線路穿越S1、S2山嶺和S3峰叢槽谷組合地貌時,應盡量選擇在巖溶水文地質條件相對較好的山嶺分水嶺或槽谷收斂端通過。分水嶺和槽谷的收斂端巖溶水文地質條件相對較簡單。

(6)河溪峽谷地帶選線。由于挽近地殼長期處于抬升運動,同時地殼上升速度(河流下切速度)大于巖溶化速度,至溪流深切、縱坡大,巖溶發育強度隨河流逆源方向(上游)即剝夷面等級增高的部位而減弱。同時越往上游,則河床標高越高,河谷越峽窄,可大大減少橋高、橋長,且深谷特高橋地段可實現一孔跨越。因此,線路應盡量往河流的上游靠。

(7)由于滑坡、巖堆等不良地質體物質組成復雜、結構松散、巖土體強度低、受自然環境影響大、工程作用后易于復活、整治困難等,選線時應繞避不穩定或可能復活的大型滑坡等不良地質體。

(8)巖溶斜坡地區線路應選擇在巖溶安全帶或垂直滲流帶內通過。斜坡地段的巖溶水總是以最短的途徑向河流排泄,因而斜坡地段以橫向巖溶水為主。其垂直滲流帶與早期或現代水平循環結合部位,一般都有較大的巖溶洞穴發育,而現代的水平循環帶地下水的運動和溶蝕作用正處于強烈階段,可能有充水溶洞(暗河),特別是在巖溶水排泄區附近,是巖溶和巖溶水最發育的部位,線路應避開這些地段。

巖溶安全帶示意圖

(9)斜坡地帶還存在一個巖溶安全帶,即巖溶水最低排泄點(或河谷水邊)與山頂面靠河谷最外側的洼地、豎井等垂直巖溶形態之間的地帶(圖4-6)。安全帶內的巖溶和巖溶水的發育程度相對微弱,是線路通過的最佳位置。如線路方案不能置于巖溶安全帶或置于巖溶安全帶的代價過大,線路方案還可選擇在垂直滲流帶,位于垂直滲流帶的線路方案在巖溶洞穴和巖溶水發育程度方面相對水平循環帶而言已大大降低,但仍有可能遇到個別垂直洞穴和來自垂直洞穴的涌水、涌泥、涌砂。

(10)鑒于宜萬鐵路地質條件的復雜性、巖溶發育的普遍性,線路難以躲避所有巖溶、巖溶水發育區和不良地質體。若存在多方案比選時,應有依據地認真比較,采勸兩害相權取其輕”的原則進行綜合比眩