CN112734087B - 一种确定滑坡区铁路空间线位的方法 - Google Patents

Abstract

一种确定滑坡区铁路空间线位的方法，以最大程度实现工程的经济性及合理性。包括如下步骤：①沿滑坡体上滑动速度最快的部分进行纵向连线布置滑坡主轴剖面；②对滑坡体进行条带划分，分别计算每条滑体的下滑力和抗滑力，求和计算滑坡的稳定系数F；③根据滑坡稳定系数F，将滑坡稳定状态确定为不稳定状态、欠稳定状态、基本稳定状态或稳定状态；④针对不稳定状态、欠稳定状态的滑坡应进行绕避，选择平面绕避或断面绕避的方式：⑤针对基本稳定状态、稳定状态的滑坡，将滑坡体上部条带中下滑力大于抗滑力的区段确定为下滑区；将滑坡体下部条带中下滑力小于抗滑力的区段确定为抗滑区，首先进行平面绕避或断面绕避；当线位平纵断面位置调整受限，需通过滑坡体时，在滑坡前缘抗滑区以路堤工程通过，或在滑坡后缘下滑区以路堑工程通过。

Description

一种确定滑坡区铁路空间线位的方法

技术领域

本发明涉及山区铁路工程减灾选线方法，特别涉及一种基于滑坡危险性分区的确定铁路工程空间线位的方法。

背景技术

减灾选线是自然灾害对线路工程全寿命周期作用不确定条件下的一种风险决策过程。复杂滑坡区铁路减灾选线是滑坡灾害对铁路工程全寿命周期作用不确定条件下的线路方案与工程设置风险决策过程。

滑坡是斜坡岩土体由于边界条件的改变及地下水活动、河流冲刷、人工切坡、地震活动等因素的影响，在重力作用下，沿着一定的软弱面(带)，缓慢整体向下滑动的坡体变形现象。根据滑动面上抗滑力和下滑力的相对大小，可将滑坡分为不稳定、欠稳定、基本稳定、稳定四种状态，针对不稳定、欠稳定的滑坡应进行绕避；针对基本稳定、稳定的滑坡当无法绕避通过时，选线原则是不破坏其稳定状态，在滑坡前缘抗滑区以填方通过起到加载的作用；在滑坡后缘下滑区以浅挖方通过，起到减载作用，进一步增强滑坡的稳定性。

因此，在确定滑坡区铁路空间线位时，应确定滑坡体周界及厚度，划分滑坡稳定状态，通过合理确定线路高程和走向，选定风险相对较低的位置通过，以降低滑坡区铁路工程风险。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种确定滑坡区铁路空间线位的方法，以确保复杂滑坡区铁路工程从灾害风险较低的区段通过，大幅度降低选线成本和节省勘察工期，最大程度实现工程的经济性及合理性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

发明一种确定泥石流区铁路空间线位的方法，包括如下步骤：

①沿滑坡体上滑动速度最快的部分进行纵向连线布置滑坡主轴剖面；

②对滑坡体进行条带划分，分别计算每条滑体的下滑力和抗滑力，求和计算滑坡的稳定系数F：

式中：i是计算条带的顺序代号，从1至n段；Ni是计算条带的法向分力，单位kN；Ti是计算条带的切向分力，单位kN；fi是计算条带滑带土的摩擦系数；ci是计算条带滑带土的黏聚力，单位kPa；li是计算条带滑面的长度，单位m；

③根据滑坡稳定系数F，将滑坡稳定状态确定为不稳定状态、欠稳定状态、基本稳定状态或稳定状态，如下表：

滑坡稳定系数F	F＜1.00	1.00≤F＜1.05	1.05≤F＜1.15	F≥1.15
					滑坡稳定状态	不稳定状态	欠稳定状态	基本稳定状态	稳定状态

④针对不稳定状态、欠稳定状态的滑坡应进行绕避，选择平面绕避或断面绕避的方式：

滑坡区位于河谷时，如滑坡对岸地质条件较好、线路平纵断面满足要求时，选择桥梁工程跨河平面绕避滑坡区；

无法跨河绕避滑坡区时，通过空间线位平面、断面的协调配合，尽量降低线路高程，以深埋隧道工程下穿滑坡区实现断面绕避，避开滑坡的严重危害；

⑤针对基本稳定状态、稳定状态的滑坡，将滑坡体上部条带中下滑力大于抗滑力的区段确定为下滑区；将滑坡体下部条带中下滑力小于抗滑力的区段确定为抗滑区，首先采用步骤④进行平面绕避或断面绕避；

当线位平纵断面位置调整受限，需通过滑坡体时，应不破坏其稳定状态，尽量抬高线路高程，在滑坡前缘抗滑区以路堤工程通过，或在滑坡后缘下滑区以路堑工程通过。

本发明的有益效果是，从铁路工程减灾选线的角度出发，根据滑坡稳定系数，将滑坡分为不稳定状态、欠稳定状态、基本稳定状态、稳定状态，通过空间线位平面、纵断面的协调配合，采取滑坡对岸桥梁工程平面绕避，下穿滑坡隧道工程断面绕避，无法完全绕避时，采用“前填，后挖”方法，最大程度降低滑坡区对铁路工程产生的危害，避免造成重大人员伤亡、生命财产损失、生态环境破坏的问题。大幅度降低了选线成本和节省了勘察工期，确保了复杂滑坡区铁路工程从灾害风险较低的区段通过，最大程度实现了工程的经济性及合理性。

附图说明

本说明书包括如下两幅附图：

图1是铁路工程通过滑坡区不同位置示意图；

图2是滑坡分区和铁路工程位置关系图。

图中示出部位名称及所对应的标记：滑坡体抗滑区1、滑坡体下滑区2、滑动面3、滑坡周界4、桥梁工程5、隧道工程6、路堤工程7、路堑工程8、河流9、滑动面上抗滑力等于下滑力界面10，滑坡主轴剖面A。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

参照图1和图2，本发明一种确定泥石流区铁路空间线位的方法，包括如下步骤：

①沿滑坡体上滑动速度最快的部分进行纵向连线布置滑坡主轴剖面A；

②对滑坡体进行条带划分，分别计算每条滑体的下滑力和抗滑力，求和计算滑坡的稳定系数F：

式中：i是计算条带的顺序代号，从1至n段；Ni是计算条带的法向分力，单位kN；Ti是计算条带的切向分力，单位kN；fi是计算条带滑带土的摩擦系数；ci是计算条带滑带土的黏聚力，单位kPa；li是计算条带滑面的长度，单位m；

③根据滑坡稳定系数F，将滑坡稳定状态确定为不稳定状态、欠稳定状态、基本稳定状态或稳定状态，如下表：

滑坡稳定系数F	F＜1.00	1.00≤F＜1.05	1.05≤F＜1.15	F≥1.15
					滑坡稳定状态	不稳定状态	欠稳定状态	基本稳定状态	稳定状态

④针对不稳定状态、欠稳定状态的滑坡应进行绕避，选择平面绕避或断面绕避的方式：

滑坡区4位于河谷时，如滑坡对岸地质条件较好、线路平纵断面满足要求时，选择桥梁工程5跨河平面绕避滑坡区4；

无法跨河绕避滑坡区4时，通过空间线位平面、断面的协调配合，尽量降低线路高程，以深埋隧道工程6下穿滑坡区4实现断面绕避，避开滑坡的严重危害；

⑤针对基本稳定状态、稳定状态的滑坡，将滑坡体上部条带中下滑力大于抗滑力的区段确定为下滑区2；将滑坡体下部条带中下滑力小于抗滑力的区段确定为抗滑区1，首先采用步骤④进行平面绕避或断面绕避；

当线位平纵断面位置调整受限，需通过滑坡体时，应不破坏其稳定状态，尽量抬高线路高程，在滑坡前缘抗滑区1以路堤工程7通过，或在滑坡后缘下滑区2以路堑工程8通过。

实施例：贵广客运专线平寨滑坡空间线位的确定

参照图1和图2，贵广客运专线DK51+900～DK52+120分布平寨滑坡，计算滑坡稳定系数F为1.1，属基本稳定状态，本段线路平面位置和高程受两端隧道工程控制，无法在平寨滑坡对岸进行绕避，也无法以深埋隧道工程下穿平寨滑坡，需要经过平寨滑坡影响范围，该滑坡前缘长期受大冲沟冲刷临空影响，产生局部蠕变及滑移，且富水性很好，地下水及地表水入渗对滑体稳定性有较大影响。综合比选后，采取在平寨滑坡前缘抗滑区以路堤工程通过，并对滑坡体进行了加固整治，采用3排抗滑桩加固滑坡，在滑坡前缘冲沟侧设置混凝土防冲刷挡墙，从而避免了施工风险和长期运营风险。

Claims (1)

1.一种确定滑坡 区铁路空间线位的方法，包括如下步骤：

①沿滑坡体上滑动速度最快的部分进行纵向连线布置滑坡主轴剖面(A)；

②对滑坡体进行条带划分，分别计算每条滑体的下滑力和抗滑力，求和计算滑坡的稳定系数F：

式中：i是计算条带的顺序代号，从1至n段；Ni是计算条带的法向分力，单位kN；Ti是计算条带的切向分力，单位kN；fi是计算条带滑带土的摩擦系数；ci是计算条带滑带土的黏聚力，单位kPa；li是计算条带滑面的长度，单位m；

③根据滑坡稳定系数F，将滑坡稳定状态确定为不稳定状态、欠稳定状态、基本稳定状态或稳定状态，如下表：

④针对不稳定状态、欠稳定状态的滑坡应进行绕避，选择平面绕避或断面绕避的方式：

滑坡区(4)位于河谷时，如滑坡对岸地质条件较好、线路平纵断面满足要求时，选择桥梁工程(5)跨河平面绕避滑坡区(4)；

无法跨河绕避滑坡区(4)时，通过空间线位平面、断面的协调配合，尽量降低线路高程，以深埋隧道工程(6)下穿滑坡区(4)实现断面绕避，避开滑坡的严重危害；

⑤针对基本稳定状态、稳定状态的滑坡，将滑坡体上部条带中下滑力大于抗滑力的区段确定为下滑区(2)；将滑坡体下部条带中下滑力小于抗滑力的区段确定为抗滑区(1)，首先采用步骤④进行平面绕避或断面绕避；

当线位平纵断面位置调整受限，需通过滑坡体时，应不破坏其稳定状态，尽量抬高线路高程，在滑坡前缘抗滑区(1)以路堤工程(7)通过，或在滑坡后缘下滑区(2)以路堑工程(8)通过。

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