铁路工程地质勘察的作业程序及地质选线
一、区域地质、工程地质勘察的作业程序
一般按勘察准备、地质调绘、勘探、测试、原始资料整理及图件编制五个作业程序进行。
（一）勘察准备：包括以下内容
1接受生产任务，学习和掌握任务书的各项要求
2搜集研究既有地质资料及有关规范、细则；进行遥感资料判释
3拟定勘察大纲，制定统一技术要求
4人员、机具、材料的配备
（二）地质调绘
1、现场踏勘，概略了解测区的工程地质条件及交通人文等情况
2、现场实测地层剖面，统一认识，确定标志层，为分组填图打下基础
3、地质调绘
1)调查、测绘的方法
一般应在遥感图象判释的基础上，由面到点，点面结合，由宏观到微观，微观推广至宏观的调查方法，沿导线、中线左右蛇行穿越；做好地质观测点的选择：包括地貌、构造、地层、地下水点、不良地质等做成观测点卡片；观测路线的记录。地质观测路线记录是野外地质现象的综合反映，是整理成果资料的主要依据，应按里程顺序将看到的一切地质现象记录下来，每天调查终了，或一个地质地貌单元调查结束，应作总结性的记录描述
2)外业填图
掌握地质的布置密度(包括地质观测点、勘探点、原位测试点等，按地形地质的复杂程度，所填地质图比例尺的大小，测绘的目的及要求确定，总的原则是对铁路工程有较大影响的地质现象和地质界线都要有地质点为依据。一般地，比例尺≥1/2000，地质点间距不大于10cm，比例尺＜1/2000，地质点间距不大于5cm；工点纵横断面上的地质点间距10～20cm，结构面产状间距200～300m)。填图方法及精度要求：填图方法一般根据地形地物用目测法进行，或以导线、中线为控制，用罗盘仪交会法进行，以及采用小型GPS，重要的地质点线用经纬仪及GPS实测；观测点位精度在地形图上点绘的误差为±2mm，高程误差不超过1/2等高距等；观测路线宜垂岩层走向、构造线、地貌变化显著，沿河谷、地下水露头多的地方；测绘点宜布置在地层界线，断层线，褶皱轴线，岩浆岩与围岩接触带，不整合带，标志层，典型露头和岩性，岩相变化带，井、泉、岩溶水点，各种不良地质与特殊岩土处等。各种地质界线的变化点必须有地质点控制
3）各种地质点的调查重点
（1）地貌调查重点
确定地貌形态，成因类型及各地貌单元界线和相互关系、查明地形、地貌与含水层的分布和地下水的埋藏、补给、径流、排泄的关系，确定新构造运动特征、作用强度及其对地貌和区域水文地质条件的影响
（2）地层调查重点
测制地层控制剖面，确定标志层，确定地层的成因类型、时代、层序及接触关系；测定地层的产状、厚度及分布范围；查明不同地层的岩性、透水性、富水性及变化规律
（3）地质构造调查重点
①确定褶皱的成因类型、轴的位置、长度及延伸和倾伏方向，查明两翼和核部地层的产状、节理裂隙发育特征及富水地段位置
②确定断层的类型、位置、产状、规模、断距、力学性质和活动性。查明断层上下盘的节理裂隙发育程度，断层带充填物的性质和胶结情况，判定断层带的导水性、含水性和富水性地段的位置
③判定测区所属的构造体系类型、规模、序次等级和交接关系，查明测区所在的构造部位及富水性
（4）水文地质调查重点
①查明泉、井的出露条件、成因、补给来源、流量、水质、水温、气体成分、沉淀物、动态变化
②在地表水的代表性地段测定地表水的水位、流量、水质、水温、含砂量、动态变化与地下水（含暗河和泉）的补给关系
③取代表性水样（地表水、地下水）进行水质简分析，确定其对砼的侵蚀性
④地下水的埋藏深度，与隧道标高的关系
（5）不良地质调查重点
①岩溶
a、各种岩溶形态，发育程度与地下水分布的关系，查明构造、岩性、地下水径流和地表水文网等因素与岩溶发育的关系；选择对隧道工程有影响的岩溶水点进行连通试验，测定暗河或岩溶大泉的水位、流量、位置、规模
b、斜坡变形（崩、滑）
变形原因、规模与岩性、构造、风化层的关系，地下水的影响，对工程的危害等
c、泥石流
查明成因、规模、发展、趋势，对工程的影响等
d、煤层瓦斯
查明煤系地层的分布、形态、性质、瓦斯风化带的深度、岩层封、储、盖条件、瓦斯含量、压力、涌出量、坚固系数、放散指数、瓦斯突出与爆炸的可能性等
e、特殊岩土
成因、形态、分布、性质、对工程的影响
3、勘探(含物探)
1)调查测绘是地质工作的基础，必须先坚持调查测绘，后布置勘探；积极开展综合物探；大力推广综合勘探，以最小勘探工作量，取得调查测绘的最佳成果。
2)勘探点的布置要有明确的目的和技术要求，要在认真调查测绘的基础上，结合地质复杂程度，线路方案选择及各类工程设计的要求进行合理布置。
4、测试
包括原位测试及室内试验，按地质条件，工程需要选择进行
5、原始资料的整理与图件编制
1)测绘资料按要求纳入地质图件与报告
2)勘探资料按要求编制成柱状图等纳入地质图件与报告
3)测试资料按要求编制成图、表纳入相关图件与报告
4)图件编制按技术要求进行
5)各种原始资料分别整理、编制目录、装订成册
二、做好工程地质勘察工作的基本要求
(一)重视区域地质条件
1、区域地质条件的重要性
铁路工程地质条件，寓于所经地区的自然地质环境之中，每个线段，每个工点的地质条件或不良地质问题，均存在于区域地质环境之中，其性质和特点，都深受地质条件的制约，而存在于本区总的地质发展的矛盾统一体中，没有对线路通过地区的区域地质条件的深刻认识与理解，不了解每一个工点或不良地质问题存在的地质环境，要想正确解决有关的工程地质问题是非常困难的
什么样的区域地质条件，产生什么样的工程地质问题，如
1)地貌
山区：多重力堆积，斜坡变形，发生泥石流
平原：多堆积层，产生地基变形
2)地层岩性
不同种类的岩层，产生不同的工程地质问题，如软质岩易风化剥落，硬质岩在斜坡地带多崩落
3)地质构造
使岩体破碎岩层倾斜，具区域性
4)水文地质
不同地质环境下产生不同的储水条件及补、径、排条件
5)不良地质
是内外营力作用的综合产物
其中，起控制作用的是区域地质构造
2、区域地质构造的重要性
1)构造体系决定地质条件的大环境，了解是隆起带还是沉降带；是华夏系，新华夏系，经向、纬向、北西向力系，就能抓住地质框架。
2)能明暸构造的基本应力场及其特点，包括方向、挤压、扭动、构造期等，决定各种构造的分布特点及相互关系
3)能明暸构造线的控制和演变，它是控制着区内山脉、水系发育特点，地层岩性分布特点和各种物理地质作用的发育状况。如山脉水系方向往往与构造线方向一致
3、能指导工程地质勘察
1)构造格局控制沉积环境
(1)隆起带常出露较古老地层
(2)沉降带一般为较新地层，以中生界红色地层居多
(3)顺大断裂发育断陷盆地，常为流水堆积物，如广州东莞陷凹盆地等
2)区域构造控制着地层岩性的分布，特别是软弱地层，堆积层的条带状分布产生区域性地的工程地质问题，如滑坡群，不稳定斜坡地段，顺层滑动地段
3)区域性大断裂控制的断层破碎带，岩浆侵入体，制约着控制区的工程地质条件
4)构造应力及形态控制着节理裂隙及地层倾向的分布，产生区域性顺层边坡
4、指导地质选线(线位及场地的选择)及工程地质问题处理
1)最佳地质条件的方案选择
2)避重就轻，一次根治的方案选择
3)整治各种不良地质、特殊岩土的方案选择
(二)熟悉规范
1、重要性
1)是投标的依据，工作量、技术要求(经济标、技术标)
2)工作精度的依据、评判标准，是否满足设计需要，包括：
(1)各岩土层界面、风化层界面、地下水界面、软弱构造面界面、构造层、断层、不良地质界面
(2)资料的准确性，是否反映客观
(3)设计参数是否合理，比如说承载力(基本、标准、允许、极限)；Cφ值(岩块、岩体、结构面或软弱面)，桩周侧摩阻力(标准、极限)岩石单轴抗压极限强度(干燥、天然、天然饱和、干燥饱和)等
(4)措施是否合理(挡护、地基加固、排水、工法、盾构选型等)
(5)勘察报告是否完整，资料翔实可靠
3)单位诚信的依托：质量好、可信度高、牌子硬
4)咨询、监理、自身提高的基础，自己不清楚，就不好开展工作
2、掌握基本要点
1)掌握工作程序
(1)各阶段的勘察要求
(2)各种工程的勘察要求
2)熟记基本知识
各种技术要素的量化知识，如层厚、土类、岩类的颗粒大小定名，岩溶发育程度，节理发育程度等等
3)熟悉工作内容：具体指岩土的工程地质特性，水文地质特征等
4)熟练表达方法：记载、描述项目、内容文字报告及图件
(三)重在实践—理论联系实际
1、实践中去认识—工程地质条件，实践—理论—实践—再认识……
2、掌握可操作性：用可能的手段，表达技术要求的具体内容
3、从矛盾中得到统一，学会用各种手段进行综合判定，如室内试验值与原位测试的矛盾，隧道涌水量不同方法计算出不同结果的矛盾，地基系数不同方法测定出不同结果的矛盾等
4、参加施工：完善勘察设计全过程
(四)掌握服务对象的需要
1、正确判定各种地质界线：岩土层、风化层、水位层、不良地质、特殊岩土界线层等等
2、提供工程所需的地质设计参数，各类基础工程所需的地层物理力学参数，并了解各种设计参数的用途
1)结构承重
2)地基沉陷，稳定
3)边坡稳定
4)支护结构设计等
(五)重视地下水对工程造成的危害
1、地下水是不良地质的催化剂
2、治水能治本
3、针对不同工程，以排为主
三、铁路主体工程的地质选线
总的原则：
1、 掌握区域地质条件，决定线路走向
2、 综合线位地质条件，选出最佳方案
（一） 线路
1 越岭区
1） 根据区域地质资料（区测、加强子阶段`）做好多垭口、多坡度的多方案比选
2） 结合引线工程选择地质条件相对较好的线路方案
2 河谷区
1） 注重区域地质条件，尽量避开顺层及不稳定斜坡，复杂的集中分布的不良地质地段，采空区
2） 多作外线桥、内移隧道的方案比选（河岸冲刷、危岩落石等）
3） 尽量避免高边坡及泥石流沟对线路的危害
2、 不良地质与特殊岩土区
1） 对性质严重、规模较大，整治困难的不良地质、特殊岩土地段，均应绕避
2） 可以采取措施，不需付出昴贵代价，不恶化运营条件，不留后患的，可以不绕避，选择合理的位置通过。具体为：
（1） 滑坡地段
① 对性质复杂、规模大，采取整治措施也不易确保稳定的大型滑坡，应绕避；对滑坡规模较小易处理的，可选择在有利于滑坡稳定和线路安全的部位通过
② 充分考虑具备潜在滑动可能的的斜坡（工程地质滑坡）
（2） 崩塌、危岩落石、岩堆地段
① 对山体极不稳定的斜坡地段，危岩落石严重地段，预计人工开挖后可能发生较大崩塌，处理困难的地段，应绕避
② 对范围小，易处理，确保线路安全的地段，可根据地质横段面，在最有利部位通过
③ 对稳定岩堆，其上方物质来源不多，可考虑在岩堆上通过（低填、浅挖）
（3） 泥石流地段
① 对处于发育期的特大型、大型泥石流，淤积严重的泥石流沟，应绕避
② 一般应在流通区设桥通过，严禁在洪积扇上挖沟设桥或设置路堑
③ 在沉积区前缘，如果能保证有足够净空，可分散设桥（成昆线礼州段）
（4） 岩溶地段
① 对处于强烈发育阶段，具网状洞穴和巨大空洞的岩溶地区，应绕避
② 避免顺可溶岩与非可溶岩接触带，有利于岩溶发育的褶皱轴和断裂带及其交汇处
③ 在孤峰平原区，线路应选择在覆盖土较厚，地下水位埋藏较深地段
④ 在波立谷地段，选择洼地、谷地边缘靠山边通过。在峰林谷地、峰丛洼地中遇有垭口时，宜避开垭口中心，选择地质条件较好一侧通过
⑤ 越岭地段，宜在地下分水岭通过；无条件时，可在深部缓流带通过
⑥ 河谷地段宜在垂直渗流带中通过
（5） 采空区
① 对正在开采或经过批准开采的矿区，线路尽量绕避
② 对既有采空密集区和工程处理复杂的大型采空区，线路尽量绕避，当绕避有困难时，以一般路基通过，避免采用桥、隧等大型工程
③ 线路通过小型采空区或单个坑洞时，应采取稳妥可靠的工程措施
（6） 水库地区
① 应选在预测最终坍岸线以外，能确保线路稳定，且投资有显著节省时，也可考虑选区在坍岸范围以内
② 尽量选择在基岩出露较多，河岸平缓，边坡相对稳定，地质条件较好的一岸
（7） 高烈度地震区（地震动峰值加速度0.1g及以上）
① 避免在活动性大断裂带和两个构造线交汇的高烈度地震区通过，难以避开时，应选择最窄处正交通过
② 线路必须通过高烈度地震区时，尽量以低路堤通过。应绕避对抗震不利的悬崖陡壁，地形复杂和不良地质分布较多地段
③ 在地下水埋藏较浅的松土、松软土分布地段或斜坡地段，线路应避免高填深挖或半填半挖
（8） 软土地区
① 大面积软土，厚度大，处理困难的地段，宜绕避，不能绕避时，宜选择在软土分布最窄，厚度最小，下卧硬层顶面的横坡较缓处通过
② 宜采用路堤，控制在设计临界高度以内
③ 在平原区，宜沿河流的高阶地通过，在谷地区，避开软土横坡较陡处
（9） 膨胀土地区
① 宜填不宜挖，尽量减少深、长路堑选定线路方案，若不能绕避或绕避不经济时，应选择范围最窄，路堑远离重要建筑物和建筑群的地段通过
② 线路穿越垄岗，应垂直垄岗方向，以缩短路堑的深度和长度
（二） 路基
1、 力求避免高填深挖，路堑边坡控制在30m内，路堤边坡控制在20m内，避免低洼槽谷中长拉槽。（高速铁路的高路堤粗粒土大于20m，细粒土大于12m；深路堑土质边坡大于8m，软质岩大于10m，硬质岩大于15m）
2、 力求避免有可能顺层滑动的基岩顺层段，宁填勿挖，宁设下挡，不设上挡，控制边坡切层高度。力求避免大面积陡峻的难以处理的不稳定斜坡（地形陡峻，基岩破碎，地下水发育，大堆积体等）
3、 重大不良地质地段，尽可能设法绕避，以桥隧通过（如滑坡、崩塌等）；岩溶区应避开岩溶严重发育地段；软土段应避免挖方；膨胀岩（土）地区不能绕避时，路基宜采用“低堤浅堑”通过
4、 不轻易改沟改河
（三） 桥梁
1、 特大桥、技术复杂、修复困难大桥，多方案充分比选，优先采取采用水文及地质条件较好的桥位：河道顺直、槽深、主流稳定、冲淤变化不大、浅滩不多和河面较窄、岸坡不易冲刷、稳定，地质条件良好及施工方便地段
2、 避免将桥址设于断层破碎带上，不良地质体上。暗河范围内不宜设桥
3、 考虑引线工程的地质条件
（四） 隧道
1、 长隧、特长隧应多方案（平面、高程）比选，选择在工程地质、水文地质条件较好的地段，包括引线、洞口、洞身的地质条件。不宜穿越工程地质、水文地质极为复杂和溶洞、暗河、煤层采空区等严重不良地质地段。尽量避免穿过大断裂，有害气体等地段
2、 河谷线旁山地段的隧道，宜靠山侧内移，避免洞壁过薄、河流冲刷和不良地质对其稳定的影响；长、短隧比较时，宜避开隧道群，优先采用长隧道，早进晚出，避免高仰坡和出洞口高边坡
3、 特长隧道及松软地层、不良地质地段修双线时，宜分开修建两座单线隧道；其它有条件的长隧道，可修建两座单线隧道
4、 膨胀岩地段避免浅埋。浅埋隧道覆盖厚度大致为：
III IV V
单线：5~7m 10~14m 18~25m
双线：8~10m 15~20m 30~35m
