维普资讯 http://www.cqvip.com 第３３卷第１４期 西 建 筑 Ｖ０ｌ＿３３ Ｎｏ．１４ ・２９８・ ２ ０ ０ ７年５月 山 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥ（ ＵＲＥ Ｍａｙ． ２００７ 文章编号：１００９—６８２５（２００７）１４．０２９８ ０３ 西安枢纽南环线地裂缝地区的勘察及选线 林康利 摘要：通过对西安枢纽南环线地裂缝地区地质勘察及地质选线工作的总结，阐述了在地裂缝地区地质勘察的程序、勘 察方法的选择以及地裂缝地区地质选线中应注意的问题，可供类似工程参考。 关键词：地裂缝，勘察，选线，枢纽 中图分类号：Ｕ４１２ 文献标识码：Ａ １概况 ２地裂缝的勘察及成果分析 １．１ 工程概况 ２．１勘察方法的选择 西安枢纽南环线是连接西康线纺织城车站至拟设计的西安 由于近年来铁路选线要求时效问题比较突出，因此勘察方法 南客站的一段铁路，自纺织城车站接轨引出后折向西，跨泸河，穿 必须坚持技术先进、手段有效、工期短、质量优的原则。根据西安 少陵塬，沿西安绕城高速公路西行至长安南路以西，在绕城高速 地裂缝的研究成果，在黄土梁洼区地裂缝的判别主要以上、中更 以南，西万公路以东设西安南客站。 新统古土壤层为标志。在皂河阶地上由于更新统古土壤层缺失， 南环线所经地貌为黄土台塬、黄土梁洼区及皂河一级阶地。 无法通过标志层来判别地裂缝。鉴于这种情况，在收集方案比选 沿线地层东三爻堡以东主要为上更新统到中更新统的粘质、砂质 范围已有地裂缝勘察和监测资料，特别是西安绕城高速勘察资料 黄土，下伏下更新统河洪相沉积地层，东三爻堡以西主要为第四 的基础上，结合各条地裂缝通过地段的地质地貌情况，采用了地 系上更新统及全新统粘质黄土；区域性地质构造主要有长安一临 面调绘、钻探、探槽和浅层地震勘探等综合勘察手段进行勘察。 潼隐伏断裂带及在长安一临潼隐伏断裂带的次生断裂西安断裂 ｆ９（ｆ９ ）地裂缝，位于皂河一级阶地区，以浅层地震为主，辅以 组上发育起来的西安地裂缝。 深钻孔、探槽；ｆｌ０，ｆｌ１，ｆｌ２位于黄土梁洼区，采用浅部钻探剖面揭露 １．２西安地裂缝概况 古土壤层标志层与探槽开挖。 西安地裂缝是在西安正断层组的基础上发育起来的，由南而 ２．２资料收集及地面调绘 北在黄土梁洼之间有规律排列，均位于黄土梁的南侧，呈带状分 布。在平面上呈左行雁列，主体走向为ＮＥ６０。～ＮＥ８０。。它们一 ２．２．１ 资料收集 般都由主裂缝及其下降一侧的次级裂缝组成地裂缝带，带宽３ ｍ 充分收集、分析已有的地裂缝勘察、观测、研究资料，特别是 －８ ｍ，局部可达２０ ｍ－－３０ ｍ。各条地裂缝带大体呈等间距近似 绕城高速勘察的资料，依据方案比选范围地裂缝展布规律，宏观 平行排列，间距为０．４ ｋｒｎ－２．１ ｋｍ，平均约１ ｋｍ。包括已出露地 推测地裂缝可能通过的位置，为地面调查、勘探工作布置提供依 表的地裂缝和未在地表出露的隐伏地裂缝，目前已发现１３条。 据和指导。 地裂缝出露总长度７２ ｋｍ，延伸长约１０３ ｋｍ，单条地裂缝出露最 ２．２．２地面调绘 长１１．３８ ｋｍ，最短２ ｋｍ。活动速率以５ ｍｍ／年－－３０ ｍｍ／年居多， 地面调查采用１：２ ０００地形图，主要采用界线追索及走访相 最大为５０ ｍｍ／年。其４周分别被渭河南岸断裂、长安一临潼断 结合的方法进行。重点查明地裂缝可能通过的位置是否存在道 裂、皂河断裂和泸河断裂所限，地裂缝向东西两侧延伸，东不过泸 路、建（构）筑物的变形破坏现象，了解地表是否有过线状裂缝等。 河，西到皂河边。地裂缝和地面沉降调查结果表明，西安地面沉 同时，调查勘察区的微地形地貌特征，推测地裂缝可能的通过位 降区与承压水位下降区的分布位置相吻合，而地裂缝则出现在地 置。根据地面调绘结果为勘探点的布置提供指导。 面沉降槽边缘的陡变地带上，组成地裂带的次级裂缝均靠近地面 １）ｆ９（ｆ９ ）地裂缝（陕师大一长延堡一双桥头地裂缝）。本次对 沉降槽中心的一侧。就其活动特点而言，西安市地裂缝具有较明 ｆ９（ｆ９ ）的追踪调查表明，２０４所一杜城一线以东，即绕城高速以北 显的活动速率的不均匀性、活动方式的一致性和位错同步性等特 地裂缝活动比较强烈，尤其ｆ９ 地裂缝。在双桥头至西姜村之间的 性。近年来越来越多的学者趋向于西安地裂缝的形成是以隐伏 公路上ｆ９ 地裂缝使柏油路面形成陡坎，南升北降，地面表现为坑 断裂构造的发育为基础，过量开采地下水为诱因的成因观点（王 洼不平（ｄｌ，ｚ１），其走向上西姜村老乡耕地中出现地坑，浇地漏水 绍中，１９８５；肖箐英等，１９８９；夏其发等，１９９０；彭建兵，１９９２），也就 严重，已荒芜。绕城高速地裂缝试验段桥梁四柱墩上面托梁有剪 是说西安地裂缝是构造作用和抽取地下水共同作用的结果。 裂缝，两柱墩完好。 １．３比选范围地裂缝概况 ２０４所一杜城一线以西，即绕城高速以南，齐王村地裂缝活动 线路比选范围地裂缝主要集中在雁塔南路以西，西万路以 比较弱，村民在未修绕城高速之前根本不知道地裂缝为何物，也 东，绕城高速以南地区，主要包括ｆ９（陕师大一长延堡一双桥头地 未见房屋及其他建筑破坏。 裂缝）， ０（省射击场一电视塔南地裂缝），ｆ】】（省交警总队一南寨 ２）ｆ１０地裂缝（省射击场一电视塔南地裂缝）。ｆｌ。地裂缝在比 子地裂缝）， ２（东三爻地裂缝）共４条地裂缝，其中ｆ９地裂缝在测 选范围主要在西三爻以西至西姜村一线。绕城高速以南的调查 区内还有一条共轭的地裂缝ｆ９ 。共涉及黄土梁洼和皂河阶地两 中，西姜村村民李强反映在村西北角自家耕地内发现东西向裂缝 个地貌单元。 （ｄ２），浇地漏水。西姜村房屋建筑未见明显破坏现象，地裂缝处 收稿日期：２００６—１１—０４ 作者简介：林康利（１９７３一），男，工程师，铁道第一勘察设计院，陕西西安７１００４３ 维普资讯 http://www.cqvip.com 第３３卷第１４期 ２ ０ ０ ７年５月 林康利：西安枢纽南环线地裂缝地区的勘察及选线 ・２９９・ 及异常点位置见表２。 于隐伏状态。 ３）ｆｌ （省交警总队一南寨子地裂缝）。ｆ１］地裂缝主要在长安 将标志性地层中出现异常的最近两个孔地面连线的中点视 ０地裂缝走向ＮＥ６２。， 南路一西三爻一南寨子之间。在长安南路造成绕城高速以北长 为异常点。将各剖面的异常点连接起来，ｆ安路隔离道形成一个北高南低１０ ｃｍ的错台（ｄ６）。绕城高速以 倾向南东，隐伏在地面下ｌ５ ｍ～１８ ＩＩ１。 南，南寨子村地裂缝活动比较强烈。王惠锁家隔壁房屋遭到破坏 ２．３．３ ｆ１１地裂缝 （ｄ３），郭春香家地面开裂，裂缝２ ＣｌＴＩ，木质窗棂剪断（ｄ４），门外水 泥村道裂缝。绕城高速至南寨子间处于隐伏状态。 ｆｌ 地裂缝共布设两条钻孔剖面，根据钻探揭示上更新统古土 壤标志层结构明显，底部有一层１０ ｃａｎ的钙质结核层，地层稳定。 ４）ｆ１２（东三爻地裂缝）。ｆ１２地裂缝主要在东三爻一三森国际 剖面布置情况及异常点位置见表３。 家居之间。长安路以东东三爻村内活动强烈，东三爻小学暴雨过 表３ ｆ 地裂缝勘探点布置情况及异常点位置 后出现地坑，走向与地裂缝一致（ｄ７，ｄ８，ｄ９），陆平顺等村民房屋 破坏（ｄｌ０，ｄｌｌ，ｄ１２）。长安路以西地表建筑未发现破坏现象，地 裂缝处于隐伏状态。 勘探点 勘探剖面号 异常点 类型 相邻孔号 ４—２ 异常位置 Ｙ１２： 断距／ｍ ４．４ ４ ３ Ｎ３８３７８４５１０ Ｅ１０９４９３４８２ １．６（∞） ２．３地裂缝现场勘察及分析 ２．３．１ ｆ９（ｆ９ ）地裂缝 钻探 ５—２ Ｙ１３： ５＿５ ｆ９（ｆ９ ）地裂缝主要利用绕城高速的勘察资料。根据陕西省工 程地震研究院２０００年１０月所做的《西安绕城公路南段西姜村高 ５３ Ｎ３８３７８４７１０ Ｅ１０９４９４４１２ １．９ｆＱ３） 将ｆ 地裂缝地面出露点及钻孔剖面中的异常点连接起来，其 倾向南东，在绕城高速至南寨子之间 架桥工程场地地裂缝勘察报告》和２００１年３月所做的《西安绕城 在比选范围内走向ＮＥ４７。，ｍ～１０ ＩＩ１。 高速公路南段西姜村高架桥ｆ９地裂缝补充勘察报告》显示， 隐伏在地面下９ ｆ９（ｆ９ ）地裂缝共布设３条浅层地震剖面和两个探槽。具体布置情 ２．３．４ ｆｎ地裂缝 况及异常点位置见表１。 表１ ｆ９（ｆ ９）地裂缝勘探点布置情况及异常点位置 勘探点 勘探剖面号 类型 ＤＺ１一ＤＺ１ 浅层 ｆ ２地裂缝共布设钻孔剖面两条，根据钻探揭示有两古头南层 古土壤，第一层厚４．８ １１１左右，底部钙质结核层较好，易于辨认， 第二层古土壤底界无钙质结核层，以第一层古土壤为准。 ｆ９ Ｙｌ： Ｎ３８３７８４８４０ Ｅ１０９４９０８４２ 地理位置 ｆ９ 异常位置 将ｆｌ２地裂缝地面出露点及钻孔剖面中的异常点连接起来，其 在比选范围内走向ＮＥ５５。，倾向南，在长安路以西隐伏在地面下 ４ ｍ～７ １１１。 齐王村与华秦雁肉鸡 Ｙ２： 场间的田间小路 Ｎ３８３７８４８９２ Ｅ１０９４９０９２０ ２０４所东南角一牡城 ３＂７： 地震 ＤＺ３．Ｄｚ３ Ｄ的水泥路旁 南绕城高速北界桩南 Ｙ３： ５ Ｎ３８３７８５０５６ ｉｎ沿线路布置 Ｅ１０９４９１３００ Ｎ３８３７８５１３２ Ｅ１０９４９１６０６ ３线路方案的取舍 ３．１ 平面位置的选择 根据地裂缝的勘察情况，对线路的平面位置进行了选择。平 面线位远离地裂缝直接出露地表，对建筑物有破坏，或以前有活 Ｚ４一Ｄｚ４ Ｙ４： Ｎ３８３７８５０５４ Ｅ１０９４９１３４６ Ｙ５： Ｃ１０ 探槽 ２０４所南，高速路中间 Ｎ３８３７８５０３４ Ｅ１０９４９１３３２ ｙ６： 动的地段，走行在地裂缝活动性较弱的隐伏段。 ３．２工程设置 平面位置确定以后，综合南环线地形、地质条件以及城市规 划，道路立交，铁路排水等因素，主要有４个比选方案。但是针对 通过地裂缝地区工程设置形式来看，主要有两类：１）以桥梁跨越 地裂缝，２）以路基形式通过地裂缝地段。根据对绕城高速西姜村 ＴＣ１１ ２０４所南，高速路中间 Ｎ３８３７８５０４８ Ｅ１０９４９１３４７ 将地面调查的出露点（ｄ１）、探槽中地裂缝的出露点及浅层地 震得到的异常点连接起来，并根据走向延长。在方案比选范围 内，ｆ９地裂缝走向ＮＥ７０。，倾向南，为隐伏地裂缝；ｆ９ 地裂缝走向 地裂缝（ｆ９，ｆ９ ）试验段的调查发现，四柱墩的托梁发现有剪切裂 ＮＥ６８。，倾向北，根据探槽揭示，隐伏于地面以下６．５ ｍ～７．０ ｍ。 缝。铁路方案以桥梁方式所跨越的ｆ ｆ１２地裂缝其活动性远比 表２ ｆ１０地裂缝勘探点布置情况及异常点位置 勘探点类型 勘探剖面号 异常点相邻孔号 １—６ ｆ９，ｆ９ 要高。因此，以桥梁方式通过地裂缝地段是不安全的。综合 断距／ｍ 异常位置 Ｙ８： 以上比较最终选择近期投资较大，但远期隐患较小的以路基形式 跨越地裂缝地段的ＤＫ长隧道方案作为定测方案。 １－１ １７ Ｎ３８３７８４４９６ Ｅ１０９４９２０３２ ｙ９： Ｎ３８３７８４５６４ １．３（∞） 钻探 ２２ ．２．２ ２．１．４结语 ７－２．４ （Ｑ２） １～２．５ ３ Ｅ１０９４９２１８４ １）收集和理解既有资料、合理选择勘察手段是快速解决地裂 缝地区勘察问题的关键；２）查清地裂缝的位置及活动特性，选择 合适的平面位置通过地裂缝地段；３）结合附近类似工程的处理情 况，合理选择工程设置；４）线路通过地裂缝地区应加强地表水的 疏排，严禁地下水的开采，考虑到地裂缝的继承及发展特性并应 进行长期观测。 ３３ ３—４ ３５ Ｙｌ０： Ｎ３８３７８４５１０ ２．Ｅ１０９４９２４４０ （Ｑ２） 浅层 地震 Ｄ ＤＺ ｙｌ１： №８３７８４７５０ Ｅ１０９４９２５６４ ２．３．２ ｆ１０地裂缝 参考文献： ｆ】ｏ地裂缝的勘察共布置了３条钻孔剖面和１条地震剖面。 ［１］郑西客运专线西安枢纽南环线地裂缝勘察报告书［Ｒ］．西安ｉ 其布设是根据地面调查和收集的资料，先布设两头剖面，根据两 陕西大地地震工程勘察中心，２００４． 条剖面异常点之间连线，再布设中间的钻孔剖面。具体布置情况 维普资讯 http://www.cqvip.com 第３３卷第１４期 筑 Ｖ０１．３３ Ｎｏ．１４ ・３００・ ２ ０ ０ ７年５月 山 西 建 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ Ｍａｙ． ２００７ 文章编号：１００９—６８２５（２００７）１４—０３００—０２ 大跨度钢管拱分段双肋整体悬拼吊装技术 洪晓东 摘要：结合拉西瓦水电站黄河大桥施工实例，详细介绍了采用缆索吊分段双肋整体悬拼吊装钢管拱施工技术，指出其 最大特点是将一多半的空中焊接横、平联作业转化为地面作业，对保证施工安全和拱肋拼装质量起到了重大的作用。 关键词：公路桥，钢管拱，缆索吊，拼装，拱肋 中图分类号：Ｕ４４５．３５ 文献标识码：Ａ １ 工程概况 腹板留出５０ ｃｍ不安装，待拱肋单元安装、定位、焊完以后再拼装 拉西瓦水电站黄河大桥是拉西瓦水电站对外交通公路的专 这一部分腹板。 用桥梁，桥址位于青海省贵德县与贵南县交界处的黄河干流龙羊 ２．２拱肋单元体的拼装 峡出口上游、拉西瓦水电站坝址下游，距拉西瓦水电站坝址约 单元肋管制作完成后，按图纸要求，在组拼平台上进行拱肋 ３ ｋｍ，这里河道顺直，水流稳定，两岸边坡陡峭，河床断面呈ｖ型。 单元体的拼装，组拼平台上设有混凝土墩和钢支架，以形成拱肋 桥梁全长２０４ ＩＴＩ，主跨为１ ｍ～１３２．０ ＩＴＩ上承式钢管混凝土拱桥， 单元体的底部曲线，拼装长度为半片拱肋。 边跨为１２ ＩＴＩ简支预应力混凝土Ｔ型梁桥。主跨拱圈矢跨比为 拱肋单元体全部就位后进行检查核对，误差超过允许范围时 １／６．５，拱轴系数ｍ＝１．５１，桥面总宽为１４．５ ＩＴＩ。 要采取措施校正，直到合格为止，并将结果统计好，作为安装时的 本桥主拱圈有３片拱肋，通过１３道横、平联连接，相邻两片 校核数据，之后焊接Ｉ，Ⅱ片拱肋上的横、平联。 拱肋中心距为４．８ ＩＴＩ，每片拱肋为哑铃形断面，由两根直径１００（Ｔｆｌ 预拼结束后，各拼装单元体进行编号，编排运输次序。运输 钢管和缀板构成，拱肋总高２６５ ｃｍ，总宽１００ ｃｍ。由于本桥横跨 时要做好防护，避免擦刮表面涂层，并制作相应胎具，防止运输过 黄河，桥位处在Ｖ型峡谷之中，因此，钢管拱肋用缆索吊安装是最 程中结构变形。 好的选择。为了减少空中作业量、增强施工过程中拱肋自身横向 ３缆索吊施工及拱肋的安装 稳定性，采取缆索吊分段双肋整体悬拼合拢方法安装钢管拱 ３．１ 缆索吊系统布置 肋【 。吊装时将拱肋分为九段，最大吊装重量３５０ ｋＮ，最大段长 根据桥位处的地形和拱肋分段安装的吊重要求，缆索吊设计 为２１。７ ｍ。拱肋吊装前，先将中间的一片拱肋（Ⅱ）与上游的一片 吊重３８０ ｋＮ，跨度为２６０ ＩＴＩ。主索分两组，每组６根直径４７．５ ｍｍ 边拱肋（Ｉ）以及横、平联在桥头拼装成分段的空间结构，待两片 钢丝绳的主索，两组主索间距１４ ＩＴＩ。每组主索上安装前后两组跑 拱肋分段吊装完毕并合拢以后，再分段吊装第三片拱肋（Ⅲ），焊 马滑车，两组主索上的前（或后）跑马滑车共同吊一横梁，长１５ ＩＴＩ， 接横、平联，合拢后对拱肋的线型进行调整，符合设计要求后再进 拱肋吊点设在横梁上，可左右变动，适应不同位置的吊装。塔架 行下一道工序施工。 为门式结构，设中间和顶部两道横联，用万能杆件拼装，塔高根据 ２钢管拱的拼装 地形及吊装高度的要求为３５ ＩＴＩ，主索吊重时下垂控制在Ｌ／１４．４＝ ２．１单元肋管的组拼 １８ ｍ以内，缆索吊的起重及牵引动力共用两台１００ ｋＮ卷扬机和 钢管拱肋先在钢结构加工厂内加工成管节，在放有１：１大样 ４台６０ ｋＮ卷扬机。 的平台上试拼，然后焊接成长度不大于１２ ＩＴＩ的双哑铃断面的分 ３．２拱肋吊装 段单元肋管，用汽车运到工地后，经校正并检验合格后，组拼成符 ３．２．１ 缆索设备试拉与试吊 合吊装长度要求的单元肋管。单元肋管的组拼在桥头的钢平台 缆索吊装设备在使用前必须进行试拉和试吊，缆索吊装设备 上进行，先在平台上放出１：１大样，按放样尺寸制作胎具，按施工 试拉、试吊按如下程序进行： 拱轴线、拱肋上、下缘给定ｘ，ｙ坐标分别放出三条线，对三条线 １）地锚试拉；２）扣索对拉；３）静止起重试验（１０ ｔ）；４）空载跑 进行测平，超差部分以垫块找平。将分段的单元肋管按弧度进行 车走行试验；５）负载走行试验：１０ ｔ走行试验一２０ ｔ走行试验一 切割、打磨，根据大样组拼，进行焊接，当上、下肋管组拼焊接完成 ３０ ｔ走行试验一４０ ｔ走行试验。 后，安装一侧腹板，焊完后，将单元体整体翻身，再安装另外一侧 在各阶段试吊实验中仔细观测索塔位移、主索垂度和主索受 腹板。为了现场安装对接工作及施工焊接方便，拱肋单元体两端 力的均匀程度；动力装置工作状态、牵引索、起重索在各转向轮上 。Ｔｈｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｒａｃｋ ａｒｅａ ｏｆ ｔｈｅ ｐｉｖｏｔ ｓｏｕｔｈ ｌｏｏｐ ｌｉｎｅ ｉｎ Ｘｉ’ａｎ ＬＩＮ Ｋａｎｇ－ｌｉ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ＳＵｌＴＩ ｕｐ ｔｏ ｔｈｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｒａｃｋ ａｒｅａ ｏｆ ｔｈｅ ｐｉｖｏｔ ｓｏｕｔｈ ｌｏｏｐ ｌｉｎｅ ｉｎ Ｘｉ’ａｎ，ｉｔ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ， ｏｆ ｇｅｏｌｏｇｙ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ ｔｈｅ ａｒｅａｓ ｏｆ ｃｒａｃｋ，ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｓｈｏｕｌｄ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｇｅｏｌｏｇｙ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃｒａｃｋ ａｒｅａ，ｃａｎ ｇｉｖｅ ａ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｔｏ ｔｈｅ ｓｉｍｉｌｒａ ｐｒｏｊｅｃｔｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｒａｃｋ，ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ，ｓｅｌｃｅｔｉｏｎ，ｐｉｖｏｔ 收稿日期：２００７—０２—０３ 作者简介：洪晓东（１９７１一），男，工程师，中铁十九局集团第一工程有限公司，辽宁辽阳１１１０００
