利用综合勘查技术手段确定涵洞淤塞原因

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1、利用综合勘查技术手段确定涵洞淤塞原因蒋传琳蒋传志（河南省煤田地质局物探测量队，郑州450009）摘要：本文通过介绍淤塞涵洞现场被破坏后所进行的勘查工作，说明采用综合技术手段和相关知识可以充分证明原始现场状况和造成涵洞淤塞的原因，同时也告诉地质工作者面对复杂的地质问题，要学会使用综合勘查技术手段，也许能获得较满意的答案。关键词：综合勘查技术确定淤塞原因1前言建于1902年的某铁路K633+538m（以下简称538）与K633+413m（以下简称413）等涵洞是排泄路基两侧积水，保障铁路通行安全的设施，其中538涵洞宽3m、高3.4m、长67.4m，兼有

2、铁路两侧居民跨越铁路的交通功能。2002年10月下旬，维护该段的铁路分局以某电厂自1998年来在538附近倾倒废弃工业煤碴，破坏了涵渠上游防护林木和护坡草坪，导致水土流失，2001年以后，经雨水冲刷煤碴大量向铁路线南侧淤积，将538与413淤塞，造成涵渠排泄不畅，危害铁路行车安全为由，将电厂告上铁路运输中级法院。铁路运输中级法院判电厂向铁路分局赔偿涵洞报废及消除危害费用330余万元。电厂对铁路运输中级法院判决不服，认为涵洞自然淤塞在前，粉煤灰覆盖在后，涵洞排泄功能丧失责任在于铁路管理部门未尽到职责。遂于2003年初向省高级人民法院提出上诉。省高级人民

3、法院受理此案，多次到现场调查、调解无效后，于2004年3月委托我单位对538与413洞淤塞的原因进行司法鉴定。1.1勘查前现场概况2004年3月在踏勘中看到，位于538南口南200m以远粉煤灰堆，在雨水冲刷、搬运作用下，不仅覆盖了538南口，且已向东迁移至413南口附近。铁路部门以为保证线路安全名义，于2003年清挖了538涵洞，并在538东侧修建了518涵洞。图1538涵洞内洞壁上残留的沉积黄土及雨水回灌痕迹538涵洞南、北口洞顶高程为117.905m和117.082m，高差0.823m，计算坡降为1.2/100。踏勘时因涵洞内的原始沉积物被清挖，

4、南口与周围环境形成深达3m余凹坑；坑南侧受水流冲刷粉煤灰坍塌并流入坑内；北侧涵洞口上方和坑的西侧壁仍保持着开挖时的陡立状，粉煤灰与黄土沉积分界线清晰；东侧为一行车通道。涵洞的北口开挖出的空间高度约2m。涵洞内地面平坦，洞壁从下到上都有清挖时残余的沉积黄土，黄土表面附着有薄薄的灰色粉煤灰（图1）。413涵洞长62.6m，高1.5m，宽1.0m；南、北口洞顶高程分别为117.833m和124.506m，高差6.673m，坡降10.6/100。踏勘时南口被粉煤灰覆盖，仅有约10cm的空间，两侧有黄土堆积；北口洞底砌石暴露，没有泥土和粉煤灰沉积痕迹。勘查区地

5、表为第四系黄色粉土和棕红色粉质粘土，大孔结构，含较多的白色菌丝状钙质条纹、小颗粒钙质结核及蜗牛壳碎片，稍密，软塑，具湿陷性，干强度低。岗坡顶部多为农田或荒地，植被稀少，在风力作用下，裸露的浮土纷纷被刮入沟内，风力搬运地质作用十分明显。而勘查区属北温带大陆性季风气候，四季分明，年平均气温14.6℃，极端气温42℃～–17.9℃，温差达近60℃；年均降水量535.2mm，主要集中在7～9月，使得固结性差的粉土在气温和降水作用下易造成陡坎粉化、崩塌和浮土随雨水流向低洼处。1.2工作手段及目的由于两涵洞均被人开挖，涵洞内的原始沉积状态已被破坏，采用揭示沉积层

6、序方法来说明涵洞淤塞原因已不可能。为此，我们采用了测绘、探地雷达、井探、化验等综合勘察技术手段，期望通过揭示粉煤灰覆盖下地形起伏形态及涵洞内残留物质，说明造成涵洞淤塞的真正原因。1.2.1测绘在从附近GPS（D级）网控制点向勘查区引导覆盖全区的图根点基础上，使用全站仪测定各碎步点三维坐标值，用南方CASS5.0软件编辑成地形图。目的是了解地形起伏现态及粉煤灰分布范围，与老地形图比较以分析地形及水动力状况。1.2.2地质雷达在粉煤灰覆盖范围“卅”字状布置雷达测线，以粉煤灰的覆盖厚度，“恢复”粉煤灰覆盖下地形及标高状况。1.2.3井探沿雷达测线按一定间距

7、开挖探井（槽），丈量粉煤灰厚度为雷达反射信号进行标定的同时，了解粉煤灰结构及与原地面的关系。1.2.4化验在探井和2个涵洞内及洞壁不同高度采取粉煤灰、残留土等化验样，目的是通过比较538涵洞壁上残留物与粉煤灰的微观差异，确定涵洞内原沉积物主要成分。2工作成果分析2.1各技术手段成果2.1.1测绘通过测绘了解到，铁路南侧粉煤灰覆盖了538涵洞口，粉煤灰顶面高程大于120.7m，高出538涵洞顶（高程117.905m）近3m。因538m涵洞不能排泄，致使雨水携带的粉煤灰向东流动到413涵洞附近形成新的117.7m最小高程点，这个高度仅低于538涵洞南口0

8、.2m，较413涵洞顶高程117.8m低0.1m。铁路北侧，538涵洞口外排泄渠地面高程116.9m，低于涵