遵小線既有線k16+000~k17+250段採空區勘察工程
施工勘察
工程地質說明書
一、概況：
（1）工程概況：
遵小鐵路自2023年6月開工以來，建設工作進展較為順利，唐山段一期工程（既有線k0~k25+400）已經鋪軌約5km，計畫於2023年上半年建成通車。目前控制施工進度的關鍵因素是「唐山段新增鐵礦採空區的處理」。由於定測時間（2023年5月）與施工時間（2023年12月）間隔較長，沿線非法無序開採現象嚴重,採空區情況與定測期間變化較大。
大部分採空區現有地質資料不能滿足施工設計要求。受業主委託並在其協助下，我公司於2023年9月以來，對遵小線既有線k16+000~k17+250段，進行了逐礦調查、收集資料、礦井測量、工程物探、工程鑽探等工作。
（2）勘測依據：
1、勘察設計合同
2、專案勘察設計計畫（大綱）
3、工程勘察配合單
（3）主要參考資料：
1、本公司的《新建地方鐵路遵化南至小寺溝線》定測資料
河北冶金建設集團勘察設計****的《礦井測量報告》
2、河北省地球物理勘查院的《遵小線既有線k16+000~k17+250段採空區綜合物探測試成果報告》
3、沿線礦主提供的礦井資料
（4）依據規範規程：
1、《鐵路工程地質勘察規範》（tb10012-2007）
2、《鐵路工程不良地質勘察規程》（tb10027-2001）
3、《鐵路工程地質手冊》（第二版）
4、《鐵路工程岩土分類標準》（tb10077-2001）
5、《鐵路工程物理勘探規程》（tb10013-2004/j340-2004）
6、《物化探工程測量規範》（dz/t0153-95）
7、《時間域激發極化法技術規定》（dz/t0070-93）
8、《地面磁測勘查技術規程》（dz/t0144-94）
9、《電阻率測深法技術規程》（dz/t0072-93）
10、《淺層**勘查技術規範》（dz/t 0170-1997）
（5）勘察方法及完成工作量：
本次勘察採用了地質調查、井測、物探、鑽探相結合的綜合勘察方法，對獲得的資料相互補充、相互驗證，綜合分析確定礦區採空及影響範圍。
為詳細掌握沿線鐵礦開採現狀，我公司自2023年9月以來，在2023年7月完成的定測資料的基礎上，對沿線礦井的開採情況進行調查訪問。通過走訪礦主、礦工、當地村民及相關礦產部門，初步掌握了當地鐵礦石的開採歷史，礦井的開採和停採年限、深度、厚度及方法。在建設單位的協助下，通過**主管部門要求各礦主提供了部分礦井資料。
為摸清採空區變化情況，遵小鐵路唐山段建設單位—。共測量了19處礦井，對每處能進人的礦井均到中段和工作面進行了測量，初步獲得部分礦井的開採深度、層數及巷道的採高、採寬、走向、充水情況等資料，為後期物探、鑽探工作提供了較為準確、可靠的資料。對無法進人的礦井、中段及水倉未進行測量。
受我公司的委託，河北省地球物理勘查院於2023年3月6日進場開展物探的外業工作。為得到理想的勘察效果，為後期鑽探工作提供有用可靠的物探資料，此次物探工作採用了地面磁法、時間域激發極化法、直流電測深法、**映像法等多種方法結合的綜合物探手段。充分利用既有場地的條件，在k16+000~k16+350段各向兩端延長100m，沿鐵路設計軸線布置三條物探測線，其中主測線（ⅰ測線）與鐵路軸線重合，在主測線兩側10~30m範圍內各布置一條測線，其中線路右側為測線，線路左側ⅲ測線；在k16+900~k17+250段各向兩端延長100m，沿鐵路路基靠近河邊一側布置一條物探測線為ⅳ測線，在大里程方向布置與ⅳ測線近似平行的測線為ⅴ測線，在小里程方向布置與ⅳ測線近似垂直的測線為ⅵ測線，詳見工程地質平面圖。
物探點均布置在測線上，地面磁法、時間域激發極化法、直流電測深發點距為5.0m，**映像法點距為1.0m，並對異常區進行了加密處理，合計物探點3446個，測線總長度2.
4km。
該工程的外業鑽探工作於2023年3月8日至2023年5月5日進行。在前期收集的礦井資料、礦井測量資料及物探資料的指導下，對物探異常區域、可能存在採礦巷道的區域，**路左右20m的範圍內布置鑽孔進行驗證。設計鑽孔深度50~60m，受鑽探技術、現場作業條件、巷道形態的複雜程度等因素的影響，部分鑽探孔未能達到設計深度，建議在後期採空區處理階段，採用「探灌結合」的方法，邊探查邊灌漿，以達到工程處理的目的。
本次勘探共完成機動鑽孔30個，累計勘探進尺（實鑽公尺）1200m。
採空區現場調查困難，礦上礦工流動較頻繁，現在礦工工作大多不到一年，對以前開採中段的情況不了解，礦主阻撓、不配合或提供資料可信度低。井測得資料較為準確可靠，但是大部分礦井 (由於積水、塌陷等原因) 測量人員無法進入進行測量。物探資料又有其多解性，無法為設計提供準確的資料。
單純採用鑽探手段雖然能對採空有直觀的揭示，但鑽探成本巨大，工期漫長。故該段採空區的地質勘察工作，採用地質調查、井測、物探、鑽探相結合的綜合勘察方法，後期施工處理採用「探灌結合」的方式，以達到工程處理的目的。
二、地形地貌及地層岩性
（1）地形地貌
線路經行地段是衝洪積平原與丘陵區的過渡地段，左側為丘陵，右側為引灤河，地勢北東高，西南低。路基在此次以半挖半填的方式通過。由於修建鐵路，山坡坡腳近似直立。
（2）地層岩性
該區地表覆蓋有第四系全新統（q4ml）素填土，其下為中太古界遷西群（ar2）片麻岩，沿線侵入巖主要為太古界侵入巖花崗岩（γ52）。地層詳述如下：
1、素填土：主要為鐵路路基填土及尾礦堆積物，以粉質黏土為主，黃褐色，軟塑~硬塑，含角礫、碎石；以角礫土、碎石土為主，黃褐色，潮濕~飽和，稍密。層厚約0.
8~10.4m，層底標高大致為86.76~96.
47m，岩土施工工程分級為ⅱ級普通土或ⅲ級硬土。
2-1、片麻岩：黃褐色、青灰色，強風化，岩芯呈砂礫狀、碎屑狀。層厚約1.
0~3.7m，層底標高大致為90.29~91.
95m，基本承載力σ0=800kpa，岩土施工工程分級為ⅳ級軟石。
2-2、片麻岩：青灰色，弱風化，岩芯呈碎塊狀、短柱狀、柱狀。最大揭示厚度48.2m，基本承載力σ0=1500kpa，岩土施工工程分級為ⅴ級次堅石。
3、花崗岩：肉紅色，弱風化，岩芯呈碎塊狀、柱狀，稱脈狀分布於片麻岩之中。基本承載力σ0=1500kpa，岩土施工工程分級為ⅵ級堅石。
三、水文地質
線路所經主要河流為引灤河，屬灤河水系。常年有水，每年4~10月份上游水庫放水，水流一般較大，其餘月份水流較小，主要用於農業灌溉和工業用水。
本區地下水為基岩裂隙水，受裂隙發育的影響，地下水位變化幅度較大，埋深從3.0～30m不等，主要靠大氣降水補給及引灤河的側向補給。
根據定測階段的資料，該區地表水及地下水對混凝土無任何侵蝕性。
四、不良地質
（1）當地鐵礦開採歷史、方式及特點
據調查，當地居民在2023年左右開始開採鐵礦石，受當時技術、經濟條件的限制，礦石開採方式以明挖及水平掘進為主，開採的規模、豎向及橫向開採深度均有限，位於既有線k16+080及k16+200的北東走向的山溝就是當時人工開採鐵礦形成的。2023年左右，利用井架打豎井然後挖水平巷道的採礦方法在當地開始使用，隨著經驗的積累，採礦規模也越來越大，據2023年9月的井測資料，既有線k13+900左37.7m，靠山莊曉一礦業韓守軍礦井的井深達232m，開採中段有11個。
沿線礦井非法無序開採現象嚴重，巷道主要靠放炮、人工掘進的方式開採而成，巷道內無支護，靠頂板自穩，同時頂板受爆破的衝擊及應力釋放的影響，頂板岩石裂隙非常發育，岩體極破碎，開採過程中冒頂、落石的現象時有發生。
自2023年完成定測以來，因鐵礦石需求量增加、****等因素，沿線礦井開採強度加大，採空區情況與我公司施工圖設計時有較大變化。主要有兩類，一是原有採空區未停採，兩年多來變化較大，如：定測期間，高進閣1號井只有36m深，乙個中段，而2023年9月井測時，該井已發展為4個中段，井深76m；二是新開了部分礦井，增加了採空區，如侯瑞環的1、2、3號井，於國春的1號井均在定測以後開挖的。
綜上所述，當地鐵礦石開採以個體經營為主，亂採亂挖現象嚴重，井下巷道無支護，安全無保障，部分礦井無證經營，非法開採現象較為普遍，受鐵礦石漲價等外界因素的刺激，近年來鐵礦開採速度、規模及新開礦井的數量有不斷擴大的趨勢。因此，要想從根本上解決該段採空區對線路的威脅，除對現有採空區進行處理外，當地部門及建設單位還應完善監管機制，關停對鐵路運營有安全隱患的礦井，鐵路沿線一定範圍內禁止新增礦井，限制既有礦井向線路方向開採。
（2）沿線主要礦井的開採現狀
場區不良地質主要為人為坑洞，按照採空情況為小窯採空區，開採狀況較為複雜，古老採空區、現在採空區並存。該區鐵礦石開採主要表現為無規劃、無設計、無支護、無預留，亂採亂挖，巷道的掘進無規律性，區域性範圍內巷道縱橫交錯，呈網格狀分布。其中既有線k16+035~k16+114及k16+168~k16+210段，地下採空現象嚴重，巷道密集（巷道分布情況見工程地質平面圖），地表以下5.
0~60.0m範圍內均有巷道分布，直接影響行車安全。據調查，既有線k16+100左15m處，2023年曾發生地面坍塌事故，陷坑深度8~10m，直徑約5.
0m，致使7名礦工死亡。
井下巷道分運輸巷道和採礦巷道，運輸巷道一般採寬2.0~2.5m，採高3.
0m；採礦巷道的規模視地下礦脈的規模大小而異，已探明採礦巷道採寬4.0~11.0m，採高4.
0~17.0m。
已探明礦井及巷道見「沿線礦井開採狀況及處理意見表」和「影響線路安全的巷道狀況及處理意見表」，現將場區內主要礦井的開採狀況詳述如下：
侯瑞環1號井：位於既有線k15+983.8右25.
3m，井口標高86.1m，井深51m，井口直徑2.4m。
該井共有乙個中段，東南方向開口，經8m長的運輸巷道進入採空區，採高8.0~15.0m，採寬5.
0~9.0m，已開採長度約30m。採空區距離鐵路最近30m左右，該採空區對線路無影響。
侯瑞環2號井：位於既有線k16+048右16.3m，井口標高87.
62m，井深9.0m，無中段。據定測期間調查資料，該井北側原為一礦坑，坑深4.
0~5.0m，坑內有西北、東北向的兩條巷道
侯瑞環3號井：
於國春1號井：
於國春2號井：
高進閣1號井：
高進閣2號井：
高進閣3號井：
k17+070線路左側明挖礦坑：
k17+230線路左側無名礦井採空區：
（3）採空區處理方案
沿線礦井開採狀況及處理意見表