【正文】 更新統(tǒng)坡洪積（Q3dl+pl）新黃土、碎石土覆蓋，隧道洞身通過地層較為復(fù)雜，分別為奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組一、二、三段白云質(zhì)角礫巖、石灰?guī)r以及角礫狀泥灰?guī)r，下馬家溝組一、二、三段石灰?guī)r，角礫狀泥灰?guī)r，巖溶弱發(fā)育；奧陶系下統(tǒng)亮甲山組（O11）白云巖；奧陶系下統(tǒng)冶里組（O1y）白云巖夾頁巖，寒武系上統(tǒng)鳳山組（∈3f）白云巖。隧道區(qū)地下水為基巖裂隙水、巖溶水，主要含水層為O2X3石灰?guī)r。隧道圍巖分級Ⅱ～Ⅴ級。南梁隧道（DIK57+545～DIK69+071），全長11526m南梁隧道位于河北省井陘縣和山西省盂縣交界處，該段線位跨越黑水坪特大橋之后，在黑水坪村西進(jìn)入隧道，至燒磁窯、榆林會垴于孤山村出口。隧道區(qū)位于低中山區(qū)，區(qū)內(nèi)山勢陡峻，出口位于沖溝陡壁，深切“V”字型沖溝發(fā)育，地形起伏較大，相對高差達(dá)430m。區(qū)內(nèi)地表植被較發(fā)育，大部分地區(qū)基巖裸露，人煙較為稀少，交通條件極為不便。隧道區(qū)地層巖性為奧陶系中統(tǒng)下馬家溝組（O2x）石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r；奧陶系下統(tǒng)亮甲山組（O1l）含燧石結(jié)核～條帶白云巖、泥質(zhì)白云巖及燧石層；冶里組（O1y）白云巖夾薄層泥質(zhì)白云巖、竹葉狀灰?guī)r；寒武系上統(tǒng)白云巖、生物碎屑灰?guī)r、竹葉狀灰?guī)r、白云巖與白云質(zhì)灰?guī)r互層；寒武系中統(tǒng)鮞狀灰?guī)r夾頁巖、泥灰?guī)r、泥質(zhì)條帶灰?guī)r、竹葉狀灰?guī)r；寒武系下統(tǒng)頁巖?；?guī)r巖溶弱發(fā)育。隧道區(qū)地表水不發(fā)育，僅雨后沖溝內(nèi)形成水流。斷層破碎帶及其影響帶、侵入體及其影響帶富含地下水，其余地段含少量基巖裂隙水。構(gòu)造裂隙水具承壓性，據(jù)兩側(cè)沖溝內(nèi)調(diào)查，左側(cè)沖溝內(nèi)居民用水為山上匯流的基巖裂隙水，右側(cè)沖溝內(nèi)有深井抽水，水位深達(dá)150m，與洞身高程相當(dāng)。隧道施工需要加強(qiáng)支護(hù)和止排水，避免地下水水位降低影響居民生活用水。隧道區(qū)位于沁水塊坳東端的娘子關(guān)－坪頭坳緣翹起帶北端，總體表現(xiàn)為東翹西傾的單斜構(gòu)造，傾角10176。左右，翹起的巖層由西向東依次為奧陶系、寒武系，在翹起帶東部燒磁窯地帶出現(xiàn)有南北向的燕山期閃長玢巖巖墻。區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育，主要發(fā)育有近東西向及南北向構(gòu)造，由一系列張性斷裂組成，該斷裂東西兩側(cè)邊緣均向外逆沖形成了迭瓦式。隧道進(jìn)出口處有坡積塊石土，塊石最大粒徑約2m，施工時需清除。進(jìn)出口處地勢陡峻，上方陡壁巖體易發(fā)生剝落，進(jìn)口DK57+500至山頂應(yīng)掛網(wǎng)防護(hù)。七、人類工程活動對地質(zhì)環(huán)境的影響平原區(qū)的人類工程活動主要體現(xiàn)在城市建設(shè)、道路及公共設(shè)施的建設(shè)上。在鹿泉以東線路主要沿既有鐵路并行，由于鐵路已建成多年，沿線人類工程對地質(zhì)環(huán)境的破壞程度一般。鹿泉至冶河之間的低山丘陵區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)多處采石場，主要開采石灰?guī)r和白云巖，用作建筑料石。由于不斷采石，在采石場周邊形成陡坎、陡崖，同時爆破造成周圍巖體較為破碎。其中線位附近采石比較強(qiáng)烈的有DIK21+650～DK24+100和DIK48+060～DIK48+160兩段，人工采石形成了高20～50m的臨空面，臨空面近乎直立，開挖破壞了地層原有的應(yīng)力結(jié)構(gòu)和坡面形態(tài)，成為巖體的不穩(wěn)定因素，加劇了陡坡發(fā)生崩塌的危險性。另外，在上安鄉(xiāng)北、冶河?xùn)|側(cè)段莊北、南固底隧道出口附近、黑水坪等處也有一些小型采石場。此外，線路DIK45～DIK49南側(cè)為井陘礦區(qū)。井陘礦區(qū)南北長約16km，東西寬約8km。由于采礦活動，在采空區(qū)域上方形成地表塌陷，有陷坑、沉降盆地，規(guī)模和形狀各不相同。石太客運專線鐵路于井陘礦區(qū)北側(cè)非煤系地層—奧陶系灰?guī)r地層段通過。因此，礦區(qū)對線路無影響，不存在采空塌陷問題。綜合上述因素，鐵路沿線冶河以東人類工程活動對地質(zhì)環(huán)境的破壞程度中等，冶河以西相對較弱。八、地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度分區(qū)上述對自然條件、地質(zhì)條件及人為活動等各因素的具體分析是地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度分區(qū)的基礎(chǔ)。根據(jù)《地質(zhì)災(zāi)害危險性評估技術(shù)要求（試行）》，將評估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度劃分為簡單、中等、復(fù)雜三個級別，分區(qū)特征如下：K4+～DK17+500段位于河北平原區(qū)，主要為山前沖洪積平原，地形平坦開闊；全區(qū)被第四系地層覆蓋；工程地質(zhì)條件總體較好，表層新黃土。破壞地質(zhì)環(huán)境的人類工程活動一般。地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度為簡單。DK17+500～DIK34+805段主要為丘陵及丘間凹地，地形總體較簡單，局部起伏較大。區(qū)域斷裂構(gòu)造較發(fā)育，巖性及巖相變化。巖體工程地質(zhì)條件較好，局部較差，土體工程地質(zhì)條件一般。部分路段人工采石較強(qiáng)烈。局部有巖溶塌陷、崩塌及黃土濕陷等地質(zhì)災(zāi)害及不量地質(zhì)現(xiàn)象的潛在威脅。地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度為中等。DIK34+805～DK65+800段主要為低山及低中山區(qū)，地形復(fù)雜，大部起伏較大；區(qū)域斷裂構(gòu)造較發(fā)育，巖性及巖相變化較大；巖體工程地質(zhì)條件較好，局部較差，土體工程地質(zhì)條件一般，表層新黃土具濕陷性；有巖溶塌陷、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害及不量地質(zhì)現(xiàn)象的潛在威脅。地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度為復(fù)雜。小 結(jié)石太客運專線河北段鐵路經(jīng)過平原區(qū)、低山丘陵及低中山區(qū)等不同地貌單元。鐵路沿線經(jīng)過的沖洪積平原區(qū)地質(zhì)災(zāi)害一般不發(fā)育，地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度為簡單；丘陵區(qū)局部有崩塌及巖溶塌陷的潛在威脅，地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度為中等；低山及低中山地形復(fù)雜，起伏較大，局部有崩塌、巖溶塌陷等地質(zhì)災(zāi)害的潛在威脅，地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度為復(fù)雜。第三章 地質(zhì)災(zāi)害危險性現(xiàn)狀評估一、地質(zhì)災(zāi)害類型及特征根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料和鐵路工程地質(zhì)勘察資料，沿線發(fā)育的主要地質(zhì)災(zāi)害類型有崩塌、滑坡、泥石流、巖溶塌陷等。特殊土為濕陷性黃土。崩塌崩塌是指在陡坡地段，上部的巖塊或巖體在重力作用下，突然以高速脫離母巖體而翻滾墜落或坍滑的急劇變形破壞現(xiàn)象，多發(fā)生在山體陡坡和溝谷兩側(cè)。在灰?guī)r陡坎及高陡邊坡產(chǎn)生的崩塌及落石可能對工程穩(wěn)定性產(chǎn)生一定影響。評估區(qū)內(nèi)廣泛出露寒武系及奧陶系石灰?guī)r、白云巖夾薄層泥質(zhì)灰?guī)r，巖層產(chǎn)狀水平，中厚層塊狀構(gòu)造，受構(gòu)造運動的影響，一方面隨著河流的下切在溝谷兩側(cè)形成陡崖，另一方面，局部陡坡地段裂隙較發(fā)育，加上部分層位夾泥灰?guī)r，易風(fēng)化、剝落，使上部巖體懸空，常產(chǎn)生崩塌落石。部分路段有人工采石形成的陡坎，也會引發(fā)崩塌的產(chǎn)生。此外，局部黃土覆蓋區(qū)黃土沖溝較為發(fā)育，由于季節(jié)性流水沖刷及雨水沖刷，使黃土沖溝發(fā)生側(cè)蝕及向源侵蝕，斜坡下部掏空，造成黃土溝壁的坍塌。滑坡滑坡在本地區(qū)零星發(fā)育，主要集中在評估區(qū)西部的灰?guī)r地區(qū)?；麦w中雖然有規(guī)模巨大、各種地貌形態(tài)發(fā)育完好的焦家垴滑坡，但現(xiàn)在滑坡體已趨于穩(wěn)定，而其它的滑坡規(guī)模都很小，有的雖然有一定的活動性，但均遠(yuǎn)離線路。除已發(fā)的零星滑坡外，線路所經(jīng)地區(qū)部分路段巖性為石灰?guī)r夾泥灰?guī)r及頁巖等軟硬巖層互層，當(dāng)層面傾向線路時，或上覆第四系新黃土和老黃土與基巖接觸面傾向線路時，在工程活動的擾動下，如路塹及隧道進(jìn)出口開挖，破壞了山體平衡，巖體或土體可能沿上述不利結(jié)構(gòu)面下滑而造成滑坡。此外，區(qū)內(nèi)部分路段為黃土覆蓋區(qū)，在一些沖溝發(fā)育地段，溝壁陡立，局部深溝兩側(cè)溝壁有黃土滑塌現(xiàn)象發(fā)生。泥石流根據(jù)遙感解譯及現(xiàn)場調(diào)查，泥石流主要集中在評估區(qū)西部，除在庫隆峰附近零星分布外，大多集中分布在米湯崖附近的灰?guī)r區(qū)。已發(fā)的泥石流以溝谷泥石流（如庫隆峰西北500m）和山坡型泥石流為主，但規(guī)模都非常小，且發(fā)育程度很低。此外，根據(jù)泥石流爆發(fā)所需的地形條件（主要指坡度）、物源條件及氣象條件，在航片上圈定了將來可能發(fā)生溝谷泥石流的泥石流溝13條。巖溶塌陷巖溶主要分布于寒武系和奧陶系灰?guī)r中。本區(qū)地表地形與非巖溶區(qū)相似，以溶蝕侵蝕作用形成的地形為主。在一些河谷及低洼地段由于地下水作用強(qiáng)烈，巖溶裂隙較為發(fā)育，局部發(fā)育溶洞。其中，冶河河谷區(qū)內(nèi)巖溶較強(qiáng)烈，鉆孔遇洞率較高，是巖溶塌陷重點評估地段。另外，評估區(qū)內(nèi)也存在一些規(guī)模不等的溶蝕洼地，它們的形成與分布可能與構(gòu)造活動有關(guān)。溶蝕洼地中眾多干枯的河谷說明大量的地表水流入地下，或是形成暗河、或者地下溶洞匯集成斷層泉，可表明溶蝕洼地下部巖溶相對較發(fā)育，也是巖溶塌陷發(fā)生的有利場所。黃土濕陷在井陘至鹿泉間的低山丘陵區(qū)，一般在山前緩坡上部覆蓋新黃土。新黃土具直立性、大孔隙性。土層中局部多含砂礫石及姜石，并且夾有卵石土層，卵石土鈣質(zhì)膠結(jié)，個別層位含塊石。根據(jù)試驗結(jié)果DK16+500～DK38+000路段內(nèi)的新黃土具濕陷性，濕陷系數(shù)一般為δs=～。大部分屬Ⅰ級非自重濕陷性黃土，個別地段屬Ⅱ級自重濕陷性黃土。濕陷性黃土的厚度一般小于10m。二、地質(zhì)災(zāi)害危險性現(xiàn)狀評估（一）崩塌天然陡坡及崩塌體分布評估線路自石家莊向西沿華北平原的西緣，經(jīng)鹿泉沿井陘盆地北緣進(jìn)入太行山東麓的低山和丘陵區(qū)，經(jīng)虎頭山后跨越冶河河谷，之后進(jìn)入低山區(qū)。在鹿泉至南梁隧道間的的低山丘陵區(qū)及低中山區(qū)，由于河流的強(qiáng)烈下切，多處發(fā)育陡坡及陡崖。崩塌主要發(fā)育在灰?guī)r陡坡或陡崖一側(cè)的局部巖體破碎地段。其它丘陵地段零星分布，而在平原區(qū)及丘間洼地內(nèi)則無崩塌產(chǎn)生。崩塌多發(fā)生在巖石峽谷或山區(qū)河曲凹岸陡峻的斜坡地段，一般坡度大55゜，高度大于30 m以上，坡面多凸凹不平整，上陡下緩。尤其在低中山地形，灰?guī)r陡坎發(fā)育，是崩塌最易發(fā)生的地段。由堅硬、性脆的灰?guī)r及白云巖等構(gòu)成的較陡的斜坡，若構(gòu)造節(jié)理發(fā)育，并存在深而陡的、平行于坡面的張裂隙時，是崩塌落石發(fā)生有利地段?；虍?dāng)軟硬巖互層構(gòu)成的陡峻斜坡，由于抗風(fēng)化能力的差異，常形成軟巖凹，硬巖凸的斜坡，也當(dāng)形成崩塌巖石。陡坡上部為堅硬巖石，下部為易溶巖或軟巖時，或受河水沖蝕破壞，或受人為活動的變形影響，硬巖受張應(yīng)力的作用，裂隙進(jìn)一步向深部發(fā)展，當(dāng)形成連續(xù)貫通的分離面時，便易引發(fā)較大規(guī)模的崩塌現(xiàn)象。天然陡坡主要分布于低山丘陵區(qū)的河谷強(qiáng)烈下切地段，大部分地層為寒武系、奧陶系灰?guī)r。根據(jù)地形特點可分為三段：鹿泉至上安段、上安至庫隆峰段和米湯崖段。局部黃土沖溝兩側(cè)發(fā)育溜塌。崩塌發(fā)育現(xiàn)狀在沿線調(diào)查中進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代大型巖質(zhì)崩塌是比較稀少的災(zāi)害現(xiàn)象，經(jīng)統(tǒng)計，鐵路沿線幾乎未發(fā)現(xiàn)近期發(fā)生的體積超過200m3的巖質(zhì)崩塌，最常發(fā)生的是個別的落石和小型的巖質(zhì)崩塌。（1）鹿泉至上安段鹿泉以西至上安隧道進(jìn)口處，天然陡坡大都分布在線位的北側(cè)，均距線位較遠(yuǎn)。線位附近地形主要為剝蝕丘陵及丘間洼地，地形較緩，自然條件下多不具備崩塌發(fā)生的條件。但在鹿泉附近的部分路段有人工采石形成的陡坎，現(xiàn)場調(diào)查中發(fā)現(xiàn)在陡坎處有零星的崩塌產(chǎn)生。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，人工采石形成的陡坎分布在鹿泉至上安村之間。本段陡坡分布見圖31。其中，DIK21+650～DK24+100之間人工采石形成的陡坎規(guī)模較大，陡坎高度一般在50～70m，最大高度可達(dá)90m。坡腳距線位一般為80～100m，局部較近，距線位30m左右。采石場開采寒武系中統(tǒng)張夏組巨厚層鮞狀灰?guī)r，大都用作建筑材料。由于張夏組巨厚層鮞狀灰?guī)r構(gòu)造破壞較弱，巖體結(jié)構(gòu)完整，形成的陡坎也相對穩(wěn)定?，F(xiàn)場調(diào)查中未發(fā)現(xiàn)有較大規(guī)模的崩塌產(chǎn)生，可見有零星的崩塌落石（崩塌點編號B1）。圖31 鹿泉西段陡坡分布（2）上安至庫隆峰段上安隧道位于上安村北，地形主要為丘陵緩坡區(qū)，現(xiàn)狀不具備發(fā)生崩塌的條件。段莊北側(cè)為灰?guī)r陡坡，局部有崩塌發(fā)生，在坡底形成巖堆，段莊隧道進(jìn)口受其一定影響（崩塌點編號B2）。見圖32。圖32 段莊北灰?guī)r陡坎地形及其與段莊隧道的關(guān)系冶河及兩側(cè)地形大部較緩，主要為冶河河床階地及漫灘。在冶河西岸冶河特大橋的太方臺，即南固底隧道進(jìn)口附近發(fā)育灰?guī)r陡坡。地形特征見圖33（航片）。圖33 冶河特大橋西側(cè)南固底隧道進(jìn)口陡坡地形（航片）冶河西岸陡坡巖性為奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r，陡坡最大高度可達(dá)50m以上。坡度大部大于450，局部可達(dá)700以上。陡坡處有零星的崩塌落石產(chǎn)生（崩塌點編號B3）。南固底隧道出口附近地形坡度較緩，現(xiàn)狀條件下不具備崩塌的條件。在南固底隧道出口的南側(cè)有奧陶系中統(tǒng)上馬家組灰?guī)r出露，在坡腳附近有小型的采石場，分布有三個小型采石坑，采石形成的陡坎高度一般在10～30m，陡坎下有零星的崩塌產(chǎn)生。人工陡坎距隧道出口距離為90m，對隧道不產(chǎn)生直接影響。自南固底隧道出口至庫隆峰隧道出口，本段地形起伏較大，大部分以隧道通過，崩塌產(chǎn)生的影響主要體現(xiàn)在隧道進(jìn)出口附近。根據(jù)航片及現(xiàn)場調(diào)查，陡坡主要分布在隧道區(qū)附近，以北固底隧道南側(cè)陡坡分布最多。這些陡坡地段出露巖性大部為奧陶系中、下統(tǒng)灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r及白云巖，局部發(fā)育小型崩塌，但對線位不構(gòu)成直接威脅。陡坡分布見圖34。北固底隧道出口（DIK42+728）附近坡度略陡，出口上方奧陶系中統(tǒng)下馬家溝的石灰?guī)r巖體形成陡坡，局部發(fā)生崩塌落石，對隧道出口存在潛在的威脅（崩塌點編號B4）。至庫隆峰特大橋石方橋臺附近坡度逐漸變緩。庫隆峰特大橋太方橋臺及庫隆峰隧道進(jìn)口處斜坡較緩。出露巖性為奧陶系下統(tǒng)亮甲山組及奧陶系中統(tǒng)下馬家溝組白云質(zhì)泥灰?guī)r及白云巖。表覆殘積土，植被較發(fā)育?，F(xiàn)狀調(diào)查中未發(fā)現(xiàn)有崩塌產(chǎn)生。圖34 庫隆峰段陡坡分布（3）庫隆峰至米湯崖段米湯崖段為庫隆峰隧道出口至南梁隧道之間。有石板山及南梁兩座隧道，崩塌主要發(fā)育在隧道區(qū)內(nèi)，對隧道產(chǎn)生直接影響的部位主要處于隧道進(jìn)、出口地段。庫隆峰隧道出口石板山隧道進(jìn)口之間主要為低山緩坡區(qū)，在DK48+100附近分布人工采石坑，局部陡坎高度可達(dá)40m，陡坎下有零星的崩塌產(chǎn)生（崩塌點編號B5）。DIK48+200以后至石板山隧道進(jìn)口之間地層巖性主要為下元古界甘陶河群南寺組（Ptn）綠泥片巖及太古界阜平群南營組（Am）斜長片麻巖等，大部表覆新黃土。該段陡坡較少，崩塌零星分布，現(xiàn)狀調(diào)查中未在線位附近發(fā)現(xiàn)對鐵路有較大影響的崩塌產(chǎn)生。石板山隧道由進(jìn)口處的太古界阜平群南營組（Am）過渡為寒武系中統(tǒng)徐莊組，地形由丘陵緩坡過渡至低山陡坡。進(jìn)口附近無崩塌產(chǎn)生，只出口處局部發(fā)育崩塌。出口附近南側(cè)為張夏組巨厚層鮞粒灰?guī)r形成的陡坎，沿陡坎零星發(fā)育崩塌，但對隧道不構(gòu)成直接影響。出口處為寒武系中統(tǒng)徐莊組白云巖、頁巖等，坡度較緩，現(xiàn)狀無崩塌產(chǎn)生。圖35 米湯崖南梁隧道進(jìn)口地段陡坡分布南梁隧道進(jìn)口附近山峰較挺拔陡峭，南側(cè)陡坡陡坎較多，北側(cè)地形略緩，進(jìn)口上部有寒武系中統(tǒng)張夏組灰?guī)r形成的陡坎，陡坎下零星分布有崩塌形成的巖堆（崩塌點編號B6）。由于隧道進(jìn)口距陡坎還有一定距離，不會受崩塌較大的威脅，但崩塌產(chǎn)生的滾石可能對進(jìn)口產(chǎn)生一定影響。地形特征見圖36航片。圖36 黑水坪石板山隧道出口及南梁隧道進(jìn)口地形此外，局部黃土覆蓋區(qū)