論鐵路建設項目中地質工程控制

江子明

（福建港口鐵路建設指揮部，福建 泉州362000）

近30多年以來，鐵路建設大都修建在自然條件和地質構造復雜的區域，在修建的過程當中，也遇到了許多十分突出的地質工程和地質災害問題。

1 河谷地區鐵路選線及斜坡穩定性地質工程控制

1.1 存在的問題

在地勢高低起伏較大的山區，或者是丘陵地區，鐵路要盡可能地沿著河谷的兩岸進行無限延伸，這也是鐵路選線要遵守的基本原則。河谷地區的形成，主要是因為地球表面運動體系與地質構造系統相互擠壓，碰撞所產生的，這也是當今地表形態下動力運動方式最本質的表現特征。這些地區的鐵路建設項目的地質工程問題，主要體現在以下方面。

（1）由于山區和丘陵地區的地勢起伏較大，因此滑坡和坍塌是在修建鐵路過程當中所面臨的最大地質災害。據統計，由于滑坡和坍塌所造成的事故，就占據了山區鐵路地質災害的80%以上。截至目前為止，6萬km的鐵路運營線路中,有將近4 600處是由于滑坡和山頂崩塌而出現鐵路修建事故的。滑坡的復活和崩塌意外的發生，最終讓鐵路不得不面臨斷道的困境。許多基礎設施，也因為這些地質災害而損毀，耗費了大量的人力物力和財力。就比如前幾年剛剛修建而成的南昆線、京九線，在施工過程當中，都投入了大量的人力物力和財力，用于解決滑坡崩塌等地質問題所產生的不良影響。

（2）泥石流也是鐵路建設項目施工過程當中最常見的地質災害。泥石流多發生在我國西南和西北地區。在實際的工作過程當中發現，運營鐵路總計有大中型泥石流溝1 400多條，平均每年要發生數十次以上泥石流事故。由于泥石流地質事故的頻繁發生，沖毀橋梁，淹沒站房、隧道等等事故，屢見不鮮。1981年，寶田和寶成等地區由于發生了嚴重的泥石流地質災害，不得不花費將近兩年的工期，斥資2億元人民幣加以整頓。而東川鐵路項目的修建，也由于泥石流的頻繁發生，而最終不得不終止。

1.2 解決對策

（1）對于地質和地形復雜的山區、河谷、丘陵、盆地等地段，在鐵路修建前期，要認真細致地分析好所在地區的地理地質條件、可能會產生的自然災害以及其可能會造成的影響，并采取“多跨，長隧，窄橋繞避，盡可能地通過技術上面的彌補減少高填、深挖和小隧道群的出現”。這也是在鐵路建設項目中要遵循的選線原則，要反復地斟酌設計方案，可以通過招標的方式進行比選，最終選出最優秀的鐵路修建方案。比如說在修建西安到安康的鐵路線路，內江到昆明的鐵路線路方案的選取上，就沿用了這個修建原則，有效地避免了地質工程問題給鐵路修建帶來的重大損失。

（2）對于那些起點和終點跨度較大，路高差距比較明顯的山區型鐵路項目建設，要盡可能得通過擴大視野的方式，利用好一切可以利用的河谷地質資源，通過反復的分析和方案比擬的方式，選擇最佳的爬升河谷和展線地段。比如說在南昆線終端的勘測設計過程當中，設計師就果斷放棄了線路位置相對較高的頂效方案。這樣做的目的，是為了盡可能地減少由于地質問題所造成的損失。再比如說南昆線西段的鐵路建設，設計師舍棄了不良地質十分發育的九公河河谷線的修建方案，取而代之的是沿分水嶺部位爬升的鐵路修建方案。從項目竣工到現在的運營情況來看，這樣的方案選擇無疑是最佳的，有效地避免了許多不必要的損失和災害。

（3）在設計觀念的選取上，要勇敢地打破傳統鐵路項目建設模式，改變重橋隧，輕路基的錯誤觀念，要將落實好路基工程的修建放在首位，將其當成為真正意義上的結構工程來對待，與此同時，在修建的過程當中，還要加大對路基工程地質勘探的投入力度。結合具體的地勢結構特點、施工工藝、工時限制等等方面的因素，制定修建計劃。在具體的施工過程當中，要反復地測量，做好監督和信息反饋工作。

2 越嶺地區選線及深埋長隧道的地質工程控制

2.1 存在的問題

在山區線狀延伸的鐵路上，總是會不可避免的經過分水嶺。對于那些在縱坡線路設置上有限制的鐵路線，關鍵在于通過什么樣的措施，來克服高差并順利地通過分水嶺，這也是鐵路修建過程當中，所面臨的最大技術障礙問題。在實際的工作過程當中，對于這樣的地勢，情況通常采用的市場隧道的修建方案，其可以有效地起到翻越分水嶺的目的，通過縮短線路的設計思路，還可以降低線路的標高，有效地避免了在山區斜坡等地段由于大量展線所造成的不必要經濟損失。無論是通過改善鐵路整體技術條件的方式，還是改善工程地質條件的策略，都有各自的特點。

當前，我國鐵路項目的修建能力已經日漸完善，然而對于深埋長隧道地質工程的修建，仍然存在著以下問題。

（1）圍巖變形、破壞。這類地質問題，主要是由于破碎巖、松散層和巖體倒塌造成的。通常情況下，在高地應力的作用下，軟巖更容易出現流變問題，而對于堅硬的巖石，還會產生巖石爆裂的危險。

（2）涌水、漏水、突水現象的發生。主要指的是由于大體積的溶洞和地下暗河等等地質問題而產生的危害。在實際的工作過程當中發現，突水、突泥等等泥質災害，對鐵路建設項目影響最大。

（3）瓦斯爆炸會產生許多有害的氣體，這些氣體還會出現隧道爆炸的危險。鐵路隧道在施工歷史中，就曾經有兩次因為非煤系地層發生瓦斯爆炸，而造成重大的人員傷亡和損失的案例。

（4）高地溫、高放射性和高地震強度等地質災害的發生。

2.2 解決對策

在實際的工作過程當中發現，上述問題的解決難度較大，因此就需要在鐵路選線和地質勘探過程當中，不斷地引進新的技術和修建理念，具體的可以從以下方面展開。

（1）對于地形、地質較為復雜的山嶺地區，需要在初選測試階段，做好分析和調查工作，尤其是地域地質和地址選線的決策工作，是必不可少的。并在所有可能會出現的線路方案中，包括越過山嶺的隧道以及兩端引線通過的最大區域的修建方案中，結合具體的實際情況做出最佳選擇。

查明這些地區的地質構造格局，以及工程地質條件的具體特點，這些要素的分析和考量能夠有效地控制由于地質問題的出現，而對鐵路修建所造成的損失。在第一輪方案比選的過程中，應該將考量重點放在地質角度、對線路方案選擇的優越性的層面上。盡可能地選出地質條件相對較好、范圍較小的方案，確保這些方案不會因為地質決策失誤而造成更多不必要的麻煩和安全隱患。這項工作的開展，也是目前鐵路勘測設計層序的最重要內容。

（2）在勘察方法的選取上面，應該重點選取那些涉及地域性較大的越嶺地帶，其能夠有效地發揮好地質勘測的優勢。與此同時，在鐵路建設項目修建的過程中，還要充分利用好各項航天和航空遙感技術，借助仿真軟件的幫助，可以有效地提升地質測繪填土的整體工作品質。充分利用各項先進的物理探測技術，并結合地質測繪、鉆探、坑探等等技術，從電性、彈性、放射性等等角度，對地質進行全面的分析，最終繪制出三維地質勘探圖。

比如說西安安康線和西安南京線越秦嶺淮河地區，就采用了綜合勘察的方案，并取得了良好的成效。除此之外，對于那些地質復雜、在勘測階段需要使用深孔的方式來探測地勢的深埋長隧道，可以在前期準備的工作過程中，預先安排平導超前施工，以確保地質探測報告的準確性。這樣比單靠鉆探的效果更好一些，并且可以有效地節約大量的資金。

（3）要將隧道工程地質工作，貫穿于整個鐵路建設項目修建的過程當中，加大對施工地質的勘探和檢測工作，并做好施工地質超前預報統計工作，通過多方面的途徑，來實施動態設計。施工地質的調查和測試工作，要盡可能地確保其是標準和規范的，并要確保超前預報工作是準確無誤的。只有這樣，才能夠保障鐵路建設項目的順利實施，如果條件允許，還要加大超前預報的距離。

近幾年來，鐵路系統已經成功地研制出了先進的物探方法和超前預報工作機制，為我國的鐵路修建事業提供了良好的保障。對于深埋長隧道的涌水、突水、地應力、地溫等技術難度較大的工作，應該盡可能加大勘察、測試和預報的工作力度，通過多種形式，提前做好預先的準備工作。比如說定期開展專題研究，并邀請施工一線具有豐富經驗的專家和技術人員來講解工作注意事項，確保所預測的數據和資料是與現實情況相吻合的。

3 結束語

本文結合筆者在實踐工作過程當中的經驗總結，就鐵路建設項目中地質工程的控制展開了探討。分別介紹了河谷地區鐵路選線及斜坡穩定性地質工程控制、越嶺地區選線及深埋長隧道的地質工程控制問題。然而由于個人所學知識以及閱歷的局限性，并未能夠做到面面俱到，希望能夠憑借本文引起學者的廣泛關注。

[1]劉軍旗，吳沖龍，黃長青，汪新慶，劉 剛.工程地質共用信息系統平臺設計與應用[J].人民長江，2007，（1）：22-23.

[2]廖麗瓊.基于GIS的鐵路工程地質信息系統的構建[J].四川地質學報，2001，（1）：87-88.

[3]馮秀春，宋清泉，王德冬，潘豐利.淺談遙感三維飛行數據模型及其在自然災害監測與評估中的作用[J].山東國土資源，2003，（6）：197-198.

[4]張玉清.基于遙感的成昆鐵路泥石流病害的判譯和治理對策[J].陜西教育學院學報，2002，（3）：81-82.

[5]李德仁.論地理信息學的形成及其在跨世紀中的發展[J].世界科技研究與發展，1996，（5）：56-57.

[6]廖明軍，王凱英，王 楊.公路路線三維可視化設計研究進展[J].森林工程，2004，（6）：11-12.