淺析鐵路地質災害防治工程經濟效益

姬明杰

（中鐵四局集團建筑工程有限公司 安徽 合肥 230001）

淺析鐵路地質災害防治工程經濟效益

姬明杰

（中鐵四局集團建筑工程有限公司 安徽 合肥 230001）

通過對鐵路常見地質災害的類型進行闡述，并對鐵路地質災害防治工程的經濟效益進行分析。以預防災害及減損效益為主，依據各大類型地質災害的特性，為鐵路地質災害的預防治理提供更為有利、合理的依據，同時將防治與開發有機結合，實現鐵路地質災害防治工程經濟效益最大化。

鐵路地質災害；防治工程；工程經濟效益

前言

我國是地質災害頻發，且情況較為嚴重的國家之一。地質災害的發生，危害人類生命財產、生活與經濟活動或破壞人類賴以生存與發展的資源、環境。對于鐵路地質災害而言，常見的地質災害類型主要為滑坡、崩塌、滑坡、泥石流，地面塌陷等。據國土資源部統計，在2015年前6個月發生83105起地質災害中，滑坡6836起、崩塌1650起、泥石流520起、地面塌陷186起、地裂縫32起、地面沉降11起，這些重大的災害對我國經濟建設和社會文明建設帶來了巨大的損失和負面影響。因此，有效防治鐵路地質災害的發生，或者將地質災害帶給人民的生命及財產的危害降到最低，實現地質災害防治工程效益的最大化，成為地質災害防治相關部門及相關人員的具有重大意義的工作目標。

1　鐵路地質災害主要類型

1.1滑坡結構類型

在鐵路地質災害中，最為嚴重的一種地質災害是滑坡。由于不適當的開挖山坡等人類活動，致使鐵路地質災害現象越來越嚴重，滑坡地質災害的發生至少一半以上與人類有關，即可稱之為工程滑坡。不同規模的滑坡，會造成不同程度的損害，小規模的滑坡，可能會造成鐵路路基變形，如平移、下沉、上拱等情況出現。而嚴重的大規模滑坡，甚至可以造成鐵路隧道、橋梁等破壞，造成重大危害。在寶成、成昆、長杭等鐵路線路上，滑坡災害頻發造成的損失尤為嚴重。

圖1　鐵路地質災害現場圖

1.2崩塌結構類型

崩塌現象，在鐵路地質災害中較為常見，主要成因是在重力作用下，長期受風化的大塊巖體，突然脫離山體，造成急劇傾倒、崩落、滑移的動力地質現象。崩塌現象，頻發在鐵路邊坡上，其嚴重程度受邊坡高度差異影響。尤其在5～7月的雨季，巖石結構受雨水的影響，極容易發生坍塌變形，嚴重的還會造成嚴重塌方，直接影響鐵路交通甚至帶來一定的經濟損失。

1.3泥石流結構類型

泥石流災害，在我國分布十分廣泛，其中以云南、四川等西南地區較為嚴重，其與滑坡、崩塌同屬于山地地質災害，它們的形成條件有共同點，連破壞力也較為相似。西南山區地區，生態環境脆弱，地形復雜，一遇上暴雨便頻頻引發泥石流災害。近2年來情況更為嚴重，泥石流災害的頻發，致使鐵路路基、軌道、隧道等保護設施遭到嚴重破壞，對人民的生命財產安全造成巨大影響。

圖2　鐵路地質災害結構體

1.4地面塌陷結構類型

地面塌陷，是地表巖、土體在自然或人為因素作用下向下陷落，并在地面形成塌陷坑（洞）的一種動力地質現象。在地面塌陷類型中，以具有隨機性、突發性的巖溶塌陷最為典型，其分布最廣、數量最多，發生頻率高。地面塌陷，容易毀壞鐵路，高速公路和其他建筑物等，危害多多，甚至造成人員傷亡。

1.5地裂縫結構類型

地裂縫，是在自然或人為因素作用下，地表巖或土體產生開裂，并在地面形成一定長度和寬度的裂縫的一種地質現象，常成帶狀分布。其形成的人為因素，主要為人類過量抽汲承壓水所導致，尤其是一些城市地區，如唐山地震后明顯加劇地裂縫的活動。地裂縫所經之處，路面毀壞、建筑開裂、地下管道斷裂等，造成巨大經濟損失。

以上五類地質災害，為我國鐵路地質災害的主要類型，其災害爆發給人民生命財產安全帶來了非常大的威脅。在國家及相關部門領導高度重視下，2003年11月19日我國通過了《地質災害防治條例》，并于2004年3月1日起施行。之后，又于2011年頒布了《國務院關于加強地質災害防治工作的決定》，經過十多年的努力，鐵路地質災害防治工作得到不斷加強，并取得了一定的經濟效益。

2　鐵路地質災害防治工程分析

2.1鐵路地質災害防治研究

鐵路地質災害防治工程，有廣義和狹義之分，廣義上指對鐵路沿線區域自然環境進行治理，包括滑坡、泥石流、崩塌、地面塌陷等地質災害的監測、預測、預報、防治、治理等工作，同時，還要對廣大人民群眾進行減災救災的宣傳工作及管理工作，當然如果災害降臨，還需要進行救災的工作。狹義上，是指針對某一路段或某一區域內的鐵路路段進行作業，針對相應的地質災害，如滑坡、崩塌等災害給出對應的預防策略及治理措施。

在鐵路地質災害防治工程中，對鐵路沿線地區的環境、經濟、資源等進行全面詳細的分析，是鐵路地質災害防治工作的前提。只有將以往地質災害防治工作的經驗，與治理區域的實際情況相結合進行研究，才能提出相適應的環境整治方案，鐵路地質災害的治理工作才能更加有效、系統全面進行。

2.2鐵路地質災害防治工程的經濟性分析

防御災害，是地質災害防治工程的前提。所以，在地質防治工作中，都有一定的防御標準，才能規劃出符合經濟效益的，具有有效的減災防災效果的防治工程。如果防御標準超高，在一定程度上，致使防治災害工程造價的增高，將不符合經濟合理性的要求。而防御標準偏低，建設的防御工程可能無法抗御地質災害，不僅不能達到減災的效果，甚至有可能造成二次建設的難度等問題。因此，需要通過防治工程優化設計，實現地質災害防治效果與防治經濟投入的最佳結合。

減損效益和增值效益，是鐵路地質災治工程效益的組成部分，在災治工作中二者都占據了十分重要的地位。減損效益，是指鐵路地質災害防治工程的建設，可能減少的經濟等損失。而增值效益，則指在災害損失中，除了減損效益外，還額外有其他的產出，如在經濟上帶來的收入，獲得更高的效益。

2.3鐵路地質災害防治工程經濟效益的特性

（1）非直接性。

鐵路地質災害防治工程經濟效益的體現十分的獨特，一般以減負為正等方式體現，區別于盈利性組織工程經濟效應的產生。

（2）隱性。

由于地質災害的突發性和隨機性，我們沒辦法直接看到防治工程的效益。只有在災害發生的時候，才是檢驗防治工程是否具有效果的時候。

（3）長遠性。

鐵路地質災害防治工作是長期性的，而防治工程的使用年限也是具有長遠性的，同水利工程一樣。一經建設的防治工程，能在長時間里給周圍的環境帶來一定的效益，所以一條可持續發展的道路，將具有十分顯著的減災防災的效果。

3　鐵路地質災害防治的實例驗證

本節選擇我國華南地區某高速鐵路沿線發生的泥石流災害進行實例驗證分析。

3.1某鐵路線石流災害損失概況

2010年10月1日～10月5日華南某高速鐵路所處地連續普降暴雨，據氣象臺報告，當日降雨量達800mm，雨量大且集中，為有水紋記錄以來最大的一次暴雨。導致K164+728～K165+174右側山坡大量泥石流從路塹頂山坡流入線路內，很快便侵入右側線路（上行線），危及行車安全的泥石流災害。大量泥石侵入道路（如圖3），造成線路中斷10余日，從10月5日開始搶險，截止到10月14日投入大量人員、多臺土石方機械，確保線路暢通。

圖3　泥石侵入線路掩蓋鐵軌圖

相關部門給出的主要整治方案：

（1）在線路右側塹頂外的山體共設置2道攔碴墻：

①距離K164+835線路中心右側約104m遠的山體主沖溝處設置一道樁間混凝土攔碴墻，攔碴墻長29.5m，中間部位間隔6.0m設置4根1.5×1.75抗滑樁，樁長7m，懸臂3.0m。樁間設置3.9m高C30混凝土擋墻，埋深0.9m，擋碴墻靠山體側（迎水面側）坡率1：0.5，頂寬1.0m，外側坡率1：1.25。

②距離K164+835線路中心右側約50m遠的山體主沖溝處設置一道長15m的C30混凝土攔碴墻，混凝土擋墻高3m，埋深0.9m，擋碴墻靠山體側（迎水面側）坡率1：0.5，頂寬1.0m，外側坡率1：1.25。擋碴墻下部連續設置高1.0m、寬0.5Mc30混凝土凸隼，擋碴墻中間間隔1.5m插入一根2m長舊鋼軌。溝心擋墻位置間隔1.5m設置直徑0.2m的PVC管泄水孔，靠近泄水孔入水口內0.1m在孔中設置φ16mm鋼筋焊接成橫豎孔間距5cm的攔碴柵，鋼筋長0.4m，防止石塊堵塞泄水孔。

（2）設置14道截水溝（或水溝），沖溝兩側修建擋土墻時，墻前基坑采用M7.5漿砌片石回填；每條沖溝最高處（起點）橫向均需設擋土墻，防止最上方泥土進入沖溝。沖溝與新建截水溝入口或出口處銜接地段，施工時根據現場地形情況直接順接或設置跌水相接，把山體來水導流到線路兩端橋下的既有溝渠中。

整治方案總投入335萬。

3.2經濟損失評估

根據鐵路沿線受災的實際情況，估算本次泥石流對該線路所造成的直接經濟損失包括了鐵路承災體損失總價為300萬，考慮到鐵路承災體損失的重置修復成本，根據108元/m的高速鐵路造價，查規范《泥石流災害防治工程勘測規范》，判定此次泥石流災害為大型災害，按照規范取損取損壞率為按照損壞率93%的標準選取，則實際承災經濟損失為300×93%=279萬；根據《地震災害損失評估評定》計算方法，確定救災投入費用279×1.5%= 4.19萬。考慮該條線路運輸周轉量損，確定鐵路引起的周轉量損失折算后約為0.102億t·km。由鐵道部相關客貨物運輸文件選取每噸千米價格為9.05分，確定鐵路斷道運輸效益損失為0.095×1.04×108=94.1萬。因此，本次事故的直接經濟損失為279+ 4.19+94.1=377.3萬。

在泥石流損失評價中，由《災害地質學》選取系數5，獲得此次災害的間接經濟損失377.3×5=1886.4萬，因此，本次事故災害的總經濟損失為1886.4+377.3=2263.75萬元。

3.3經濟效益分析

該泥石流防治工程執行后所確定的減損效益以防治工程實施后相鄰同類型事故導致的經濟損失Lb和防治工作開展前該段鐵輪線路造成的經濟損失La差值來確定，若整治方案合理，該段鐵路線路災害消除，則Lb為O，且后續災害級別不超過當前災害等級，則以此次泥石流所造成的總經濟損失來表征整個災害過程中的減損效益，確定為2263.75萬元。成本投入335萬元。

3.4計算結果分析

此次該段鐵路沿線針對泥石流防治的產投比約為2263.75/ 335=13.5：2，表明投入災害防治所獲得的經濟效益還是十分明顯的，因此，從實例中我們可以看到，在鐵路沿線投入資金進行災害防治整改還是十分有必要的，對于一些重點災害，采取多次加固施工，能夠對后續的防治工作帶來很好的效果。

4　結語

經過十多年的發展，國內鐵路地質災害防治工程，已經建立較為完善的機制及較為成熟的管理措施，同時獲得較為豐富的經驗，并且防治工作也獲得了一定的經濟效益。但，地質災害防治是一項具長期性的工作，更需要社會的支持，因此，往后更該加強鐵路地質災害防治工作的科學研究，爭取通過最經濟合理有效的治理方案，實現鐵路地質災害防治工程經濟效益的最大化。

[1]羅元華，張梁，等.地質災害風險評估方法[M].北京：地質出版社，1998.

[2]陳偉.常見地質災害預防措施[D].成都理工大學，2011.

[3]孫健，陶慧，楊世偉，耿夏蓮，魏永霞.皖南山區地質災害發育規律與防治對策，水文地質工程地質，2011（05）.

[4]羅云，龍煜.災害防御工程的經濟效益評價原理及方法[J].災害學，1992（4）：7～12.

[5]張梁，張業成，羅元華.地質災害災情評估理論與實踐[M].北京：地質出版社，1998.

U216.41

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1673-0038（2015）34-0302-03

2015-7-29