江子明

（福建港口鐵路建設(shè)指揮部，福建 泉州362000）

近30多年以來(lái)，鐵路建設(shè)大都修建在自然條件和地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的區(qū)域，在修建的過(guò)程當(dāng)中，也遇到了許多十分突出的地質(zhì)工程和地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題。

1 河谷地區(qū)鐵路選線及斜坡穩(wěn)定性地質(zhì)工程控制

1.1 存在的問(wèn)題

在地勢(shì)高低起伏較大的山區(qū)，或者是丘陵地區(qū)，鐵路要盡可能地沿著河谷的兩岸進(jìn)行無(wú)限延伸，這也是鐵路選線要遵守的基本原則。河谷地區(qū)的形成，主要是因?yàn)榈厍虮砻孢\(yùn)動(dòng)體系與地質(zhì)構(gòu)造系統(tǒng)相互擠壓，碰撞所產(chǎn)生的，這也是當(dāng)今地表形態(tài)下動(dòng)力運(yùn)動(dòng)方式最本質(zhì)的表現(xiàn)特征。這些地區(qū)的鐵路建設(shè)項(xiàng)目的地質(zhì)工程問(wèn)題，主要體現(xiàn)在以下方面。

（1）由于山區(qū)和丘陵地區(qū)的地勢(shì)起伏較大，因此滑坡和坍塌是在修建鐵路過(guò)程當(dāng)中所面臨的最大地質(zhì)災(zāi)害。據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于滑坡和坍塌所造成的事故，就占據(jù)了山區(qū)鐵路地質(zhì)災(zāi)害的80%以上。截至目前為止，6萬(wàn)km的鐵路運(yùn)營(yíng)線路中,有將近4 600處是由于滑坡和山頂崩塌而出現(xiàn)鐵路修建事故的。滑坡的復(fù)活和崩塌意外的發(fā)生，最終讓鐵路不得不面臨斷道的困境。許多基礎(chǔ)設(shè)施，也因?yàn)檫@些地質(zhì)災(zāi)害而損毀，耗費(fèi)了大量的人力物力和財(cái)力。就比如前幾年剛剛修建而成的南昆線、京九線，在施工過(guò)程當(dāng)中，都投入了大量的人力物力和財(cái)力，用于解決滑坡崩塌等地質(zhì)問(wèn)題所產(chǎn)生的不良影響。

（2）泥石流也是鐵路建設(shè)項(xiàng)目施工過(guò)程當(dāng)中最常見(jiàn)的地質(zhì)災(zāi)害。泥石流多發(fā)生在我國(guó)西南和西北地區(qū)。在實(shí)際的工作過(guò)程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)，運(yùn)營(yíng)鐵路總計(jì)有大中型泥石流溝1 400多條，平均每年要發(fā)生數(shù)十次以上泥石流事故。由于泥石流地質(zhì)事故的頻繁發(fā)生，沖毀橋梁，淹沒(méi)站房、隧道等等事故，屢見(jiàn)不鮮。1981年，寶田和寶成等地區(qū)由于發(fā)生了嚴(yán)重的泥石流地質(zhì)災(zāi)害，不得不花費(fèi)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(xiàng)目的修建，也由于泥石流的頻繁發(fā)生，而最終不得不終止。

1.2 解決對(duì)策

（1）對(duì)于地質(zhì)和地形復(fù)雜的山區(qū)、河谷、丘陵、盆地等地段，在鐵路修建前期，要認(rèn)真細(xì)致地分析好所在地區(qū)的地理地質(zhì)條件、可能會(huì)產(chǎn)生的自然災(zāi)害以及其可能會(huì)造成的影響，并采取“多跨，長(zhǎng)隧，窄橋繞避，盡可能地通過(guò)技術(shù)上面的彌補(bǔ)減少高填、深挖和小隧道群的出現(xiàn)”。這也是在鐵路建設(shè)項(xiàng)目中要遵循的選線原則，要反復(fù)地斟酌設(shè)計(jì)方案，可以通過(guò)招標(biāo)的方式進(jìn)行比選，最終選出最優(yōu)秀的鐵路修建方案。比如說(shuō)在修建西安到安康的鐵路線路，內(nèi)江到昆明的鐵路線路方案的選取上，就沿用了這個(gè)修建原則，有效地避免了地質(zhì)工程問(wèn)題給鐵路修建帶來(lái)的重大損失。

（2）對(duì)于那些起點(diǎn)和終點(diǎn)跨度較大，路高差距比較明顯的山區(qū)型鐵路項(xiàng)目建設(shè)，要盡可能得通過(guò)擴(kuò)大視野的方式，利用好一切可以利用的河谷地質(zhì)資源，通過(guò)反復(fù)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(shuō)在南昆線終端的勘測(cè)設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，設(shè)計(jì)師就果斷放棄了線路位置相對(duì)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(zhì)問(wèn)題所造成的損失。再比如說(shuō)南昆線西段的鐵路建設(shè)，設(shè)計(jì)師舍棄了不良地質(zhì)十分發(fā)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(xiàng)目竣工到現(xiàn)在的運(yùn)營(yíng)情況來(lái)看，這樣的方案選擇無(wú)疑是最佳的，有效地避免了許多不必要的損失和災(zāi)害。

（3）在設(shè)計(jì)觀念的選取上，要勇敢地打破傳統(tǒng)鐵路項(xiàng)目建設(shè)模式，改變重橋隧，輕路基的錯(cuò)誤觀念，要將落實(shí)好路基工程的修建放在首位，將其當(dāng)成為真正意義上的結(jié)構(gòu)工程來(lái)對(duì)待，與此同時(shí)，在修建的過(guò)程當(dāng)中，還要加大對(duì)路基工程地質(zhì)勘探的投入力度。結(jié)合具體的地勢(shì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、施工工藝、工時(shí)限制等等方面的因素，制定修建計(jì)劃。在具體的施工過(guò)程當(dāng)中，要反復(fù)地測(cè)量，做好監(jiān)督和信息反饋工作。

2 越嶺地區(qū)選線及深埋長(zhǎng)隧道的地質(zhì)工程控制

2.1 存在的問(wèn)題

在山區(qū)線狀延伸的鐵路上，總是會(huì)不可避免的經(jīng)過(guò)分水嶺。對(duì)于那些在縱坡線路設(shè)置上有限制的鐵路線，關(guān)鍵在于通過(guò)什么樣的措施，來(lái)克服高差并順利地通過(guò)分水嶺，這也是鐵路修建過(guò)程當(dāng)中，所面臨的最大技術(shù)障礙問(wèn)題。在實(shí)際的工作過(guò)程當(dāng)中，對(duì)于這樣的地勢(shì)，情況通常采用的市場(chǎng)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(guò)縮短線路的設(shè)計(jì)思路，還可以降低線路的標(biāo)高，有效地避免了在山區(qū)斜坡等地段由于大量展線所造成的不必要經(jīng)濟(jì)損失。無(wú)論是通過(guò)改善鐵路整體技術(shù)條件的方式，還是改善工程地質(zhì)條件的策略，都有各自的特點(diǎn)。

當(dāng)前，我國(guó)鐵路項(xiàng)目的修建能力已經(jīng)日漸完善，然而對(duì)于深埋長(zhǎng)隧道地質(zhì)工程的修建，仍然存在著以下問(wèn)題。

（1）圍巖變形、破壞。這類地質(zhì)問(wèn)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(yīng)力的作用下，軟巖更容易出現(xiàn)流變問(wèn)題，而對(duì)于堅(jiān)硬的巖石，還會(huì)產(chǎn)生巖石爆裂的危險(xiǎn)。

（2）涌水、漏水、突水現(xiàn)象的發(fā)生。主要指的是由于大體積的溶洞和地下暗河等等地質(zhì)問(wèn)題而產(chǎn)生的危害。在實(shí)際的工作過(guò)程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)，突水、突泥等等泥質(zhì)災(zāi)害，對(duì)鐵路建設(shè)項(xiàng)目影響最大。

（3）瓦斯爆炸會(huì)產(chǎn)生許多有害的氣體，這些氣體還會(huì)出現(xiàn)隧道爆炸的危險(xiǎn)。鐵路隧道在施工歷史中，就曾經(jīng)有兩次因?yàn)榉敲合档貙影l(fā)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(qiáng)度等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

2.2 解決對(duì)策

在實(shí)際的工作過(guò)程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)，上述問(wèn)題的解決難度較大，因此就需要在鐵路選線和地質(zhì)勘探過(guò)程當(dāng)中，不斷地引進(jìn)新的技術(shù)和修建理念，具體的可以從以下方面展開(kāi)。

（1）對(duì)于地形、地質(zhì)較為復(fù)雜的山嶺地區(qū)，需要在初選測(cè)試階段，做好分析和調(diào)查工作，尤其是地域地質(zhì)和地址選線的決策工作，是必不可少的。并在所有可能會(huì)出現(xiàn)的線路方案中，包括越過(guò)山嶺的隧道以及兩端引線通過(guò)的最大區(qū)域的修建方案中，結(jié)合具體的實(shí)際情況做出最佳選擇。

查明這些地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造格局，以及工程地質(zhì)條件的具體特點(diǎn)，這些要素的分析和考量能夠有效地控制由于地質(zhì)問(wèn)題的出現(xiàn)，而對(duì)鐵路修建所造成的損失。在第一輪方案比選的過(guò)程中，應(yīng)該將考量重點(diǎn)放在地質(zhì)角度、對(duì)線路方案選擇的優(yōu)越性的層面上。盡可能地選出地質(zhì)條件相對(duì)較好、范圍較小的方案，確保這些方案不會(huì)因?yàn)榈刭|(zhì)決策失誤而造成更多不必要的麻煩和安全隱患。這項(xiàng)工作的開(kāi)展，也是目前鐵路勘測(cè)設(shè)計(jì)層序的最重要內(nèi)容。

（2）在勘察方法的選取上面，應(yīng)該重點(diǎn)選取那些涉及地域性較大的越嶺地帶，其能夠有效地發(fā)揮好地質(zhì)勘測(cè)的優(yōu)勢(shì)。與此同時(shí)，在鐵路建設(shè)項(xiàng)目修建的過(guò)程中，還要充分利用好各項(xiàng)航天和航空遙感技術(shù)，借助仿真軟件的幫助，可以有效地提升地質(zhì)測(cè)繪填土的整體工作品質(zhì)。充分利用各項(xiàng)先進(jìn)的物理探測(cè)技術(shù)，并結(jié)合地質(zhì)測(cè)繪、鉆探、坑探等等技術(shù)，從電性、彈性、放射性等等角度，對(duì)地質(zhì)進(jìn)行全面的分析，最終繪制出三維地質(zhì)勘探圖。

比如說(shuō)西安安康線和西安南京線越秦嶺淮河地區(qū)，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(duì)于那些地質(zhì)復(fù)雜、在勘測(cè)階段需要使用深孔的方式來(lái)探測(cè)地勢(shì)的深埋長(zhǎng)隧道，可以在前期準(zhǔn)備的工作過(guò)程中，預(yù)先安排平導(dǎo)超前施工，以確保地質(zhì)探測(cè)報(bào)告的準(zhǔn)確性。這樣比單靠鉆探的效果更好一些，并且可以有效地節(jié)約大量的資金。

（3）要將隧道工程地質(zhì)工作，貫穿于整個(gè)鐵路建設(shè)項(xiàng)目修建的過(guò)程當(dāng)中，加大對(duì)施工地質(zhì)的勘探和檢測(cè)工作，并做好施工地質(zhì)超前預(yù)報(bào)統(tǒng)計(jì)工作，通過(guò)多方面的途徑，來(lái)實(shí)施動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)。施工地質(zhì)的調(diào)查和測(cè)試工作，要盡可能地確保其是標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的，并要確保超前預(yù)報(bào)工作是準(zhǔn)確無(wú)誤的。只有這樣，才能夠保障鐵路建設(shè)項(xiàng)目的順利實(shí)施，如果條件允許，還要加大超前預(yù)報(bào)的距離。

近幾年來(lái)，鐵路系統(tǒng)已經(jīng)成功地研制出了先進(jìn)的物探方法和超前預(yù)報(bào)工作機(jī)制，為我國(guó)的鐵路修建事業(yè)提供了良好的保障。對(duì)于深埋長(zhǎng)隧道的涌水、突水、地應(yīng)力、地溫等技術(shù)難度較大的工作，應(yīng)該盡可能加大勘察、測(cè)試和預(yù)報(bào)的工作力度，通過(guò)多種形式，提前做好預(yù)先的準(zhǔn)備工作。比如說(shuō)定期開(kāi)展專題研究，并邀請(qǐng)施工一線具有豐富經(jīng)驗(yàn)的專家和技術(shù)人員來(lái)講解工作注意事項(xiàng)，確保所預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)和資料是與現(xiàn)實(shí)情況相吻合的。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文結(jié)合筆者在實(shí)踐工作過(guò)程當(dāng)中的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，就鐵路建設(shè)項(xiàng)目中地質(zhì)工程的控制展開(kāi)了探討。分別介紹了河谷地區(qū)鐵路選線及斜坡穩(wěn)定性地質(zhì)工程控制、越嶺地區(qū)選線及深埋長(zhǎng)隧道的地質(zhì)工程控制問(wèn)題。然而由于個(gè)人所學(xué)知識(shí)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(xué)者的廣泛關(guān)注。

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