姬明杰

（中鐵四局集團(tuán)建筑工程有限公司 安徽 合肥 230001）

淺析鐵路地質(zhì)災(zāi)害防治工程經(jīng)濟(jì)效益

姬明杰

（中鐵四局集團(tuán)建筑工程有限公司 安徽 合肥 230001）

通過對(duì)鐵路常見地質(zhì)災(zāi)害的類型進(jìn)行闡述，并對(duì)鐵路地質(zhì)災(zāi)害防治工程的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析。以預(yù)防災(zāi)害及減損效益為主，依據(jù)各大類型地質(zhì)災(zāi)害的特性，為鐵路地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防治理提供更為有利、合理的依據(jù)，同時(shí)將防治與開發(fā)有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)鐵路地質(zhì)災(zāi)害防治工程經(jīng)濟(jì)效益最大化。

鐵路地質(zhì)災(zāi)害；防治工程；工程經(jīng)濟(jì)效益

前言

我國(guó)是地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，且情況較為嚴(yán)重的國(guó)家之一。地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，危害人類生命財(cái)產(chǎn)、生活與經(jīng)濟(jì)活動(dòng)或破壞人類賴以生存與發(fā)展的資源、環(huán)境。對(duì)于鐵路地質(zhì)災(zāi)害而言，常見的地質(zhì)災(zāi)害類型主要為滑坡、崩塌、滑坡、泥石流，地面塌陷等。據(jù)國(guó)土資源部統(tǒng)計(jì)，在2015年前6個(gè)月發(fā)生83105起地質(zhì)災(zāi)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(zāi)害對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)文明建設(shè)帶來了巨大的損失和負(fù)面影響。因此，有效防治鐵路地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，或者將地質(zhì)災(zāi)害帶給人民的生命及財(cái)產(chǎn)的危害降到最低，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害防治工程效益的最大化，成為地質(zhì)災(zāi)害防治相關(guān)部門及相關(guān)人員的具有重大意義的工作目標(biāo)。

1　鐵路地質(zhì)災(zāi)害主要類型

1.1滑坡結(jié)構(gòu)類型

在鐵路地質(zhì)災(zāi)害中，最為嚴(yán)重的一種地質(zhì)災(zāi)害是滑坡。由于不適當(dāng)?shù)拈_挖山坡等人類活動(dòng)，致使鐵路地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，滑坡地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生至少一半以上與人類有關(guān)，即可稱之為工程滑坡。不同規(guī)模的滑坡，會(huì)造成不同程度的損害，小規(guī)模的滑坡，可能會(huì)造成鐵路路基變形，如平移、下沉、上拱等情況出現(xiàn)。而嚴(yán)重的大規(guī)?；?，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(zhǎng)杭等鐵路線路上，滑坡災(zāi)害頻發(fā)造成的損失尤為嚴(yán)重。

圖1　鐵路地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)圖

1.2崩塌結(jié)構(gòu)類型

崩塌現(xiàn)象，在鐵路地質(zhì)災(zāi)害中較為常見，主要成因是在重力作用下，長(zhǎng)期受風(fēng)化的大塊巖體，突然脫離山體，造成急劇傾倒、崩落、滑移的動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象。崩塌現(xiàn)象，頻發(fā)在鐵路邊坡上，其嚴(yán)重程度受邊坡高度差異影響。尤其在5～7月的雨季，巖石結(jié)構(gòu)受雨水的影響，極容易發(fā)生坍塌變形，嚴(yán)重的還會(huì)造成嚴(yán)重塌方，直接影響鐵路交通甚至帶來一定的經(jīng)濟(jì)損失。

1.3泥石流結(jié)構(gòu)類型

泥石流災(zāi)害，在我國(guó)分布十分廣泛，其中以云南、四川等西南地區(qū)較為嚴(yán)重，其與滑坡、崩塌同屬于山地地質(zhì)災(zāi)害，它們的形成條件有共同點(diǎn)，連破壞力也較為相似。西南山區(qū)地區(qū)，生態(tài)環(huán)境脆弱，地形復(fù)雜，一遇上暴雨便頻頻引發(fā)泥石流災(zāi)害。近2年來情況更為嚴(yán)重，泥石流災(zāi)害的頻發(fā)，致使鐵路路基、軌道、隧道等保護(hù)設(shè)施遭到嚴(yán)重破壞，對(duì)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全造成巨大影響。

圖2　鐵路地質(zhì)災(zāi)害結(jié)構(gòu)體

1.4地面塌陷結(jié)構(gòu)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(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象。在地面塌陷類型中，以具有隨機(jī)性、突發(fā)性的巖溶塌陷最為典型，其分布最廣、數(shù)量最多，發(fā)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(jié)構(gòu)類型

地裂縫，是在自然或人為因素作用下，地表巖或土體產(chǎn)生開裂，并在地面形成一定長(zhǎng)度和寬度的裂縫的一種地質(zhì)現(xiàn)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(dǎo)致，尤其是一些城市地區(qū)，如唐山地震后明顯加劇地裂縫的活動(dòng)。地裂縫所經(jīng)之處，路面毀壞、建筑開裂、地下管道斷裂等，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。

以上五類地質(zhì)災(zāi)害，為我國(guó)鐵路地質(zhì)災(zāi)害的主要類型，其災(zāi)害爆發(fā)給人民生命財(cái)產(chǎn)安全帶來了非常大的威脅。在國(guó)家及相關(guān)部門領(lǐng)導(dǎo)高度重視下，2003年11月19日我國(guó)通過了《地質(zhì)災(zāi)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(guó)務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害防治工作的決定》，經(jīng)過十多年的努力，鐵路地質(zhì)災(zāi)害防治工作得到不斷加強(qiáng)，并取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益。

2　鐵路地質(zhì)災(zāi)害防治工程分析

2.1鐵路地質(zhì)災(zāi)害防治研究

鐵路地質(zhì)災(zāi)害防治工程，有廣義和狹義之分，廣義上指對(duì)鐵路沿線區(qū)域自然環(huán)境進(jìn)行治理，包括滑坡、泥石流、崩塌、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)、防治、治理等工作，同時(shí)，還要對(duì)廣大人民群眾進(jìn)行減災(zāi)救災(zāi)的宣傳工作及管理工作，當(dāng)然如果災(zāi)害降臨，還需要進(jìn)行救災(zāi)的工作。狹義上，是指針對(duì)某一路段或某一區(qū)域內(nèi)的鐵路路段進(jìn)行作業(yè)，針對(duì)相應(yīng)的地質(zhì)災(zāi)害，如滑坡、崩塌等災(zāi)害給出對(duì)應(yīng)的預(yù)防策略及治理措施。

在鐵路地質(zhì)災(zāi)害防治工程中，對(duì)鐵路沿線地區(qū)的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、資源等進(jìn)行全面詳細(xì)的分析，是鐵路地質(zhì)災(zāi)害防治工作的前提。只有將以往地質(zhì)災(zāi)害防治工作的經(jīng)驗(yàn)，與治理區(qū)域的實(shí)際情況相結(jié)合進(jìn)行研究，才能提出相適應(yīng)的環(huán)境整治方案，鐵路地質(zhì)災(zāi)害的治理工作才能更加有效、系統(tǒng)全面進(jìn)行。

2.2鐵路地質(zhì)災(zāi)害防治工程的經(jīng)濟(jì)性分析

防御災(zāi)害，是地質(zhì)災(zāi)害防治工程的前提。所以，在地質(zhì)防治工作中，都有一定的防御標(biāo)準(zhǔn)，才能規(guī)劃出符合經(jīng)濟(jì)效益的，具有有效的減災(zāi)防災(zāi)效果的防治工程。如果防御標(biāo)準(zhǔn)超高，在一定程度上，致使防治災(zāi)害工程造價(jià)的增高，將不符合經(jīng)濟(jì)合理性的要求。而防御標(biāo)準(zhǔn)偏低，建設(shè)的防御工程可能無法抗御地質(zhì)災(zāi)害，不僅不能達(dá)到減災(zāi)的效果，甚至有可能造成二次建設(shè)的難度等問題。因此，需要通過防治工程優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害防治效果與防治經(jīng)濟(jì)投入的最佳結(jié)合。

減損效益和增值效益，是鐵路地質(zhì)災(zāi)治工程效益的組成部分，在災(zāi)治工作中二者都占據(jù)了十分重要的地位。減損效益，是指鐵路地質(zhì)災(zāi)害防治工程的建設(shè)，可能減少的經(jīng)濟(jì)等損失。而增值效益，則指在災(zāi)害損失中，除了減損效益外，還額外有其他的產(chǎn)出，如在經(jīng)濟(jì)上帶來的收入，獲得更高的效益。

2.3鐵路地質(zhì)災(zāi)害防治工程經(jīng)濟(jì)效益的特性

（1）非直接性。

鐵路地質(zhì)災(zāi)害防治工程經(jīng)濟(jì)效益的體現(xiàn)十分的獨(dú)特，一般以減負(fù)為正等方式體現(xiàn)，區(qū)別于盈利性組織工程經(jīng)濟(jì)效應(yīng)的產(chǎn)生。

（2）隱性。

由于地質(zhì)災(zāi)害的突發(fā)性和隨機(jī)性，我們沒辦法直接看到防治工程的效益。只有在災(zāi)害發(fā)生的時(shí)候，才是檢驗(yàn)防治工程是否具有效果的時(shí)候。

（3）長(zhǎng)遠(yuǎn)性。

鐵路地質(zhì)災(zāi)害防治工作是長(zhǎng)期性的，而防治工程的使用年限也是具有長(zhǎng)遠(yuǎn)性的，同水利工程一樣。一經(jīng)建設(shè)的防治工程，能在長(zhǎng)時(shí)間里給周圍的環(huán)境帶來一定的效益，所以一條可持續(xù)發(fā)展的道路，將具有十分顯著的減災(zāi)防災(zāi)的效果。

3　鐵路地質(zhì)災(zāi)害防治的實(shí)例驗(yàn)證

本節(jié)選擇我國(guó)華南地區(qū)某高速鐵路沿線發(fā)生的泥石流災(zāi)害進(jìn)行實(shí)例驗(yàn)證分析。

3.1某鐵路線石流災(zāi)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(xù)普降暴雨，據(jù)氣象臺(tái)報(bào)告，當(dāng)日降雨量達(dá)800mm，雨量大且集中，為有水紋記錄以來最大的一次暴雨。導(dǎo)致K164+728～K165+174右側(cè)山坡大量泥石流從路塹頂山坡流入線路內(nèi)，很快便侵入右側(cè)線路（上行線），危及行車安全的泥石流災(zāi)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(xiǎn)，截止到10月14日投入大量人員、多臺(tái)土石方機(jī)械，確保線路暢通。

圖3　泥石侵入線路掩蓋鐵軌圖

相關(guān)部門給出的主要整治方案：

（1）在線路右側(cè)塹頂外的山體共設(shè)置2道攔碴墻：

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

②距離K164+835線路中心右側(cè)約50m遠(yuǎn)的山體主沖溝處設(shè)置一道長(zhǎng)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(cè)（迎水面?zhèn)龋┢侣?：0.5，頂寬1.0m，外側(cè)坡率1：1.25。擋碴墻下部連續(xù)設(shè)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(zhǎng)舊鋼軌。溝心擋墻位置間隔1.5m設(shè)置直徑0.2m的PVC管泄水孔，靠近泄水孔入水口內(nèi)0.1m在孔中設(shè)置φ16mm鋼筋焊接成橫豎孔間距5cm的攔碴柵，鋼筋長(zhǎng)0.4m，防止石塊堵塞泄水孔。

（2）設(shè)置14道截水溝（或水溝），沖溝兩側(cè)修建擋土墻時(shí)，墻前基坑采用M7.5漿砌片石回填；每條沖溝最高處（起點(diǎn)）橫向均需設(shè)擋土墻，防止最上方泥土進(jìn)入沖溝。沖溝與新建截水溝入口或出口處銜接地段，施工時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形情況直接順接或設(shè)置跌水相接，把山體來水導(dǎo)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(jīng)濟(jì)損失評(píng)估

根據(jù)鐵路沿線受災(zāi)的實(shí)際情況，估算本次泥石流對(duì)該線路所造成的直接經(jīng)濟(jì)損失包括了鐵路承災(zāi)體損失總價(jià)為300萬，考慮到鐵路承災(zāi)體損失的重置修復(fù)成本，根據(jù)108元/m的高速鐵路造價(jià)，查規(guī)范《泥石流災(zāi)害防治工程勘測(cè)規(guī)范》，判定此次泥石流災(zāi)害為大型災(zāi)害，按照規(guī)范取損取損壞率為按照損壞率93%的標(biāo)準(zhǔn)選取，則實(shí)際承災(zāi)經(jīng)濟(jì)損失為300×93%=279萬；根據(jù)《地震災(zāi)害損失評(píng)估評(píng)定》計(jì)算方法，確定救災(zāi)投入費(fèi)用279×1.5%= 4.19萬?？紤]該條線路運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量損，確定鐵路引起的周轉(zhuǎn)量損失折算后約為0.102億t·km。由鐵道部相關(guān)客貨物運(yùn)輸文件選取每噸千米價(jià)格為9.05分，確定鐵路斷道運(yùn)輸效益損失為0.095×1.04×108=94.1萬。因此，本次事故的直接經(jīng)濟(jì)損失為279+ 4.19+94.1=377.3萬。

在泥石流損失評(píng)價(jià)中，由《災(zāi)害地質(zhì)學(xué)》選取系數(shù)5，獲得此次災(zāi)害的間接經(jīng)濟(jì)損失377.3×5=1886.4萬，因此，本次事故災(zāi)害的總經(jīng)濟(jì)損失為1886.4+377.3=2263.75萬元。

3.3經(jīng)濟(jì)效益分析

該泥石流防治工程執(zhí)行后所確定的減損效益以防治工程實(shí)施后相鄰?fù)愋褪鹿蕦?dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失Lb和防治工作開展前該段鐵輪線路造成的經(jīng)濟(jì)損失La差值來確定，若整治方案合理，該段鐵路線路災(zāi)害消除，則Lb為O，且后續(xù)災(zāi)害級(jí)別不超過當(dāng)前災(zāi)害等級(jí)，則以此次泥石流所造成的總經(jīng)濟(jì)損失來表征整個(gè)災(zāi)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(jì)算結(jié)果分析

此次該段鐵路沿線針對(duì)泥石流防治的產(chǎn)投比約為2263.75/ 335=13.5：2，表明投入災(zāi)害防治所獲得的經(jīng)濟(jì)效益還是十分明顯的，因此，從實(shí)例中我們可以看到，在鐵路沿線投入資金進(jìn)行災(zāi)害防治整改還是十分有必要的，對(duì)于一些重點(diǎn)災(zāi)害，采取多次加固施工，能夠?qū)罄m(xù)的防治工作帶來很好的效果。

4　結(jié)語

經(jīng)過十多年的發(fā)展，國(guó)內(nèi)鐵路地質(zhì)災(zāi)害防治工程，已經(jīng)建立較為完善的機(jī)制及較為成熟的管理措施，同時(shí)獲得較為豐富的經(jīng)驗(yàn)，并且防治工作也獲得了一定的經(jīng)濟(jì)效益。但，地質(zhì)災(zāi)害防治是一項(xiàng)具長(zhǎng)期性的工作，更需要社會(huì)的支持，因此，往后更該加強(qiáng)鐵路地質(zhì)災(zāi)害防治工作的科學(xué)研究，爭(zhēng)取通過最經(jīng)濟(jì)合理有效的治理方案，實(shí)現(xiàn)鐵路地質(zhì)災(zāi)害防治工程經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

[1]羅元華，張梁，等.地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法[M].北京：地質(zhì)出版社，1998.

[2]陳偉.常見地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防措施[D].成都理工大學(xué)，2011.

[3]孫健，陶慧，楊世偉，耿夏蓮，魏永霞.皖南山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育規(guī)律與防治對(duì)策，水文地質(zhì)工程地質(zhì)，2011（05）.

[4]羅云，龍煜.災(zāi)害防御工程的經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)原理及方法[J].災(zāi)害學(xué)，1992（4）：7～12.

[5]張梁，張業(yè)成，羅元華.地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)情評(píng)估理論與實(shí)踐[M].北京：地質(zhì)出版社，1998.

U216.41

A

1673-0038（2015）34-0302-03

2015-7-29