頡斌

（蘭州鐵道設(shè)計(jì)院有限公司，甘肅 蘭州 710000）

0 引言

蘭合鐵路沿線工程項(xiàng)目所在地區(qū)地質(zhì)條件較為復(fù)雜，不良地質(zhì)問題較為嚴(yán)重。因受多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、強(qiáng)烈風(fēng)化作用的影響，巖層出現(xiàn)嚴(yán)重的風(fēng)化和侵蝕問題，存在危巖、落石和崩塌的風(fēng)險(xiǎn)，是泥石流發(fā)育的地區(qū)，存在施工風(fēng)險(xiǎn)問題。如果不能科學(xué)合理地進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)控制，將會(huì)導(dǎo)致工程項(xiàng)目的施工安全受到嚴(yán)重威脅。本文分析蘭合鐵路沿線地質(zhì)特征，針對(duì)存在的施工風(fēng)險(xiǎn)問題，提出施工風(fēng)險(xiǎn)控制對(duì)策，提高工程施工安全性，保證施工質(zhì)量，為蘭合鐵路沿線工程項(xiàng)目的安全穩(wěn)定施工夯實(shí)基礎(chǔ)。

1 蘭合鐵路沿線地質(zhì)特征及不良地質(zhì)問題

1.1 水文地質(zhì)特征

1.1.1 地表水分布特征

蘭合鐵路沿線的沿線地表水是黃河水系，主要河流是大夏河、黃河與支流洮河，洮河自劉家峽東側(cè)區(qū)域匯入到黃河劉家峽水庫中，大夏河從中山峽谷流出以后匯入黃河劉家峽水庫中，是常年性的流水，水流的數(shù)量大，水質(zhì)非常清澈，其他的樹枝狀小支流多數(shù)都是間歇性的河流，在季節(jié)變化的情況下水流數(shù)量發(fā)生改變，多數(shù)支流都是泥石流沖谷，夏季的階段降雨量較高，水位會(huì)快速漲落，水體較為渾濁，洪水暴發(fā)的季節(jié)還會(huì)攜帶碎石或是泥土，在每個(gè)支溝的口部位置出現(xiàn)洪積扇[1]。

1.1.2 地下水分布特征

（1）第四系孔隙潛水，含水層主要為沖洪積卵、礫石及砂層，局部為粉土。河谷漫灘及階地，地下水位埋藏較淺，多在2～10m，地下水補(bǔ)給來源主要為大氣降水、河水及農(nóng)田灌溉水，水量豐富；

（2）基巖裂隙水，地下水分布不均，水量大小由巖層性質(zhì)及節(jié)理裂隙發(fā)育程度及風(fēng)化破碎程度等確定，地下水位埋深不定，隨地形及含水巖層的埋藏深度變化，一般在山區(qū)埋深較大，山前地帶埋藏較淺；

（3）巖溶裂隙水，水量一般較大，巖溶水動(dòng)態(tài)變化較大，與地表水關(guān)系密切，能快速地實(shí)現(xiàn)相互轉(zhuǎn)化。由于巖性特征、巖層組合和所處地質(zhì)構(gòu)造及地貌環(huán)境的不同，水文地質(zhì)差異較大，水文地質(zhì)條件極為復(fù)雜。補(bǔ)給來源主要為大氣降水和基巖裂隙水，以泉水等形式出露；

（4）構(gòu)造裂隙水，補(bǔ)給來源為大氣降水、山區(qū)側(cè)向徑流及基巖裂隙水補(bǔ)給，補(bǔ)給條件相對(duì)較好，水量豐富，含水層主要為斷層角礫及揉皺嚴(yán)重的破碎巖體[2]。

1.2 不良地質(zhì)問題

（1）DK46+585～DK46+985段滑坡。這個(gè)滑坡的位置是在池溝陰山坡的位置，外部形狀和圈椅的形狀相似，如圖1和圖2所示?；麦w的右側(cè)區(qū)域小沖谷溝的位置，有泥巖團(tuán)塊與透鏡體層狀態(tài)的巖石，被砂質(zhì)黃土所包裹?；虑熬壍奈恢贸尸F(xiàn)次級(jí)滑坡發(fā)育，滑坡結(jié)構(gòu)的右側(cè)與左側(cè)前緣的位置，滑帶存在滲水的問題，左側(cè)的前緣砂質(zhì)黃土呈潮濕—飽和狀。

圖1 平面位置圖

圖2 滑坡全貌圖

（2）DYK48+670～DYK47+550 右側(cè)巨型古錯(cuò)落。HDHP-27古錯(cuò)落位于紅地溝中游左岸一帶，其前緣發(fā)育次級(jí)巨型滑坡HDHP-27-1，該次級(jí)巨型滑坡前緣一帶又發(fā)育有更次級(jí)滑坡HDHP-27-1-1、HDHP-27-1-2。

（3）DYK48+985～DYK49+250 古錯(cuò)落體（HDHP-26）。HDHP-26古錯(cuò)落體及施工的進(jìn)口段臺(tái)地均未發(fā)現(xiàn)地表裂縫等變形跡象；紅地溝左岸平坦臺(tái)地相對(duì)寬闊，厚度較大的沖積臺(tái)地地層反壓于古錯(cuò)落堆積體之上，對(duì)古錯(cuò)落體穩(wěn)定性有利；先期開工黃家?guī)X隧道DK49+033～DK49+150段從該古錯(cuò)落體錯(cuò)動(dòng)面以下通過，隧道拱頂距錯(cuò)動(dòng)面最小距離約3m，隧道進(jìn)口段位于古錯(cuò)落體附近段落于2015年施工完畢，至今無異常變形情況發(fā)生，初步判定該錯(cuò)落體目前處于穩(wěn)定狀態(tài)，經(jīng)定量計(jì)算，HDHP-26處于穩(wěn)定狀態(tài)。

（4）DK77+380～DK78+100 段左側(cè)滑坡（HP-45）。蘭合鐵路沿線的線路DK77+380～DK78+100 左側(cè)30～57m的斜坡地帶發(fā)育有一大型滑坡體，滑坡體寬約700m，長度約為400m，滑坡主軸線NW向，主軸線與線路方向垂直，滑坡體主要由砂質(zhì)黃土、粉質(zhì)黏土及部分泥巖碎屑等組成，滑床為松散堆積層與下伏基巖的接觸面，滑坡體上修建有道路及房屋，這個(gè)滑坡體到目前為止還處于穩(wěn)定狀態(tài)。雖然工程施工的線路已經(jīng)繞避該滑坡，但還需要避免在滑坡體上或前部地帶選擇施工場(chǎng)地，應(yīng)避免在滑坡前緣開挖、取土，以防局部復(fù)活而影響工程安全[3]。

（5）由于工程項(xiàng)目所在地區(qū)受到多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、強(qiáng)烈風(fēng)化作用的影響，巖體有裂隙和節(jié)理發(fā)育，山坡的部分、溝谷兩側(cè)部分的巖層已經(jīng)出現(xiàn)嚴(yán)重的風(fēng)化和侵蝕的問題，有數(shù)量較多的碎屑，形成泥石流的物質(zhì)來源。且大夏河兩側(cè)支流溝口的位置，存在較多新洪積扇和老洪積扇，出現(xiàn)了洪積扇群，是泥石流發(fā)育的地區(qū)。

（6）工程項(xiàng)目所在地區(qū)存在危巖、落石和崩塌的風(fēng)險(xiǎn)，主要因?yàn)楣こ添?xiàng)目所在地區(qū)的新構(gòu)造有強(qiáng)烈的運(yùn)動(dòng)，在閃長巖、板巖、砂巖、石灰?guī)r及砂巖與泥巖互層分布的陡峻山區(qū)，巖體結(jié)構(gòu)在多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和卸荷作用、物理風(fēng)化作用的影響下，出現(xiàn)節(jié)理發(fā)育和裂隙發(fā)育的現(xiàn)象，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)相對(duì)破碎，缺乏整體性，再加上局部的高陡邊坡有崩塌和落石，如果不能科學(xué)合理進(jìn)行崩塌事故和落實(shí)事故的預(yù)防，將會(huì)導(dǎo)致工程項(xiàng)目的施工安全受到嚴(yán)重威脅。

2 蘭合鐵路沿線施工風(fēng)險(xiǎn)控制對(duì)策

2.1 泥石流風(fēng)險(xiǎn)控制

工程項(xiàng)目施工部門在泥石流發(fā)育的地區(qū)，需要按照流域的形態(tài)特點(diǎn)、規(guī)模特點(diǎn)和物質(zhì)組成特點(diǎn)等，綜合進(jìn)行選線的分析和處理，所有線路都不宜穿越泥石流堆積的位置。工程施工過程中需要將施工距離與大面積分布的山坡類型泥石流的溝谷、泥石流堵河影響的溝谷拉開，不可以在洪積扇的位置進(jìn)行挖溝和橋梁施工，也不能設(shè)置路塹，需要在泥石流流通的位置設(shè)置橋梁通過，確保橋梁的凈空和跨度符合要求，合理建設(shè)疏導(dǎo)工程，提升泥石流排泄的通暢性。

2.2 路基工程風(fēng)險(xiǎn)控制

由于在本工程項(xiàng)目施工的過程中，線路通過深挖方及順層邊坡地段容易因施工引起邊坡失穩(wěn)，存在滑坡的風(fēng)險(xiǎn)，且沿線砂質(zhì)黃土具有濕陷性，容易引起基底不均勻沉降等風(fēng)險(xiǎn)，沿線斜坡地段巖體風(fēng)化嚴(yán)重，施工中在不利結(jié)構(gòu)面的作用下，容易產(chǎn)生坡面坍塌，設(shè)計(jì)中需加強(qiáng)坡面防護(hù)，施工中需做好坡面的防排水措施，加之由軟土及軟弱地基分布不均勻可能引起路基下沉的風(fēng)險(xiǎn)事件。因此在施工中應(yīng)按照工程項(xiàng)目的特點(diǎn)和情況，制定完善的路基工程風(fēng)險(xiǎn)控制方案：

（1）沿著橋臺(tái)、橋墩和路基的位置，在基坑開挖的過程中需要按照規(guī)范要求加大支護(hù)的力度，預(yù)防出現(xiàn)工程滑坡的問題。必要的情況下還需采取加固施工措施，建設(shè)地表防水和排水系統(tǒng)，維護(hù)施工人員和設(shè)備的安全。

（2）工程項(xiàng)目部分路基結(jié)構(gòu)處于陡坡坡腳的位置，因此在施工前應(yīng)按照實(shí)際情況進(jìn)行路基坡面的加固施工，以免因?yàn)榉雷o(hù)措施不當(dāng)出現(xiàn)基坑開挖和路基施工安全風(fēng)險(xiǎn)問題，有效維護(hù)路基施工的安全性。

（3）施工之前做好各項(xiàng)調(diào)查研究工作，深入調(diào)查分析路基工程的施工特點(diǎn)和情況，制定完善的路基施工方案，有效預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)問題的發(fā)生[4]。

3 橋梁工程風(fēng)險(xiǎn)控制

橋梁工程項(xiàng)目施工的過程中，由于多數(shù)墩臺(tái)都是在斜坡的中下位置，很容易出現(xiàn)山坡變形的施工風(fēng)險(xiǎn)，加之部分墩臺(tái)是在溝谷的底部位置，夏季很容易出現(xiàn)泥石流等事故。另外，施工期間也可能會(huì)出現(xiàn)巖塊掉落風(fēng)險(xiǎn)、坡面坍塌風(fēng)險(xiǎn)等，因此在施工的過程中，需要按照橋梁工程項(xiàng)目施工風(fēng)險(xiǎn)問題的發(fā)生特點(diǎn)和實(shí)際情況，科學(xué)合理進(jìn)行工程施工風(fēng)險(xiǎn)的防控和應(yīng)對(duì)。

（1）沖溝、溝谷區(qū)域橋梁工程基礎(chǔ)施工的過程中，應(yīng)按照氣候變化的特點(diǎn)科學(xué)合理進(jìn)行防汛防洪，有效維護(hù)施工人員和設(shè)備的安全。

（2）對(duì)于危巖和落石等不良地質(zhì)發(fā)育的區(qū)域，在施工前期階段需要清除危巖落石，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和規(guī)定要求進(jìn)行邊坡加固、仰坡加固處理，合理采用防護(hù)措施。與此同時(shí)在施工期間需要實(shí)時(shí)性監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)情況，如果發(fā)現(xiàn)異常問題就要及時(shí)進(jìn)行應(yīng)對(duì)和解決，以免引發(fā)施工安全隱患問題。

（3）滑坡周圍的橋梁工程施工，需要做好滑坡的避繞工作，修建施工便道，以免在滑坡前緣進(jìn)行挖土，避免滑坡土體周圍的結(jié)構(gòu)被破壞，預(yù)防施工安全風(fēng)險(xiǎn)問題[5]。

4 隧道工程風(fēng)險(xiǎn)控制

為避免在施工過程中出現(xiàn)隧道工程風(fēng)險(xiǎn)問題，在實(shí)際施工期間需要制定隧道工程的施工風(fēng)險(xiǎn)防控方案和計(jì)劃，降低風(fēng)險(xiǎn)問題的發(fā)生率，提升工程項(xiàng)目施工建設(shè)安全性。

（1）沿線隧道的地質(zhì)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜繁瑣，具有地質(zhì)不確定性的風(fēng)險(xiǎn)，因此在施工前期階段業(yè)主、設(shè)計(jì)和施工部門、監(jiān)理部門和評(píng)估機(jī)構(gòu)等，都必須要深入準(zhǔn)確進(jìn)行隧道工程施工風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估識(shí)別和處理，制定完善的風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)方案，確保工程項(xiàng)目施工風(fēng)險(xiǎn)的妥善處理和應(yīng)對(duì)。同時(shí)還需采用地質(zhì)調(diào)查、超前鉆孔、物探等綜合方法，做好地質(zhì)超前預(yù)報(bào)，降低隧道施工風(fēng)險(xiǎn)問題的發(fā)生率。

（2）由于隧道洞口邊仰坡很容易出現(xiàn)坍塌失穩(wěn)的事故，對(duì)施工安全帶來嚴(yán)重的危害，因此在施工前需要檢查和評(píng)價(jià)山坡穩(wěn)定性，及時(shí)將危巖和懸石清理，做好監(jiān)測(cè)工作，同時(shí)在施工期間采用從上到下分層開挖與支護(hù)的措施，如果有不良地質(zhì)就要及時(shí)進(jìn)行邊坡和仰坡的穩(wěn)定處理，增強(qiáng)工程施工結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

（3）在采用超前預(yù)報(bào)技術(shù)的過程中，需要做好掌子面突水和突泥預(yù)報(bào)、水文地質(zhì)預(yù)報(bào)、巖石破碎帶和軟弱圍巖穩(wěn)定性的預(yù)報(bào)，開展隧道洞身段落的巖體放射性試驗(yàn)分析工作，明確隧道工程是否存在對(duì)施工人員健康產(chǎn)生危害的放射性巖體，并合理進(jìn)行處理。與此同時(shí)，在超前預(yù)報(bào)的工作中，需合理采用直接預(yù)報(bào)、物探儀器預(yù)報(bào)、地質(zhì)物探綜合分析預(yù)報(bào)等技術(shù)，利用現(xiàn)代化的技術(shù)為施工安全管理工作提供保障，有效預(yù)防出現(xiàn)施工安全風(fēng)險(xiǎn)問題[6]。例如：在采用地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)進(jìn)行隧道工程地質(zhì)超前預(yù)報(bào)的過程中，雷達(dá)通視距離的公式為：

式中：

D——雷達(dá)探測(cè)距離；

h1——地質(zhì)高度；

h2——雷達(dá)高度。

雷達(dá)通視距離可按照公式進(jìn)行計(jì)算分析，準(zhǔn)確進(jìn)行地質(zhì)距離的探測(cè)，為超前探測(cè)隧道工程地質(zhì)特點(diǎn)提供保障。

3 結(jié)束語

綜上所述，蘭合鐵路沿線工程地質(zhì)條件較為復(fù)雜，存在不良地質(zhì)，存在滑坡等施工風(fēng)險(xiǎn)。本文針對(duì)不良地質(zhì)存在的問題，從路基工程風(fēng)險(xiǎn)控制、橋梁工程風(fēng)險(xiǎn)控制、隧道工程風(fēng)險(xiǎn)控制等方面提出相應(yīng)的施工對(duì)策，有效地保證了蘭合鐵路沿線工程項(xiàng)目的安全穩(wěn)定施工。具體實(shí)踐中，不僅深入全面分析地質(zhì)特征，準(zhǔn)確研究地質(zhì)施工風(fēng)險(xiǎn)問題，根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)問題的發(fā)生原因、發(fā)生特點(diǎn)和發(fā)生規(guī)律，制定完善的地質(zhì)勘查方案，還按照地質(zhì)勘查的結(jié)果，完善和優(yōu)化相關(guān)的施工風(fēng)險(xiǎn)控制機(jī)制和體系，有效地防止了路基施工、隧道施工、橋梁施工過程中的施工風(fēng)險(xiǎn)問題，提升了工程項(xiàng)目施工的安全性，促進(jìn)了工程的安全穩(wěn)定施工建設(shè)。