铁路主要工程地质问题分析及防治论文_张立伟

铁路主要工程地质问题分析及防治论文_张立伟

铁道第三勘察设计院集团有限公司 天津 300251

摘要:本文主要探讨了铁路工程建设过程中主要的地质问题和发展情况,并针对这些地质问题提出了防治和监测的办法、措施,希望能够为今后的铁路工程建设提供参考。

关键词:铁路,地质问题,防治

一、前言

在铁路工程建设过程中,必须要思考如何提升建设的品质,避免受到各种地质灾害的影响,这就需要建设施工人员做好地质灾害的监测和防治工作。

二、铁路工程地质问题及工程地质工作发展现状

1、铁路工程地质问题

铁路重大工程地质问题主要包括以下5个方面:

1)高山峡谷地区的斜坡物质运动。包括滑坡、坍塌、泥石流及深路堑、高边坡和浅埋隧道开挖引发的山体变形、失稳。

2)特殊岩土的变形和破坏。主要有软土、膨胀岩土、冻土、盐渍土、湿陷土、岩溶、风沙等。

3)越分水岭深埋隧道的山体能量释放和物质运动。主要有围岩坍塌、软岩塑变、硬岩岩爆、涌水、突泥、突水、瓦斯及其他有害气体溢出爆燃、高地温热害、放射性危害及洞口部位的山体变形。

4)地壳运动及活动性断层。主要有引发的地震灾害、地面变形和位移破坏、斜坡运动灾害。

5)铁路工程与地质环境的相互作用问题。如水土流失、地面塌陷、弃土弃砟泥石流、滑坡、水库坍岸等。

2、工程地质工作发展现状

通过多年实践的不断完善,铁路工程地质工作已取得了很大的发展,主要体现在以下4个方面:

1)在铁路选线和重点工程选址的前期勘测设计阶段,注意宏观性的地质勘察。

2)把地质灾害的预测和防治作为工作主题。

3)促进地质勘察技术进步,大力推行综合地质勘探。

4)初步建立起铁路工程地质技术标准体系。

三、针对地质灾害制定的勘察和防治技术

1、滑坡的勘察与防治

山体滑坡是我国西南山区发生的地质灾害中最为常见的一种,我国先后在20世纪70年代发生过襄渝铁路段的赵家塘滑坡、成昆铁路段的狮子山滑坡、南昆铁路段的八渡滑坡等事故,这些事故的发生都加速了我国对于滑坡灾害监测预警的研究,形成了一套有效的勘察防治技术。

(1)勘察特色:(1)采用其他方法和工程地质的比拟法进行比对和分析,进而对滑坡的稳定性进行预测和评价; (2)针对滑坡的发育特点对滑带的土抗剪强度进行选择,同时做好综合分析比对的工作。

(2)勘察技术:(1)卫星遥感技术和低空航拍影像的处理技术;(2)对贫水、无水滑坡勘探中的弱渗透性测定; (3)压干钻、双层单洞岩心管钻、无蹦反循环钻等钻探技术和设备配套的相关技术;(4)对滑土带现场探槽、探井大面积原位的测试控制技术和实验方法;(5)常规地面的监控技术和孔中深部的变形观测。

(3)防治技术:在整治滑坡灾害时应采用因地制宜的综合措施。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于地下水形成的滑坡,通过修建渗水、排水隧洞的方式,同时辅以支撑渗沟、边坡渗沟、节水渗沟和地表排水等工程措施。对于因坡脚没有支撑发生的山体滑坡要用一些支挡物,如抗滑桩、抗滑挡墙和锚索桩等,同时还要辅助修建一些排水、疏干的工程。对于因为堆载引发的滑坡,通过清方减载的方式来进行防护。

2、泥石流的勘察与防治

泥石流同样也是一种在我国西南地区比较常见的地质灾害,通过20世纪的东川铁路段和成昆铁路段对于泥石流的防治工作,我国在针对这一地质灾害的具体勘察和防治问题上取得了宝贵的经验。

(1)勘察。在对泥石流进行勘察时通常采用的是遥感技术,这对于一些泥石流在不同时期的动态判断具有很好的勘察效果。同时,研究人员在分析泥石流成因的基础上对其影响因素进行了量化处理、统计分析和量级评价,总结出了一套针对泥石流的评判法则。通过对沉积岩同位素的测定可以确定该区域内的土壤侵蚀程度、侵蚀量和侵蚀速率。

(2)防治。在泥石流的防治方面,我国借鉴了外国许多先进的技术,研究出了先进的地面振动报警装置,建立了综合防治原则和“宁宽勿窄、避重就轻、隧道绕避、生物防治、按沟设桥”等多种工程设施。

3、落石、崩塌的勘察与防治

通过川黔、南昆、成昆、水柏、南昆、内昆、贵昆等不同山区路段的铁路建设过程中出现的落石和崩塌地质灾害的勘察与防治,我国对于这些地质灾害也总结了丰富的勘察、防治经验。

对于一些规模较大的崩塌灾害,这种灾害的破坏力非常强,不便于处理,在原则上修建铁路时应该避开这一路段或者采用隧道的形式进行铁路的建设。

对于一些规模较小的崩塌灾害可以通过支顶、清除、锚杆、锚索或者建立落实平台的方法进行地质灾害的防治,同时还要做好地面的护面、勾缝和排水工作。

对于一些受到落实、崩塌侵害比较严重的地段,如果不能够对这些落实进行有效的清除,可以通过修建棚洞或明洞的方式来进行处理。在进行该地质灾害的防治工作时应该注重被动防护和主动防护的有效结合。

4、岩溶的勘察与防治

岩溶这种地质灾害是我国西南地区铁路建设过程中经常遇见的一种灾害。我国的碳酸盐岩层分布十分广泛,在全国范围内都有,主要分布在南方地区,其中又以西南地区遍布最多,集中在云南、广西和江西三个省份。

对于这三个地区内的铁路沿线而言,不管是平原、丘陵还是高山,都存在大面积的熔岩,形成了谷地、岩溶盆地、漏斗、峡谷、峰丛、峰谷、岩溶干谷、洼地等多种地形。

通过一些专项的科研和地质勘察,可以探究出熔岩的形成规律,进而总结出一套完备的勘察方案:对岩溶的地面塌陷进行专门性的勘察,勘查工作主要通过物体的探寻,同时进行钻探,通过两种探寻方式的有效结合,可以有效地提升勘探的效率。在实际的隧道勘察工作中,勘查工作者通常利用同位素示踪法、专题的论证调查和电磁法等多种方法进行地质的勘察和岩溶的具体分布探寻。

四、运用信息化技术对铁路路基设备进行监控

铁路路基设备可选用的监测技术是多方面,遵循地质灾害形成机理和诱发因素,选择监测仪器设备。这些监测技术必须能实时准确描述灾害信息,为防洪减灾提供很好的数据基础。信息化技术为路基设备的数字化表达与监控预警提供了技术基础。地表位移监测、深部位移监测、地下水位水压力监测等地质机理方面的监控措施;双电网传感器、位移传感器、压力传感器等,实现不间断自动遥测技术。这些手段和方法,可以依照不同路基种类、不同地形地貌、不同防护需求,进行有针对的组合。把过去灾害发生后进行的工程治理,提前到灾害发生前对灾害的实时监控,不再是灾后治理,而是灾前主动监控。铁路路基设备监控预警系统是建立在信息化基础上的一个监控灾害的系统,铁路灾害预警监控系统结合铁路运维需求,将灾害预警分解成趋势预报、线路威胁报警、精确报警三个过程报警。三个报警过程相互独立,又逐层推进,达到了对路基设备灾害滑体连续性监控目的,实现对铁路滑坡灾害有效预警监控。在路基设备监控预警系统中,对灾害监控,不单从一方面去监控,而是从气象、地质,灾害体形态等多方面做全方位,立体监控。

五、结束语

综上所述,铁路工程建设的每一个环节都有可能会受到地质灾害的影响,所以,为了能够提升铁路工程建设的品质,一定要深入分析铁路工程建设地质灾害防治措施,只有这样,才能够提升今后的铁路工程施工的水平。

参考文献

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[2]曹国侯,王运生,李耀华,苏建坤,黄欧龙.三维成像系统在地下工程地质灾害预报中的应用[J].地下空间与工程学报,2014,(S1).72

[3]杨再彬.水库水利工程地质灾害防治技术及措施[J].企业技术开发,2014,(10).8

论文作者:张立伟

论文发表刊物:《基层建设》2016年7期

论文发表时间:2016/7/5

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