论文部分内容阅读
摘 要:艰险山区地形地势较为复杂,铁路工程设计施工较为困难,尤其是由于地质环境不佳和岩土特殊,较大概率会出现地质灾害,因此在进行铁路选线设计的过程中必须要尽可能注重地质灾害规避和减灾选线设计。对于艰险山区而言,铁路选线设计要坚持落实避重就轻的基本理念,以防范规避地质灾害为出发点,开展好地质灾害评估识别工作,确保铁路选线设计的科学合理。本文结合笔者实际工作研究,对此问题展开了探讨。
关键词:艰险山区;地质灾害;铁路选线
地质灾害属于艰险山区铁路选线设计的重要影响因素,艰险山区铁路选线工作必须要坚持以防范和规避地质灾害为着手点,尽可能降低铁路施工和后期运行过程中面临的地质灾害风险。要借助于系统性的风险管控理论方法,强调铁路全生命周期的安全管理,开展好艰险山区地质灾害的评估识别工作,力求铁路选线设计的科学合理。
1 艰险山区铁路减灾选线的根本目标
对于艰险山区而言,地质灾害评估识别属于铁路减灾选线设计的重要前提,落实好减灾选线工作任务是防范铁路工程施工运营中出现安全事故的重要前提。艰险山区铁路选线设计的关键在于规避重大地质灾害风险,确保铁路能夠从地质灾害影响更轻的区域通过,落实好工程防范管理措施,对设计铁路沿线可能出现的地质灾害问题予以提前防控,同时要重视监测预警工作,针对可能存在的地质风险问题实施全方位的预警监测,保证铁路施工和后期运营的安全。对于铁路选线设计工作而言,针对艰险山区的实际情况,必须要充分认识到风险防控工作的重要性,了解到艰险山区铁路减灾选线工作的根本目标[1]。
首先,做好铁路减灾选线设计工作有效避免重大地质灾害对铁路施工和运营带来的安全隐患。减灾选项设计的第一要务即是科学有效规避重大地质灾害,所以在实际工作中必须要对区域内可能发生的地质灾害予以全面分析,了解当地地质环境情况,调研其地质灾害的发生类别和特点规律;其次,做好减灾选线设计工作能够为减灾防灾工作带来更多的参考依据,当铁路施工建设方案明确后,应当通过有针对性的策略来防范铁路沿线可能发生的地质灾害,对区域内地质灾害情况实施全面评估,了解其具体范围和性质,充分掌握地质灾害的发生机理、规律以及特点,为防灾减灾工作带来更多参考;最后,落实好艰险山区铁路减灾选线设计工作可以为制定地质灾害预警方案带来更多参考依据,对可能发生的地质灾害实施预警,更加全面地掌握铁路施工建设区域可能发生的地质灾害类型和范围,为预警监测工作提供一个大概思路。
2 艰险山区铁路减灾选线思路
铁路工程属于线性工程,其涉及面广,施工周期长,对于艰险山区铁路工程建设而言,如果出现地质灾害,必然会在很大程度上影响到整个项目的施工,对铁路工程后续的运营也会带来诸多威胁。由此能够看出,艰险山区铁路减灾选线设计工作尤为关键,针对山区铁路路线距离长、廊道多的实际特征,出于减灾防灾的实际情况,必须要真正落实好如下几点工作,确保铁路选线的科学合理,有效规避地质灾害对铁路工程带来的影响[2]。
2.1 地质灾害识别
艰险山区地质灾害类型识别主要针对灾害范围、特点以及性质的识别。地质灾害的出现和地球内动力、外动力或者人工活动存在密切关系,而内动力所造成的地质构造运动、岩浆作用以及变质作用促进地球内部能量循环,让地表高差出现变化,从而引起外动力变化,这是地质灾害出现的根本性原因。基于地质灾害的主要诱导因素出发,通常来说包含了如下几种类型:一是重力地质作用导致的坍塌、滑坡、泥石流等灾害;二是特殊岩土或者地质环境(如采空区或者软弱地基)导致的工程危害;三是人类活动造成环境变化所引起的地质灾害(如路堑开挖、隧道施工等);四是内动力导致的地震等诱发的各类灾害;五是特殊环境导致的地质灾害,如洪水、降水过多等。在铁路选线设计过程中必须要充分考虑到当地的气候环境和地质情况,深入研究分析可能发生的地质灾害,对其予以精准识别。
2.2 地质灾害评估
艰险山区地铁选线减灾设计的重点不单单应当对区域内地质情况和气候环境有充分把握,还应当对灾害机理和规律予以有效评估。开展好地质灾害评估工作属于铁路减灾选线设计的关键所在。因为艰险山区铁路选线设计方案的优化余地不大,更加强调廊道方案的必选,而大方案比选时进行全方位的勘察工作存在较大难度。所以可以借助于无人机实施勘察测量,依靠现代技术从大区域上及时获取基本信息;同时应当基于实际地质构造和外营力作用,组织进行地质灾害形成机理、影响范围、发展趋势等方面的论证分析,根据铁路初步选线情况来预测分析地质灾害的涉及范围,了解其力学特性,科学准确评估风险因素。比如说对于藏东南海洋性冰川区的川藏铁路廊道,中铁二院进行了沟谷灾害链分析,给出“冰湖溃块-冰川泥石流-泥石流堵江-上游雍水”的灾害链类型,同时分析得到其活动特点,给出了更具有针对性的危险评估结果,对铁路选线设计提供了重要参考,也获得了有效的减灾应对策略[3]。
2.3 智慧铁路选线
对艰险山区进行地质灾害识别与评估工作之后,怎样科学合理地选择出最佳铁路路线,是选线设计工作的关键一环。
对此我们能够借助于现代信息技术和计算机来实施智慧选线策略。智慧铁路选线的重点是把之前所采集到的识别评估数据集成到统一的数字模型中,依靠信息系统进行分析研究,从而给出更加准确可靠的线路设计方案,同时基于多目标评价规则来对各个方案实施优选。中铁二院当前已经研发设计了复杂环境下的铁路智慧选线系统,构建了数字化地质模型,针对约束构建断层、溶洞等地质灾害模型给出了虚拟的环境模拟系统。智慧铁路选线以过去的实际经验为参照,明确铁路选线的约束条件,提出选线约束模型,结合专家选线经验实施综合性分析研究,按照最优化原则提供针对复杂艰险山区实际情况的最佳铁路设计线路,对最优设计方案实施搜索筛选,为铁路选线设计带来更多参考。
2.4 防灾减灾设计
针对无法避开的地质灾害因素,应当选择有针对性的工程措施予以有效解决,地质灾害防控选线设计,必须要在清楚了解区域地质灾害实际情况的前提下开展。减灾选线设计应当明确灾害机理,清楚相关地质情况。对于具体的铁路建设工程而言,应当在充分掌握其地质灾害特点、机理和类型的前提下,分析研究地质灾害对铁路施工和后期运营可能造成的影响,了解减灾选线设计的相关地质参数,为减灾防灾作业带来充分依据。如针对岩石顺层地段,需要充分了解岩层层理、节理以及裂隙等,清楚顺层边坡的破坏模式、破坏主控因素等,针对影响顺层边坡稳定性的层间填充物需要清楚其物理力学特性,掌握抗剪强度等铁路选线设计需要的地质参数。比如说对山区槽谷的斜坡软土,不单单要了解软弱土层的物理学特性,还应当清楚软弱土层底部的横向坡度参数。
3 结语
综上所述,艰险山区铁路减灾选线设计工作即是在全面识别地质环境和灾害风险的前提下,对铁路工程线路实施科学规划,有效防范和规避地质灾害突发区域,同时针对铁路工程的全生命周期提供预警、应对等建议。另外在工作过程中,还需要搜集整理更加全面的信息资料,进行更加有针对性的避险设计,真正从细节把握艰险山区铁路选线设计要点,充分考虑到地方经济发展、环境敏感点等因素,给出更加科学合理的设计方案。
参考文献:
[1]牟瀚林.复杂山区铁路选线设计思路研究[J].铁道工程学报,2020,37(12):6-10+25.
[2]李伟,毕强,林世金.川藏铁路雅安至林芝段选线研究[J].路基工程,2020(5):23-27.
[3]付明.瑞梅铁路广东段工程地质选线研究[J].施工技术,2020,49(S1):1354-1357.
关键词:艰险山区;地质灾害;铁路选线
地质灾害属于艰险山区铁路选线设计的重要影响因素,艰险山区铁路选线工作必须要坚持以防范和规避地质灾害为着手点,尽可能降低铁路施工和后期运行过程中面临的地质灾害风险。要借助于系统性的风险管控理论方法,强调铁路全生命周期的安全管理,开展好艰险山区地质灾害的评估识别工作,力求铁路选线设计的科学合理。
1 艰险山区铁路减灾选线的根本目标
对于艰险山区而言,地质灾害评估识别属于铁路减灾选线设计的重要前提,落实好减灾选线工作任务是防范铁路工程施工运营中出现安全事故的重要前提。艰险山区铁路选线设计的关键在于规避重大地质灾害风险,确保铁路能夠从地质灾害影响更轻的区域通过,落实好工程防范管理措施,对设计铁路沿线可能出现的地质灾害问题予以提前防控,同时要重视监测预警工作,针对可能存在的地质风险问题实施全方位的预警监测,保证铁路施工和后期运营的安全。对于铁路选线设计工作而言,针对艰险山区的实际情况,必须要充分认识到风险防控工作的重要性,了解到艰险山区铁路减灾选线工作的根本目标[1]。
首先,做好铁路减灾选线设计工作有效避免重大地质灾害对铁路施工和运营带来的安全隐患。减灾选项设计的第一要务即是科学有效规避重大地质灾害,所以在实际工作中必须要对区域内可能发生的地质灾害予以全面分析,了解当地地质环境情况,调研其地质灾害的发生类别和特点规律;其次,做好减灾选线设计工作能够为减灾防灾工作带来更多的参考依据,当铁路施工建设方案明确后,应当通过有针对性的策略来防范铁路沿线可能发生的地质灾害,对区域内地质灾害情况实施全面评估,了解其具体范围和性质,充分掌握地质灾害的发生机理、规律以及特点,为防灾减灾工作带来更多参考;最后,落实好艰险山区铁路减灾选线设计工作可以为制定地质灾害预警方案带来更多参考依据,对可能发生的地质灾害实施预警,更加全面地掌握铁路施工建设区域可能发生的地质灾害类型和范围,为预警监测工作提供一个大概思路。
2 艰险山区铁路减灾选线思路
铁路工程属于线性工程,其涉及面广,施工周期长,对于艰险山区铁路工程建设而言,如果出现地质灾害,必然会在很大程度上影响到整个项目的施工,对铁路工程后续的运营也会带来诸多威胁。由此能够看出,艰险山区铁路减灾选线设计工作尤为关键,针对山区铁路路线距离长、廊道多的实际特征,出于减灾防灾的实际情况,必须要真正落实好如下几点工作,确保铁路选线的科学合理,有效规避地质灾害对铁路工程带来的影响[2]。
2.1 地质灾害识别
艰险山区地质灾害类型识别主要针对灾害范围、特点以及性质的识别。地质灾害的出现和地球内动力、外动力或者人工活动存在密切关系,而内动力所造成的地质构造运动、岩浆作用以及变质作用促进地球内部能量循环,让地表高差出现变化,从而引起外动力变化,这是地质灾害出现的根本性原因。基于地质灾害的主要诱导因素出发,通常来说包含了如下几种类型:一是重力地质作用导致的坍塌、滑坡、泥石流等灾害;二是特殊岩土或者地质环境(如采空区或者软弱地基)导致的工程危害;三是人类活动造成环境变化所引起的地质灾害(如路堑开挖、隧道施工等);四是内动力导致的地震等诱发的各类灾害;五是特殊环境导致的地质灾害,如洪水、降水过多等。在铁路选线设计过程中必须要充分考虑到当地的气候环境和地质情况,深入研究分析可能发生的地质灾害,对其予以精准识别。
2.2 地质灾害评估
艰险山区地铁选线减灾设计的重点不单单应当对区域内地质情况和气候环境有充分把握,还应当对灾害机理和规律予以有效评估。开展好地质灾害评估工作属于铁路减灾选线设计的关键所在。因为艰险山区铁路选线设计方案的优化余地不大,更加强调廊道方案的必选,而大方案比选时进行全方位的勘察工作存在较大难度。所以可以借助于无人机实施勘察测量,依靠现代技术从大区域上及时获取基本信息;同时应当基于实际地质构造和外营力作用,组织进行地质灾害形成机理、影响范围、发展趋势等方面的论证分析,根据铁路初步选线情况来预测分析地质灾害的涉及范围,了解其力学特性,科学准确评估风险因素。比如说对于藏东南海洋性冰川区的川藏铁路廊道,中铁二院进行了沟谷灾害链分析,给出“冰湖溃块-冰川泥石流-泥石流堵江-上游雍水”的灾害链类型,同时分析得到其活动特点,给出了更具有针对性的危险评估结果,对铁路选线设计提供了重要参考,也获得了有效的减灾应对策略[3]。
2.3 智慧铁路选线
对艰险山区进行地质灾害识别与评估工作之后,怎样科学合理地选择出最佳铁路路线,是选线设计工作的关键一环。
对此我们能够借助于现代信息技术和计算机来实施智慧选线策略。智慧铁路选线的重点是把之前所采集到的识别评估数据集成到统一的数字模型中,依靠信息系统进行分析研究,从而给出更加准确可靠的线路设计方案,同时基于多目标评价规则来对各个方案实施优选。中铁二院当前已经研发设计了复杂环境下的铁路智慧选线系统,构建了数字化地质模型,针对约束构建断层、溶洞等地质灾害模型给出了虚拟的环境模拟系统。智慧铁路选线以过去的实际经验为参照,明确铁路选线的约束条件,提出选线约束模型,结合专家选线经验实施综合性分析研究,按照最优化原则提供针对复杂艰险山区实际情况的最佳铁路设计线路,对最优设计方案实施搜索筛选,为铁路选线设计带来更多参考。
2.4 防灾减灾设计
针对无法避开的地质灾害因素,应当选择有针对性的工程措施予以有效解决,地质灾害防控选线设计,必须要在清楚了解区域地质灾害实际情况的前提下开展。减灾选线设计应当明确灾害机理,清楚相关地质情况。对于具体的铁路建设工程而言,应当在充分掌握其地质灾害特点、机理和类型的前提下,分析研究地质灾害对铁路施工和后期运营可能造成的影响,了解减灾选线设计的相关地质参数,为减灾防灾作业带来充分依据。如针对岩石顺层地段,需要充分了解岩层层理、节理以及裂隙等,清楚顺层边坡的破坏模式、破坏主控因素等,针对影响顺层边坡稳定性的层间填充物需要清楚其物理力学特性,掌握抗剪强度等铁路选线设计需要的地质参数。比如说对山区槽谷的斜坡软土,不单单要了解软弱土层的物理学特性,还应当清楚软弱土层底部的横向坡度参数。
3 结语
综上所述,艰险山区铁路减灾选线设计工作即是在全面识别地质环境和灾害风险的前提下,对铁路工程线路实施科学规划,有效防范和规避地质灾害突发区域,同时针对铁路工程的全生命周期提供预警、应对等建议。另外在工作过程中,还需要搜集整理更加全面的信息资料,进行更加有针对性的避险设计,真正从细节把握艰险山区铁路选线设计要点,充分考虑到地方经济发展、环境敏感点等因素,给出更加科学合理的设计方案。
参考文献:
[1]牟瀚林.复杂山区铁路选线设计思路研究[J].铁道工程学报,2020,37(12):6-10+25.
[2]李伟,毕强,林世金.川藏铁路雅安至林芝段选线研究[J].路基工程,2020(5):23-27.
[3]付明.瑞梅铁路广东段工程地质选线研究[J].施工技术,2020,49(S1):1354-1357.