新時期某重載鐵路路塹穿越大型滑坡體施工技術(shù)應(yīng)用

摘要：通過細(xì)致的地質(zhì)勘察與滑坡體評估，研究制訂針對性的施工方案，旨在優(yōu)化重載鐵路路塹工程設(shè)計并確保施工安全與效率，涵蓋具體施工步驟、安全控制及環(huán)境保護，案例分析展示了技術(shù)應(yīng)用的成效，證明其先進施工技術(shù)在提升工程安全、減輕環(huán)境影響及促進生態(tài)修復(fù)方面的有效性，為類似工程提供了寶貴經(jīng)驗，展示了工程技術(shù)環(huán)保理念的結(jié)合。

關(guān)鍵詞：重載鐵路路塹施工滑坡體施工技術(shù)安全控制

ApplicationoftheConstructionTechnologyofaHeavy-HaulRailwayCuttingThroughtheLargeSlidingMassintheNewPeriod

TANGJin

BeijingTiechengEngineeringConsultingCo.，Ltd.，Beijing，100038China

Abstract：Throughdetailedgeologicalinvestigationsandslidingmassevaluation，thisstudyformulatesatargetedconstructionscheme，aimingatoptimizingtheengineeringdesignofaheavy-haulrailwaycuttingandensuringitsconstructionsafetyandefficiency，whichcoversspecificconstructionsteps，safetycontrolandenvironmentalprotection.Throughcasestudies，itdemonstratestheeffectoftechnologyapplication，andprovestheeffectivenessofitsadvancedconstructiontechnologyinimprovingprojectsafety，reducingenvironmentalimpactsandpromotingecologicalrestoration，whichprovidesvaluableexperienceforsimilarprojects，anddemonstratesthecombinationofengineeringtechnologyandenvironmentalprotectionconcepts.

KeyWords：Heavy-haulrailway;Cuttingconstruction;Slidingmass;Constructiontechnology;Safetycontrol

隨著重載鐵路建設(shè)的不斷發(fā)展，路塹工程在復(fù)雜地質(zhì)條件下的施工安全和效率成為了重要議題，尤其是當(dāng)路塹穿越大型滑坡體時面臨的挑戰(zhàn)更為嚴(yán)峻，這要求工程師不僅要精準(zhǔn)評估地質(zhì)風(fēng)險，還要設(shè)計出創(chuàng)新且可行的施工方案。本文旨在通過分析某重載鐵路路塹穿越大型滑坡體的施工案例，探討如何在保障施工安全的前提下，實現(xiàn)工程的高效施工，同時環(huán)境保護和生態(tài)修復(fù)也是本文探討的重點，旨在尋求一種既能滿足工程需求又能保護自然環(huán)境的施工方案。

1重載鐵路路塹在大型滑坡體施工中的重要性

在新時代背景下，重載鐵路路塹穿越大型滑坡體的施工工程不僅是現(xiàn)代鐵路建設(shè)的重要組成部分，也是對工程技術(shù)能力的一次重大考驗，特別是在復(fù)雜和不穩(wěn)定的地質(zhì)環(huán)境中，正確處理路塹與滑坡體的相互作用至關(guān)重要。大型滑坡體往往具有不均勻的土壤和巖石結(jié)構(gòu)，可能涉及多種土壤類型和不同程度的水文地質(zhì)問題，這些特點使得施工過程中必須考慮地質(zhì)穩(wěn)定性、滑坡風(fēng)險評估和適宜的工程措施。為確保施工安全和工程質(zhì)量必須采取精細(xì)化的地質(zhì)勘察，科學(xué)評估滑坡體的穩(wěn)定性，并根據(jù)實際地質(zhì)情況制訂詳細(xì)的施工方案?？紤]到環(huán)境保護和生態(tài)平衡的重要性，采用環(huán)境友好型的施工技術(shù)和材料以及在施工過程中采取有效的環(huán)境保護措施也是不可或缺的[1]。

2項目案例背景介紹

在新時期的中國，隨著重載鐵路網(wǎng)絡(luò)的快速擴張，穿越復(fù)雜地質(zhì)條件成為鐵路建設(shè)的一大挑戰(zhàn)。特別是在山區(qū)，路塹工程經(jīng)常需要穿越不穩(wěn)定的滑坡體，這對工程安全、環(huán)境保護及施工效率提出了更高的要求。該項目位于中國西部山區(qū)，路塹長度約2km，穿越的滑坡體具有復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和不穩(wěn)定的地質(zhì)條件。

項目初期，通過使用地質(zhì)鉆探、地質(zhì)雷達探測和靜力觸探等多種地質(zhì)勘察方法，項目團隊獲得了關(guān)于滑坡體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的詳盡信息。地質(zhì)勘察結(jié)果顯示，滑坡體主要由黏土和砂巖層構(gòu)成，內(nèi)部存在多個潛在滑動面，地下水位季節(jié)性變化顯著，這些因素增加了施工的難度和風(fēng)險。

基于勘察結(jié)果，項目團隊制訂了一套綜合施工方案，包括安裝深層排水系統(tǒng)以降低地下水位，使用輕型材料填筑以減輕對滑坡體的壓力，并在關(guān)鍵區(qū)域布置監(jiān)測設(shè)備以實時監(jiān)控滑坡體的動態(tài)。施工方案還考慮了環(huán)境保護措施，如在施工區(qū)域周圍設(shè)置保護帶，使用環(huán)境友好型材料以及施工結(jié)束后進行植被恢復(fù)和土壤改良。在施工過程中，項目團隊嚴(yán)格按照施工方案執(zhí)行，同時通過安裝的監(jiān)測設(shè)備（傾斜計、應(yīng)力傳感器等）實時監(jiān)控滑坡體狀態(tài)。遇到任何異常數(shù)據(jù)都會立即分析處理，必要時調(diào)整施工策略，通過這種動態(tài)管理方式，項目成功地控制了施工風(fēng)險，確保了工程的安全和進度。

本項目的成功實施不僅保障了重載鐵路的安全和通行效率，還有效的減少施工對環(huán)境的影響，并通過后期的生態(tài)修復(fù)工作，促進了當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的恢復(fù)。該項目對未來類似的重載鐵路建設(shè)項目具有重要的借鑒意義，展示了在復(fù)雜地質(zhì)條件下，通過科學(xué)的地質(zhì)勘察、精心的工程設(shè)計和嚴(yán)格的施工監(jiān)控，可以有效解決施工中的安全和環(huán)境保護問題，實現(xiàn)工程技術(shù)與環(huán)保理念的有機結(jié)合。

3大型滑坡體施工技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

3.1地質(zhì)勘察與滑坡體評估

在重載鐵路路塹穿越大型滑坡體施工中，精準(zhǔn)的地質(zhì)勘察不僅能夠揭示滑坡體的基本特征，如地層結(jié)構(gòu)、巖石類型和地下水情況，還能為后續(xù)施工方案的制訂提供科學(xué)依據(jù)，在這一過程中常用的勘察方法包括地質(zhì)鉆探、地質(zhì)雷達探測和地質(zhì)力學(xué)測試等。地質(zhì)鉆探可以獲取滑坡體內(nèi)部的實際土樣，用于分析土壤的物理和化學(xué)性質(zhì)，例如：通過對鉆探樣本進行粒度分析、抗剪強度測試和滲透性測試可以獲取滑坡體內(nèi)部土壤的穩(wěn)定性信息。地質(zhì)雷達探測則用于評估滑坡體的整體結(jié)構(gòu)和潛在空洞分布，從而提前識別潛在的地質(zhì)風(fēng)險。此外，地質(zhì)力學(xué)測試，如無聲無振動的靜力觸探可以在不擾動滑坡體的情況下評估其穩(wěn)定性，在實際工程案例中通常需要綜合多種勘察方法，以獲取更全面和準(zhǔn)確的地質(zhì)信息，例如：在一項工程中，通過組合地質(zhì)鉆探、雷達探測和靜力觸探等多種方法，成功揭示了滑坡體內(nèi)部的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，并為后續(xù)施工提2N7XBQn06tZyl7E4cXxW1Z8HwWl1ZRFBsr7FpqFO6Jk=供了翔實的地質(zhì)數(shù)據(jù)，包括土壤的抗剪強度平均值為35kPa，滲透系數(shù)為1×10-5cm/s，這些數(shù)據(jù)為制訂具體的施工方案提供了科學(xué)依據(jù)。

3.2施工方案設(shè)計與優(yōu)化

在鐵路建設(shè)項目中，特別是在滑坡敏感區(qū)域的施工需要精密的方案設(shè)計和優(yōu)化?；诘刭|(zhì)勘察的結(jié)果，滑坡區(qū)域的土層主要由10m厚的黏土和更深達20m的砂巖組成，這一區(qū)域的平均坡度為30°，并且歷史上曾發(fā)生過3次中等規(guī)模滑坡。在雨季地下水位上升至距地面5m，比旱季高出3m。鐵路設(shè)計考慮了最大坡度不超過2%，轉(zhuǎn)彎半徑至少300m以及設(shè)計速度每小時120km要求，路線穿過滑坡區(qū)域的長度約為500m，為應(yīng)對這些挑戰(zhàn)施工方案包括安裝深度8m的深層排水系統(tǒng)，降低地下水位，減少滑坡風(fēng)險，此外使用輕型材料如泡沫混凝土進行路基填筑，以減少對滑坡體的壓力。成本-效益分析表明，深層排水系統(tǒng)的安裝成本約為每米1000美元，總成本約50萬美元，使用輕型材料可減少30%的填筑成本，并減少約20%的環(huán)境影響，施工過程中將安裝50個傾斜計和應(yīng)力傳感器，以實時監(jiān)測滑坡體的移動和應(yīng)力變化，監(jiān)控數(shù)據(jù)每小時更新一次，精度達到毫米級。若監(jiān)測到滑坡體移動超過5mm或應(yīng)力變化超過10%，將立即調(diào)整施工策略，在出現(xiàn)嚴(yán)重風(fēng)險時，將暫停施工并采取緊急加固措施，如在滑坡體上部施加加固網(wǎng)，每平方米成本約為50美元，這樣的方案設(shè)計不僅針對具體的地質(zhì)和環(huán)境條件，還兼顧成本效益和安全風(fēng)險管理，確保鐵路建設(shè)項目的順利進行[2]。

3.3具體施工操作步驟

在新時期某重載鐵路路塹穿越大型滑坡體的施工技術(shù)應(yīng)用中，具體施工操作步驟的細(xì)化是確保項目成功的關(guān)鍵。施工開始前通過綜合地質(zhì)勘察與滑坡體評估數(shù)據(jù)，團隊確定了一個多層次的施工策略，包括地形預(yù)處理、滑坡體穩(wěn)定化措施及路塹開挖技術(shù)。地形預(yù)處理涉及移除表層不穩(wěn)定物質(zhì)和植被以及平整施工表面，隨后針對滑坡體穩(wěn)定化采用了深層排水系統(tǒng)和水平排水孔以降低地下水位，減少水對滑坡體的壓力。此外，安裝錨桿和噴射混凝土在滑坡體表面形成穩(wěn)定層，以防止施工過程中的進一步位移。路塹開挖采用分段逐步方法，每次開挖后立即進行臨時支護，以保持開挖面的穩(wěn)定性。采用的臨時支護結(jié)構(gòu)包括木質(zhì)橫梁和鋼支撐，以及在必要時使用的網(wǎng)狀加固材料，開挖過程中定期使用地質(zhì)雷達和傾斜儀監(jiān)測滑坡體的動態(tài)變化，確保施工活動不會引發(fā)不穩(wěn)定性。針對監(jiān)測到的任何異常位移或應(yīng)力增加，施工計劃會及時調(diào)整，包括增加支護結(jié)構(gòu)的密度或修改排水方案以應(yīng)對累積的水壓問題，通過這一系列精心設(shè)計且相互支持的施工步驟，項目成功地克服了穿越滑坡體的挑戰(zhàn)，確保了施工安全及后續(xù)鐵路運營的穩(wěn)定性。

3.4施工過程中的安全控制

在重載鐵路路塹穿越大型滑坡體的施工過程中，有效的安全控制措施需要基于對施工現(xiàn)場的詳細(xì)分析。（1）施工現(xiàn)場應(yīng)設(shè)置全面的監(jiān)測系統(tǒng)，包括地質(zhì)雷達、傾斜儀、裂縫計以及地表位移監(jiān)測裝置，這些設(shè)備能夠提供實時數(shù)據(jù)，用于監(jiān)控滑坡體的動態(tài)變化和施工活動的影響，例如通過連續(xù)監(jiān)測滑坡體的位移速率和方向可以及時發(fā)現(xiàn)潛在的滑動趨勢，并采取相應(yīng)的防范措施。（2）施工中需要采取一系列的安全控制技術(shù)，如使用支護結(jié)構(gòu)穩(wěn)定滑坡體、設(shè)置排水系統(tǒng)降低地下水位以及應(yīng)用噴錨技術(shù)增強圍巖穩(wěn)定性，特別是在雨季施工現(xiàn)場的排水措施尤為重要，需要確保有效的水流引導(dǎo)和排放，避免水流對滑坡體造成進一步破壞。（3）施工團隊的安全教育和緊急應(yīng)對訓(xùn)練也不可忽視，所有施工人員應(yīng)了解施工現(xiàn)場的潛在風(fēng)險，并熟悉應(yīng)急預(yù)案，例如：在某個重載鐵路項目中，施工團隊進行了專業(yè)的滑坡應(yīng)急救援訓(xùn)練，確保在緊急情況下能夠迅速有效地響應(yīng)。表1展示了在重載鐵路路塹穿越大型滑坡體施工技術(shù)應(yīng)用中，用于確保工程安全和有效性的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)和設(shè)備規(guī)格。

3.5環(huán)境保護與生態(tài)修復(fù)

由于施工活動可能對周圍環(huán)境造成影響，如水土流失、生態(tài)破壞和噪聲污染等，因此需要采取有效措施降低這些負(fù)面影響。包括：（1）在施工設(shè)計階段就應(yīng)考慮到對自然環(huán)境的最小干擾，盡可能采用環(huán)保的施工方法和材料，例如使用生物降解材料進行臨時道路鋪設(shè)，以減少對地表覆蓋層的破壞。（2）施工期間應(yīng)實施嚴(yán)格的環(huán)境監(jiān)測和管理，確保施工活動不會造成水源污染和生態(tài)系統(tǒng)破壞，例如設(shè)置沉淀池和過濾設(shè)施，以防止施工廢水直接排放到自然水體。（3）在施工完成后生態(tài)修復(fù)工作同樣重要，需要對施工區(qū)域進行植被恢復(fù)和土壤改良，以促進生態(tài)系統(tǒng)的自然恢復(fù)，例如：在一項鐵路工程中施工后對受影響區(qū)域進行了大規(guī)模的植樹和草皮鋪設(shè)，有效恢復(fù)了當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境[3-5]。

4結(jié)論

本文全面討論了新時代重載鐵路路塹穿越大型滑坡體的施工技術(shù)應(yīng)用，強調(diào)了地質(zhì)勘察與評估在確保施工安全和穩(wěn)定性中的核心作用。精細(xì)的施工方案設(shè)計與優(yōu)化以及施工過程中對安全控制與環(huán)境保護的高度重視，展示了技術(shù)創(chuàng)新在滿足現(xiàn)代鐵路建設(shè)挑戰(zhàn)中的關(guān)鍵性，通過實際案例分析證實這些技術(shù)的實際應(yīng)用價值和有效性，研究為類似工程技術(shù)的應(yīng)用與推廣提供了指導(dǎo)，有助于提升工程質(zhì)量與生態(tài)可持續(xù)性。

參考文獻

• 徐文龍.高寒地區(qū)膨脹性巖土鐵路滑坡治理方案研究[J].路基工程，2023（6）：208-213.
• 曹博，李明，劉俊俊，等.重載鐵路路塹邊坡極限狀態(tài)法穩(wěn)定性分析研究[J].高速鐵路技術(shù)，2023，14（5）：56-61.

[3]譚家華.張吉懷高速鐵路深路塹邊坡失穩(wěn)機理及治理措施[J].鐵道建筑，2023，63（7）：138-143.

[4]賈林鵬.重載鐵路路塹穿越大型滑坡體施工技術(shù)應(yīng)用[J].四川建材，2023，49（4）：141-143.

[5]楊歡.北黑鐵路超深路塹的安全性研究[D].上海：上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)，2022.