铁路隧道工程地质环境论文

2022-04-24

【摘要】地质灾害对人类的生存环境造成了极为严重的破坏，威胁到了人类的生命财产安全和国家经济的稳定发展。虽然地质灾害通过人类的力量是无法阻止和避免其不发生的，但我们可以通过对地质环境进行研究，寻找地质灾害发生同地质环境间的相互关系和规律，建立地质灾害评价、防范体系，可提前对地质灾害做出防范措施，降低地质灾害所带来的破坏和损失。下面是小编精心推荐的《铁路隧道工程地质环境论文(精选3篇)》，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助！

铁路隧道工程地质环境论文篇1：

分析如何做好地下工程施工勘察的措施

【摘要】地下工程施工勘察为地下工程建筑提供理论与技术依据，是保证工程顺利进行的前提。本文主要对做好地下工程施工勘察在工程中的意义进行分析，从对围岩分级的方法策略、步骤、影响因素、注意事项等方面对地下工程施工勘察全面剖析，探讨出如何做好地下施工勘察工作。

【关键词】地下工程施工勘察围岩分级措施

1引言

为了开发利用地下空间资源得到有效利用，并能及时解决在施工过程中可能出现的竖纹地址、工程地质问题等，在进行施工时必须制定一个“岩石工程勘察报告”计划，对报告中的有关地下工程的围岩级别和地质特点进行前期验证、结合实际情况进行修改并解决，最终的目的是能够正确的划分围岩级别、完善工程设计为最后的施工方案提供理论和实际基础。

2阐述做好地下工程施工勘察在工程中的重大意义

2.1工程地质与地下工程建设有着密切关系

地下工程的施工性质决定了工程中对岩土体的研究。这是因为地下工程是埋藏在地表以下一定深度的工程岩土体中进行施工，岩土体作为地表的地质条件，是地下工程施工的主要环境，同时也是工程结构框架，岩土体的质量、安全运行和经济效益与所进行的地下工程条件及环境有着密切关系。

主要体现在：

（1）地下工程地质条件是地下洞室围岩能否保持稳定性的关键，直接影响地下工程建设中设计环节的科学性、施工的顺利开展和合理使用原材料等。地下工程是对地下空间的合理开发以实现地下资源最大价值化，所以必须重视地下空间利用价值以及对工程地质条件结合实际情况进行正确评估，这直接关系到地下建筑设计达标和施工要求。例如，某地下冷库原定计划的建筑面积是1288.87平方米，其容量为1000吨，但由于在进行地下建筑设计工作时，没有对地下空间有效评估造成实际情况与设计方案不一致，导致在施工中埋置深度过于狭小，容易出现地下水较多、围岩裂隙发育等现象发生。

（2）地下工程是对地下空间资源的开采过程，工程期间会给原有的地质环境带来一定的变化，影响工程环境地质状况，可能会造成地面塌陷、地面升降及破坏围岩的稳定性等，这种不利因素可能造成工程施工过程处于一个复杂状态，其影响也是伴随工程进度不断加深。这些情况是由于在进行地下工程施工环节上出现纰漏而产生的，如：地下洞室的埋深没有根据实际情况、邻洞间距没有把握好、落后的施工技巧和方法、凌乱的开挖顺序等因素的影响。地质环境是地下工程顺利进行的前提，同时由于地下工程的性质也影响并反过来作用于地质环境。这两者之间相互影响和作用的关系决定了在进行地下工程建筑时必须以拟建工程的特点与要求及工程地质环境因素为依据，合理进行工程选址和制定可靠的设计方案，根据实际情况采取适当的施工方法等，始终将保持岩土体的强度及稳定性、发挥岩土体的最大价值理念贯穿到工程施工中。

2.2良好的工程地质是合理建设地下建筑的重要前提

其中包括对地下地质的考察、防治以及对不良地质进行改造。这是由于地下工程施工过程中打破了岩土体原有的结构状态和平衡条件，造成岩土体内结构特质需要重新分布，做好地下工作不仅需要优越的地质条件、适合的岩石强度，还需要完整的围岩。所以在地下工程建设中要重视对工程地质条件的勘察研究，保证地下建设呈现一个又经济又安全的状态。

3分析勘察特点，并提出有效解决措施

勘察的主要内容包括：（1）考察选址场地的环境，主要结合工程的实际情况观察其地形地貌是否存在不良影响，如：工程区域内是否有滑坡、泥石流、地震及古河道等现象发生。（2）查明工程地质结构和历史因素，如：地质成因、年代、厚度等分布情况。（3）对围岩分级进行研究。以某商业住宅工程为例，建筑的主体结构为18层，地下分布为2层，裙带建筑为3层，总高度是70.2米，住宅楼的总面积为287006平方米，是以钢筋混凝土框架为基础型结构。建筑商采用常规土分析、水质分析、颗粒分析等勘察技术进行勘察工作，确保取得的数据具备科学性、有效性、必要性。主要对围岩分级的概述进行分析其对地下工作的影响及解决措施，这也是地下勘察工作最重要的环节，始终贯穿于常规的建筑施工环节中并有效使用于勘察工作中。

3.1分析影响围岩分级的因素

岩石的硬度、岩石的完整性、岩石的风化程度、地下水状况、工程荷载等都是影响围岩分级的因素。岩石硬度作为岩石材料的属性之一体现了地下地质体的基本特征，其中还包括岩石完整性、岩石风化程度。

3.1.1了解岩石硬度划分

岩石的硬度是岩石能抵抗上面建筑压力破坏能力的衡量标准，同时也关系到岩石中的矿物成分、岩石形成原因及结构。就目前我国对岩石硬度等级划分标准把岩石划分为五个等级（如表1），这是通过对岩石室内饱和单抽抗压强度来划分的，其中表中的数据代表着不同岩石对应的强度是不同的。所以对岩石硬度进行定位是非常有必要的。

岩石的坚固性是围岩稳定性的重要因素之一，我国在20世纪80年代编制了“铁路隧道围岩分级”中将硬度系数作为划分岩石等级的方法。并在该世纪的90年代以铁路隧道围岩分级方法为基础，编制了我国公路隧道的分级方法。

3.1.2掌握岩石风化程度

巖石分化程度往往是指岩石在遭受分化后被破坏的程度，即：风化程度越强，对岩石的完整性和坚硬性的影响越大，同时也影响围岩分级、支护方案及洞室开挖的可行性的确定。所以对岩石风化程度的划分及考察是做好地下工程施工勘察工作的重要一步。风化程度主要分为：全风化、强风化、弱风化、微风化、未风化。

3.2保持岩石健康构造发育情况

岩石构造发育情况直接对围岩分级产生很大影响，同时也是高效工程质量的前提。处理好岩石构造中的断层、节理、岩脉及破碎带是做好地下工程施工勘察的重要步骤。

（1）对处理断层现象施工单位应该在现场详细记录断层所处的位置、形状、性质、宽度及其影响的原因，处理好与围岩接触、洞室围岩的组合关系。

（2）岩石的结构面设计经过风化和不同构造运动演变而形成的，其数量和性质对岩石的稳定性产生显著影响。所以在实际工作中应该对结构面进行详细划分，统一按节理描述和评价。

（3）岩脉是指在岩浆岩形成的过程中产生的岩浆呈岩墙状或脉状充实于岩体中。岩脉所处的位置一般是围岩的薄弱地带，其高压、高温对岩石地层破坏性非常大。所以在地质勘察过程中应该对岩脉的性质进行深入研究，处理好不同性质的岩脉对应的不同措施。

4结语

地下工程施工勘察为地下工程建筑提供理论与技术依据，是保证工程顺利进行的前提。目前我国建筑业在进行地下工程建设时往往忽略了工程勘察的重要性，造成在施工环节中出现诸多弊端，这些问题给工程带来无法预计的经济损失，给工程质量带来一定的安全隐患。

参考文献

[1]李德友.岩体基本质量围岩分级方法介绍及评析[J].山西建筑.2008（15）

[2]曹元兵，靳茂虎，刘斌.地下工程中常见地质灾害防治[J].城市地质.2009（04）.

[3]孙志军，吕振绘，王义海.地下工程的事故分类及防治措施[J].建筑设计管理.2009（05）.

作者：刁梅

铁路隧道工程地质环境论文篇2：

关于地质灾害防治和环境利用

【关键词】地质灾害；环境利用；评价体系

1.地质灾害与地质环境概述

1.1地质灾害

1.1.1地质灾害定义

地质灾害是指由人为活动因素和自然地质作用是地质环境恶化，对人类的生存环境造成不同程度的破坏，影响人类正常的生产、生活活动，严重的地质灾害会威胁人类的生命安全，造成极大的经济损失。比如2008年的我国汶川地震就是一例破坏性极大的地质灾害。就地质灾害而言比较常见的主要有以下几类：地壳活动灾害、斜坡岩土体滑坡灾害、泥石流灾害、地面变形灾害、水库灾害、水土污染灾害等等。

1.1.2地质灾害发生原因

近些年来，全球气温变化，冰川融化，地震、海啸、泥石流、洪灾等灾害频发，给人类的生存环境带来了极大的破坏和影响。人类生存的环境之所以会如此的脆弱，灾害不断，除了地球自身板块的正常运动外，更为重要的是人类自身的原因，即人类为了满足社会发展需要，加大了对自然资源的开发力度，肆意的开采索取使地球环境遭到了不同程度的破坏和污染，并且污染破坏的速度远远超过地球自身的自我修复和净化速度，地球不堪负重导致地质等灾害发生。

1.1.3地质灾害特点

就地质灾害发生的情况来看，大致将地质灾害的特点归纳为三点：即隐蔽性、破坏性和突发性。多数的地质灾害在发生之前，人们通常会感觉不到地质灾害将要发生的征兆，一旦地质灾害突然发生，基于人类没有提前做出相应的防范保护措施，比如人员提前撤离地震将要发生区域，提前将贵重的物资转移等等，地震过后经常是一片狼藉，道路的变形、开裂、房屋倒塌、大量人员的伤亡等灾害降临。地质灾害的这些特点也使得我们对地质灾害的防治工作难度系数增大，如何在地质灾害即将发生时提前做好相应的防范措施，最大限度地降低地质灾害所带来的破坏性是当前世界各国极度关注和研究的重要课题。

1.2地质环境

目前，人类所生存的地质环境是最近一次造山运动和冰期后形成。就地质环境而言他不是一个封闭的环境，地质环境同生物圈、大气圈等之间存在密切的联系，无时无刻地在进行着物质、能量的交换。并且地质环境会随着地球表面各个圈层的变化而发生不同的变化，比如大气圈的臭氧层遭到人类破坏后产生温室效应，南极原有的地质环境发生变化，冰川的融化使得海平面上升，淹没了大量的沿海建筑、设施等。地质环境是在不断变化的，地质环境的变化同样也会对地球表面的各个圈层造成一定的影响。地质环境的变化方式一般为缓变或者渐变，渐变发展为突变或者灾变。地质灾害发生后又进入渐变阶段，由此可见地质环境变化具有一定的周期性。地质灾害同地质环境变化特点有着密切联系，简单地讲，地质灾害是在地质环境遭到破坏后地质环境从渐变到突变的一个过程。

2.地质灾害防治体系

2.1调查区划体系

建立地质灾害调查评价体系，其主要目的是为了查清楚地质灾害发生所在地的地质环境条件，对该区域所发生的地质灾害特点、危险性进行评价，对地质灾害风险区划，确定重大地质灾害隐患地点、区域。为人类社会生产下一步合理开发利用地质环境、资源的地质灾害防范和监测预警提供依据。

2.2监测预警体系

建立地质灾害监测预警体系，其中该体系包括技术和行政管理两大内容。建立健全地质灾害监测预警体系可有效对地质灾害进行提前的预警，即地质环境发生变化时及时捕捉地质灾害前兆信息，针对不同地质环境变化特点不同及时发出防灾警示信息。为地质灾害避险决策和灾害来临时应急处理提供重要依据。

2.3搬迁治理工程体系

结合地质灾害调查监测结果，对那些已经确认危险性大、危害严重的地质灾害隐患点采取搬迁避让措施或者其他治理工程措施。一般而言，治理工程应结合灾后重建的土地整理情况或者地质环境利用等情况进行，这样可达到减灾防灾和灾后土地资源二次开发利用的目的。

2.4应急处置体系

坚持以重大突发地质灾害应急管理需求为导向，立足于现有科学技术资源集成整合，逐步建成适应公共管理需要的重大地质灾害应急处置技术支撑机构、信息网络系统平台、技术装备体系和应用技术系统，科学、高效、有序地做好重大地质灾害应急响应服务工作。

2.5科学技术研究支撑体系

积极开展地质灾害防治科学技术研究，如地质灾害风险区划、监测预警防控方法和防灾减灾技术标准等研究。对重大地质灾害所处的地质环境、成因及内在机理进行分析、研讨、判定，建立健全应急响应与模拟仿真研究体系。

3.区域地质环境评价体系

3.1区域地质环境利用评价体系

从区域工程地质工作的基础性、公益性和服务规划战略性出发；以追求地质环境安全和地质灾害风险人们可接受程度为目标，以开展不同尺度的地质灾害评价活动为工作任务，包括重大工程区、人类聚集区和搬迁避让集中安置区的地质环境要素及其变化，建立评价地质环境质量和人为活动等多种因素影响下的地质灾害风险的区域地质环境利用评价体系。

3.2工程地质环境安全评价

随着社会经济大建设发展，人类在进行生产活动前都要根据地质环境实际情况提前做出详细的工程实施计划和部署，比如开挖铁路隧道，应对山体的岩层构成机理和成分进行勘察，分析，进而制定相关的开挖工艺和采取何种施工方案才能降低工程意外事故的发生几率。关于工程地质环境安全评价需要多方面考虑后才能确定，比如土壤条件、水文条件、气候条件等等，对其全面分析考虑后编制详尽的地质环境安全分析表，为工程安全施工所采取的安全防范措施提供依据。 [科]

【参考文献】

[1]刘传正.区域地质环境可持续利用评价体系初步研究[J].地学前缘，2006（1）.

[2]刘有琴，梁湘.基于地质灾害的现状与防范措施探讨[J].科技创新导报，2010（10）.

作者：何伟

铁路隧道工程地质环境论文篇3：

黄土地区铁路工程病害问题研究现状

【摘要】黄土地区的铁路工程病害问题已经成为西部地区铁路建设的重要制约因素，本文通过查阅文献，总结了黄土地区铁路工程建设过程中的典型病害问题的类型及发育特征，并对未来研究方向做出展望。

【关键词】黄土；铁路工程；病害。

1概述

黄土在我国分布面积达60多万k㎡，对工程建设影响巨大[1]。随着社会和经济不断发展，我国在黄土地区的铁路工程建设数量和规模不断增大，2009年我国建成黄土地区首条时速350km/h的无砟轨道客运专线[2]，随着西部大开发的深入开展，高等级铁路建设快速进入经济欠发达的西部地区，黄土地区的铁路工程病害问题已经成为西部地区铁路建设的重要制约因素[3，4]。

2黄土地区铁路工程病害问题

湿陷变形具有变形量大、速度快、突发性、小连续性和小可逆性等特征[3，5]。黄土地区的铁路工程建设常常会出现多种工程病害[6-8]，总结起来，大致包括如下几种：路基稳定性问题、边坡稳定问题、黄土隧道稳定问题、桥涵地基稳定问题、黄土陷穴问题、砂质黄土地震液化问题、饱和黄土和松软黄土问题以及黄土泥流问题等[6，9-14]。

2.1路基稳定问题。湿陷性黄土地区铁路经常出现地基承载力低、路基下沉、路堤滑坍、路堤裂陷灾害、路堤开裂变形、高填方路堤的不均匀沉降等多种变形破坏模式[1，9，13-15]。黄土在天然含水率状态下一般呈坚硬或硬塑状态，具有一定结构强度，并具有中低压缩性，但遇水后强度显著降低，在自重或工程荷载作用下会产生有剧烈的沉陷[3，16]。土层分布不均，路基填筑厚度差异，外荷载的变化，路基与一般构筑物衔接处的结构差异，均会导致湿陷性黄土地段路基形成差异沉降甚至断裂破坏[17]。

2.2边坡稳定问题。黄土边坡的稳定性是黄土地区铁路建设的一个突出的工程地质问题，黄土地区铁路工程中边坡稳定问题可总结为如下几种，即斜坡变形、滑坡、错落、崩塌、溜坍及坡面冲刷等[1，9，11-14，19]，其中滑坡、错落、崩塌三种现象危害最大，冲刷及溜坍为长期作用，长期累积亦会引起斜坡的严重变形[9]。黄土滑坡一般发育于新老黄土交界面，具有变形速度快、规模大，破坏力强的特点[3]。

2.3黄土隧道稳定问题。黄土隧道中铁路工程病害问题主要有：塌方、掉落、大变形、剥落、顶拱沉陷、地下水等问题[7，20]。黄土隧道开挖时易在层理及开挖面處错开，形成剥落，黄土遇水后亦软化，在拱脚则产生沉陷[20]。砂质黄土节理较发育，在隧道临空面易形成大块劈裂、塌落[7]。浅埋隧道由于黄土层成岩性差，结构较疏松，自稳时间短，开挖扰动后易产生坍塌冒顶现象[3，21]。富水黄土隧道受施工振动或列车运营的振动影响易产生软化甚至可能产生液化破坏。

2.4桥涵地基稳定问题。湿陷性黄土地基遇水后湿陷会造成桩周产生负摩擦力，增大桩基的竖向荷载，导致桩基的竖向承载力降低[3]。此外，黄土遇水湿陷后会导致桩基桩侧土的水平抗力显著降低，影响桥梁结构的横向稳定性[3]。

2.5黄土陷穴问题。黄土塬、高阶地边缘及较大黄土冲沟内黄土陷穴较发育，坡面冲沟内黄土陷穴多呈串珠状分布，其下多贯通，黄土陷穴密集发育的斜坡和缓坡地带通常会演化为斜坡变形体，影响工程的安全[11]。此外，后期形成的黄土陷穴还能给桥涵和隧道造成毁坏性破坏[12]。

2.6砂质黄土地震液化问题

砂质黄土属可液化地层，分布于7度以上高地震裂度区地下水位以下的饱和砂质黄土具有振动液化的风险[11]。

2.7饱和黄土和松软黄土问题

饱和黄土是指原具有湿陷性的新黄土，由于地下水的运动使其湿陷性退化，并呈现饱和状态（饱和度大于80%）的黄土，常处于软塑到流塑状态，其主要工程地质问题表现在强度低、压缩性高、不满足建筑物对地基土的要求，易造成失稳破坏或过大沉降[3，11，14]。新近堆积黄土和新黄土通常是松软黄土，其强度不满足高标准铁路沉降变形控制要求[11]。

2.8黄土泥流问题

黄土地区水土流失严重，一些崖边变形严重的冲沟在强降雨的作用下易形成泥流，对其上的建筑物造成威协，因而在通过黄土冲沟，设置桥、涵工程时应加以重视，留足净空[11]。

3展望

目前对黄土地区铁路工程病害问题研究总体上尚处于经验积累阶段，研究手段以定性研究和工程地质对比方法为主，在如下几个方面尚需加强：

（1）对黄土湿陷机理以及影响黄土湿陷的各因素的定量化研究；

（2）湿陷性黄土与铁路工程的相互作用机制研究；

（3）动力作用下黄土的演化机理及其对铁路工程的影响。

参考文献：

[1]王应先.中铁西北科学研究院铁路工程地质世纪成就回顾[J].铁道工程学报.2005，（S1）：58-62.

[2]王应铭，李肖伦.郑西客专陕西段路基湿陷性黄土地基处理简介[J].岩土力学.2009，（S2）：283-286.

[3]钱征宇.湿陷性黄土地区铁路的主要技术问题及其工程措施[J].中国铁路.2006，（02）：28-32+82.

[4]王家鼎，滕志宏，王煜等.新建郑州—西安高速铁路黄土地层及其特征[J].西北大学学报（自然科学版）.2008，（05）：795-800.