浅析铁路地质灾害防治工程经济效益

姬明杰

（中铁四局集团建筑工程有限公司 安徽 合肥 230001）

浅析铁路地质灾害防治工程经济效益

姬明杰

（中铁四局集团建筑工程有限公司 安徽 合肥 230001）

通过对铁路常见地质灾害的类型进行阐述，并对铁路地质灾害防治工程的经济效益进行分析。以预防灾害及减损效益为主，依据各大类型地质灾害的特性，为铁路地质灾害的预防治理提供更为有利、合理的依据，同时将防治与开发有机结合，实现铁路地质灾害防治工程经济效益最大化。

铁路地质灾害；防治工程；工程经济效益

前言

我国是地质灾害频发，且情况较为严重的国家之一。地质灾害的发生，危害人类生命财产、生活与经济活动或破坏人类赖以生存与发展的资源、环境。对于铁路地质灾害而言，常见的地质灾害类型主要为滑坡、崩塌、滑坡、泥石流，地面塌陷等。据国土资源部统计，在2015年前6个月发生83105起地质灾害中，滑坡6836起、崩塌1650起、泥石流520起、地面塌陷186起、地裂缝32起、地面沉降11起，这些重大的灾害对我国经济建设和社会文明建设带来了巨大的损失和负面影响。因此，有效防治铁路地质灾害的发生，或者将地质灾害带给人民的生命及财产的危害降到最低，实现地质灾害防治工程效益的最大化，成为地质灾害防治相关部门及相关人员的具有重大意义的工作目标。

1　铁路地质灾害主要类型

1.1滑坡结构类型

在铁路地质灾害中，最为严重的一种地质灾害是滑坡。由于不适当的开挖山坡等人类活动，致使铁路地质灾害现象越来越严重，滑坡地质灾害的发生至少一半以上与人类有关，即可称之为工程滑坡。不同规模的滑坡，会造成不同程度的损害，小规模的滑坡，可能会造成铁路路基变形，如平移、下沉、上拱等情况出现。而严重的大规模滑坡，甚至可以造成铁路隧道、桥梁等破坏，造成重大危害。在宝成、成昆、长杭等铁路线路上，滑坡灾害频发造成的损失尤为严重。

图1　铁路地质灾害现场图

1.2崩塌结构类型

崩塌现象，在铁路地质灾害中较为常见，主要成因是在重力作用下，长期受风化的大块岩体，突然脱离山体，造成急剧倾倒、崩落、滑移的动力地质现象。崩塌现象，频发在铁路边坡上，其严重程度受边坡高度差异影响。尤其在5～7月的雨季，岩石结构受雨水的影响，极容易发生坍塌变形，严重的还会造成严重塌方，直接影响铁路交通甚至带来一定的经济损失。

1.3泥石流结构类型

泥石流灾害，在我国分布十分广泛，其中以云南、四川等西南地区较为严重，其与滑坡、崩塌同属于山地地质灾害，它们的形成条件有共同点，连破坏力也较为相似。西南山区地区，生态环境脆弱，地形复杂，一遇上暴雨便频频引发泥石流灾害。近2年来情况更为严重，泥石流灾害的频发，致使铁路路基、轨道、隧道等保护设施遭到严重破坏，对人民的生命财产安全造成巨大影响。

图2　铁路地质灾害结构体

1.4地面塌陷结构类型

地面塌陷，是地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落，并在地面形成塌陷坑（洞）的一种动力地质现象。在地面塌陷类型中，以具有随机性、突发性的岩溶塌陷最为典型，其分布最广、数量最多，发生频率高。地面塌陷，容易毁坏铁路，高速公路和其他建筑物等，危害多多，甚至造成人员伤亡。

1.5地裂缝结构类型

地裂缝，是在自然或人为因素作用下，地表岩或土体产生开裂，并在地面形成一定长度和宽度的裂缝的一种地质现象，常成带状分布。其形成的人为因素，主要为人类过量抽汲承压水所导致，尤其是一些城市地区，如唐山地震后明显加剧地裂缝的活动。地裂缝所经之处，路面毁坏、建筑开裂、地下管道断裂等，造成巨大经济损失。

以上五类地质灾害，为我国铁路地质灾害的主要类型，其灾害爆发给人民生命财产安全带来了非常大的威胁。在国家及相关部门领导高度重视下，2003年11月19日我国通过了《地质灾害防治条例》，并于2004年3月1日起施行。之后，又于2011年颁布了《国务院关于加强地质灾害防治工作的决定》，经过十多年的努力，铁路地质灾害防治工作得到不断加强，并取得了一定的经济效益。

2　铁路地质灾害防治工程分析

2.1铁路地质灾害防治研究

铁路地质灾害防治工程，有广义和狭义之分，广义上指对铁路沿线区域自然环境进行治理，包括滑坡、泥石流、崩塌、地面塌陷等地质灾害的监测、预测、预报、防治、治理等工作，同时，还要对广大人民群众进行减灾救灾的宣传工作及管理工作，当然如果灾害降临，还需要进行救灾的工作。狭义上，是指针对某一路段或某一区域内的铁路路段进行作业，针对相应的地质灾害，如滑坡、崩塌等灾害给出对应的预防策略及治理措施。

在铁路地质灾害防治工程中，对铁路沿线地区的环境、经济、资源等进行全面详细的分析，是铁路地质灾害防治工作的前提。只有将以往地质灾害防治工作的经验，与治理区域的实际情况相结合进行研究，才能提出相适应的环境整治方案，铁路地质灾害的治理工作才能更加有效、系统全面进行。

2.2铁路地质灾害防治工程的经济性分析

防御灾害，是地质灾害防治工程的前提。所以，在地质防治工作中，都有一定的防御标准，才能规划出符合经济效益的，具有有效的减灾防灾效果的防治工程。如果防御标准超高，在一定程度上，致使防治灾害工程造价的增高，将不符合经济合理性的要求。而防御标准偏低，建设的防御工程可能无法抗御地质灾害，不仅不能达到减灾的效果，甚至有可能造成二次建设的难度等问题。因此，需要通过防治工程优化设计，实现地质灾害防治效果与防治经济投入的最佳结合。

减损效益和增值效益，是铁路地质灾治工程效益的组成部分，在灾治工作中二者都占据了十分重要的地位。减损效益，是指铁路地质灾害防治工程的建设，可能减少的经济等损失。而增值效益，则指在灾害损失中，除了减损效益外，还额外有其他的产出，如在经济上带来的收入，获得更高的效益。

2.3铁路地质灾害防治工程经济效益的特性

（1）非直接性。

铁路地质灾害防治工程经济效益的体现十分的独特，一般以减负为正等方式体现，区别于盈利性组织工程经济效应的产生。

（2）隐性。

由于地质灾害的突发性和随机性，我们没办法直接看到防治工程的效益。只有在灾害发生的时候，才是检验防治工程是否具有效果的时候。

（3）长远性。

铁路地质灾害防治工作是长期性的，而防治工程的使用年限也是具有长远性的，同水利工程一样。一经建设的防治工程，能在长时间里给周围的环境带来一定的效益，所以一条可持续发展的道路，将具有十分显著的减灾防灾的效果。

3　铁路地质灾害防治的实例验证

本节选择我国华南地区某高速铁路沿线发生的泥石流灾害进行实例验证分析。

3.1某铁路线石流灾害损失概况

2010年10月1日～10月5日华南某高速铁路所处地连续普降暴雨，据气象台报告，当日降雨量达800mm，雨量大且集中，为有水纹记录以来最大的一次暴雨。导致K164+728～K165+174右侧山坡大量泥石流从路堑顶山坡流入线路内，很快便侵入右侧线路（上行线），危及行车安全的泥石流灾害。大量泥石侵入道路（如图3），造成线路中断10余日，从10月5日开始抢险，截止到10月14日投入大量人员、多台土石方机械，确保线路畅通。

图3　泥石侵入线路掩盖铁轨图

相关部门给出的主要整治方案：

（1）在线路右侧堑顶外的山体共设置2道拦碴墙：

①距离K164+835线路中心右侧约104m远的山体主冲沟处设置一道桩间混凝土拦碴墙，拦碴墙长29.5m，中间部位间隔6.0m设置4根1.5×1.75抗滑桩，桩长7m，悬臂3.0m。桩间设置3.9m高C30混凝土挡墙，埋深0.9m，挡碴墙靠山体侧（迎水面侧）坡率1：0.5，顶宽1.0m，外侧坡率1：1.25。

②距离K164+835线路中心右侧约50m远的山体主冲沟处设置一道长15m的C30混凝土拦碴墙，混凝土挡墙高3m，埋深0.9m，挡碴墙靠山体侧（迎水面侧）坡率1：0.5，顶宽1.0m，外侧坡率1：1.25。挡碴墙下部连续设置高1.0m、宽0.5Mc30混凝土凸隼，挡碴墙中间间隔1.5m插入一根2m长旧钢轨。沟心挡墙位置间隔1.5m设置直径0.2m的PVC管泄水孔，靠近泄水孔入水口内0.1m在孔中设置φ16mm钢筋焊接成横竖孔间距5cm的拦碴栅，钢筋长0.4m，防止石块堵塞泄水孔。

（2）设置14道截水沟（或水沟），冲沟两侧修建挡土墙时，墙前基坑采用M7.5浆砌片石回填；每条冲沟最高处（起点）横向均需设挡土墙，防止最上方泥土进入冲沟。冲沟与新建截水沟入口或出口处衔接地段，施工时根据现场地形情况直接顺接或设置跌水相接，把山体来水导流到线路两端桥下的既有沟渠中。

整治方案总投入335万。

3.2经济损失评估

根据铁路沿线受灾的实际情况，估算本次泥石流对该线路所造成的直接经济损失包括了铁路承灾体损失总价为300万，考虑到铁路承灾体损失的重置修复成本，根据108元/m的高速铁路造价，查规范《泥石流灾害防治工程勘测规范》，判定此次泥石流灾害为大型灾害，按照规范取损取损坏率为按照损坏率93%的标准选取，则实际承灾经济损失为300×93%=279万；根据《地震灾害损失评估评定》计算方法，确定救灾投入费用279×1.5%= 4.19万。考虑该条线路运输周转量损，确定铁路引起的周转量损失折算后约为0.102亿t·km。由铁道部相关客货物运输文件选取每吨千米价格为9.05分，确定铁路断道运输效益损失为0.095×1.04×108=94.1万。因此，本次事故的直接经济损失为279+ 4.19+94.1=377.3万。

在泥石流损失评价中，由《灾害地质学》选取系数5，获得此次灾害的间接经济损失377.3×5=1886.4万，因此，本次事故灾害的总经济损失为1886.4+377.3=2263.75万元。

3.3经济效益分析

该泥石流防治工程执行后所确定的减损效益以防治工程实施后相邻同类型事故导致的经济损失Lb和防治工作开展前该段铁轮线路造成的经济损失La差值来确定，若整治方案合理，该段铁路线路灾害消除，则Lb为O，且后续灾害级别不超过当前灾害等级，则以此次泥石流所造成的总经济损失来表征整个灾害过程中的减损效益，确定为2263.75万元。成本投入335万元。

3.4计算结果分析

此次该段铁路沿线针对泥石流防治的产投比约为2263.75/ 335=13.5：2，表明投入灾害防治所获得的经济效益还是十分明显的，因此，从实例中我们可以看到，在铁路沿线投入资金进行灾害防治整改还是十分有必要的，对于一些重点灾害，采取多次加固施工，能够对后续的防治工作带来很好的效果。

4　结语

经过十多年的发展，国内铁路地质灾害防治工程，已经建立较为完善的机制及较为成熟的管理措施，同时获得较为丰富的经验，并且防治工作也获得了一定的经济效益。但，地质灾害防治是一项具长期性的工作，更需要社会的支持，因此，往后更该加强铁路地质灾害防治工作的科学研究，争取通过最经济合理有效的治理方案，实现铁路地质灾害防治工程经济效益的最大化。

[1]罗元华，张梁，等.地质灾害风险评估方法[M].北京：地质出版社，1998.

[2]陈伟.常见地质灾害预防措施[D].成都理工大学，2011.

[3]孙健，陶慧，杨世伟，耿夏莲，魏永霞.皖南山区地质灾害发育规律与防治对策，水文地质工程地质，2011（05）.

[4]罗云，龙煜.灾害防御工程的经济效益评价原理及方法[J].灾害学，1992（4）：7～12.

[5]张梁，张业成，罗元华.地质灾害灾情评估理论与实践[M].北京：地质出版社，1998.

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2015-7-29