铁路隧道地灾评估，是在铁路隧道工程规划、勘察、设计、施工及运营全阶段，运用地质学、工程力学、环境科学等多学科理论与技术，对隧道沿线及洞身地质环境展开调查分析，识别地灾诱因，评估灾害发生概率、影响范围及危害程度，进而提出防治对策与管理建议的系统性工作。

一、铁路隧道地灾评估的核心目标

铁路隧道地灾评估的核心目标是提前识别隧道工程面临的地灾风险，为工程决策提供科学支撑，保障隧道全生命周期安全。从评估阶段划分，可分为三类：

规划阶段：侧重区域地质灾害危险性评估，分析宏观区域地灾分布与总体风险，为隧道线路选择提供依据。

勘察设计阶段：开展隧道场地地灾详细评估，深入研究场地地质条件，评估地灾对设计、施工的影响，为结构设计与施工方案提供精准参数。

运营阶段：实施地灾动态评估，监测运营中地质环境变化，及时发现新隐患，保障运营安全。

二、铁路隧道常见地质灾害类型与特点

崩塌：崩塌多发生于隧道洞口、边坡及开挖中围岩稳定性差的地段，形成与岩体岩性、结构面发育、地形地貌及水文地质条件密切相关。隧道开挖扰动、雨水渗透等会打破岩体应力平衡，若岩体松散、裂隙发育，易引发崩塌。其特点为突发性强、破坏力大，可能堵塞洞口、损毁设备、造成人员伤亡。例如山区隧道施工中，洞口上方岩体若节理裂隙多，暴雨时雨水渗入降低岩体黏聚力，可能引发大规模崩塌，导致施工中断。

滑坡：滑坡常见于隧道穿越松散土层、风化岩层或含软弱夹层的地段，尤其在进出口边坡及洞身下方地层。地层岩性、地质构造、地形坡度、降水及人类工程活动均会影响滑坡形成——施工扰动地层或持续降水增加土体含水量与自重、降低抗剪强度，都可能诱发滑坡。滑坡具有渐进性与长期性，初期仅出现微小位移和裂缝，随时间推移位移量增大，最终可能大规模滑动。其不仅破坏隧道结构，还会导致线路变形、轨道损坏，且治理难度大、成本高、周期长。

泥石流：泥石流主要发生在山区隧道沿线沟谷地带，由暴雨、冰雪融水引发。当沟谷内松散固体物质在水流冲刷搬运下，会形成破坏力极强的特殊洪流。其形成需满足三个条件：丰富的松散固体物质、充足水源、较陡地形坡度。泥石流流速快、流量大、冲击力强，若隧道位于其影响范围，可能掩埋洞口、冲毁桥梁，甚至涌入隧道造成堵塞与设备损毁，同时还会危害周边生态环境与居民生活。

涌水突泥：涌水突泥是隧道施工中极具危险性的灾害，多发生于隧道穿越富水地层的地段。当开挖揭穿富水地质体时，地下水在水压作用下携带泥沙、石块涌入隧道，形成灾害。其形成与地层渗透性、富水性、地质构造及开挖方式相关。该灾害突发性强、水量大、携带物质多，会迅速淹没工作面，导致人员被困、设备损坏，严重时引发隧道坍塌，造成重大人员伤亡与经济损失。如穿越岩溶发育区的隧道，若未准确探测溶洞、暗河等构造，易引发大规模涌水突泥。

三、铁路隧道地灾评估核心指标

（一）地质条件指标

地质条件是地灾发生的基础因素，核心指标包括岩性、地质构造、地形地貌：

岩性：不同岩石物理力学性质差异大，如花岗岩、石灰岩等坚硬岩石稳定性好，砂层、泥岩等松散岩石稳定性差。需评估沿线岩性分布及岩石抗压强度、抗剪强度等参数。

地质构造：重点关注断层、褶皱、节理裂隙的发育程度、规模与产状。断层破碎带易富集地下水，易引发涌水突泥、崩塌；节理裂隙会降低岩体完整性，影响围岩稳定性。

地形地貌：涵盖沿线地形坡度、高程差、沟谷发育情况。陡峭地形易发生崩塌、滑坡，沟谷发育地段则增加泥石流风险。

（二）水文地质指标

水文地质条件是地灾的重要诱发因素，核心指标包括地下水位、地下水类型、地下水径流条件及富水性：

地下水位：水位升高会增加土体自重、降低抗剪强度，诱发滑坡；同时地下水渗透会软化岩体，破坏岩体结构。

地下水类型：分为孔隙水、裂隙水、岩溶水，赋存与运动规律不同，对隧道影响各异。如岩溶水分布不均，易在开挖中引发涌水突泥。

地下水径流条件：决定地下水补给与排泄，径流不畅区域易富集地下水，增加地灾概率。

富水性：反映地层地下水丰富程度，富水性强的地层发生涌水突泥风险更高。

（三）工程活动指标

工程活动指标涉及隧道设计参数与施工方式：

设计参数：包括埋深、断面尺寸、支护结构类型及参数。埋深过浅易受地表环境影响，过深则增加围岩压力；断面尺寸越大，围岩扰动范围越大；支护结构不合理易引发灾害。

施工方式：钻爆法施工震动可能破坏围岩稳定性，盾构法、TBM法扰动较小，但需评估复杂地质下的适应性。此外，施工进度过快可能导致质量隐患，增加地灾风险。

（四）环境指标

环境指标包括气象条件、地震活动及周边人类活动：

气象条件：降雨量、降雨强度是崩塌、滑坡、泥石流的重要诱因；寒冷地区冻融循环会扩张岩体裂隙，影响围岩稳定性。

地震活动：地震波会强烈扰动隧道及周边地质体，可能诱发多种灾害，需评估区域地震烈度与活动频率。

周边人类活动：矿产开采可能形成采空区引发地面塌陷，道路建设、水利工程可能破坏山体平衡，诱发滑坡、崩塌。

四、铁路隧道地灾评估评价方法

（一）定性评价方法

定性评价依靠评估人员专业知识与经验，对灾害可能性及危害程度进行描述判断，常用方法包括地质分析法、经验类比法：

地质分析法：分析地质勘察报告、地质图、钻孔资料等，研究地质因素与地灾的关系，识别隐患并初步判断可能性。如发现隧道某段穿越富水断层破碎带，可判断涌水突泥风险高。

经验类比法：将待评估隧道与已建或发生过灾害的类似隧道对比，借鉴经验判断风险。关键是找到岩性、地质构造、工程参数等相似的类比工程，同时参考其防治措施。

该方法操作简便，可快速初步评估，为后续工作奠定基础，但受主观因素影响大，适用于评估初期或地质条件简单的隧道。

（二）定量评价方法

定量评价借助数学模型、计算公式及监测数据，量化分析灾害概率、影响范围等，常用方法有层次分析法、模糊综合评价法、数值模拟法：

层次分析法：将评估问题分解为目标层、准则层、指标层，通过两两比较确定因素权重，结合指标值计算风险等级，可结合定性与定量因素，提高科学性。

模糊综合评价法：基于模糊数学理论，量化模糊指标，建立评价矩阵，结合权重综合评价，适用于地质复杂、因素难精确量化的情况。

数值模拟法：用软件建立数值模型，模拟开挖中围岩应力应变、地下水运动及灾害过程，预测灾害趋势，为设计与施工优化提供支持。

定量评价结果精确客观，但需大量基础数据，计算复杂，对人员专业能力要求高，适用于地质复杂、精度要求高的隧道。

五、铁路隧道地灾评估评价原则

科学性原则：以多学科理论为基础，确保评估客观准确。需运用地质学、工程力学等知识，选择合理指标与方法；通过实地勘察、实验测试获取真实数据，避免数据或方法不当导致偏差。如测定围岩物理力学参数时，需现场取样与室内实验结合，保证参数可靠。

全面性原则：全面考虑地灾影响因素及相互作用，评估范围涵盖隧道洞身、进出口边坡、沿线沟谷等周边区域；评估内容包括灾害类型、成因、可能性、影响及危害，同时兼顾工程各阶段的相互影响。

针对性原则：结合隧道特点、地质环境及评估阶段制定方案。不同隧道面临的地灾风险不同，如岩溶区隧道需重点评估涌水突泥，山区进出口需重点关注崩塌、滑坡；不同阶段评估侧重点也不同，规划阶段侧重宏观风险，施工阶段侧重实时监测预警。

动态性原则：考虑地质环境与工程状况的动态变化，建立动态评估机制。隧道工程周期长，地质环境与工程状况可能改变，需定期重新评估，调整防治措施。如施工中监测到围岩位移加快，需及时调整支护方案。

六、铁路隧道地灾评估风险分级与空间表达

（一）风险分级

风险分级根据灾害可能性与危害程度，将风险划分为低、中、高、极高四级，为管控提供依据：

低风险：灾害可能性极低，危害小，影响可忽略。

中风险：可能性较低或危害中等，常规措施可控制。

高风险：可能性较高或危害大，需专项防治措施。

极高风险：可能性极高且危害极大，不防治可能导致工程失败或重大伤亡。

实际分级中，可结合层次分析法等定量方法与专家经验，量化评分后确定等级。如滑坡风险评估中，用风险值（可能性评分×危害程度评分）划分等级，风险值＜0.2为低风险，0.2-0.5为中风险，0.5-0.8为高风险，＞0.8为极高风险。

（二）空间表达

空间表达用地理信息系统（GIS）技术，将风险等级以分布图形式展示，直观反映空间分布：

先建立空间数据库，关联地形、地质、风险等级等数据；再用GIS软件对不同风险区域进行颜色编码（绿、黄、橙、红分别代表低、中、高、极高风险），标注隧道位置、断层、监测点等信息。

通过空间表达可识别高风险区域，指导线路优化与防治工程布置。如线路经过极高风险滑坡区，可调整走向或布置抗滑桩、截排水系统；同时为施工组织与运营维护提供参考，指导高风险区加强监测防护。

七、铁路隧道地灾防治对策与工程管理建议

（一）防治对策

遵循“预防为主、防治结合、综合治理”方针，针对不同灾害采取措施：

崩塌防治：超前支护（管棚、小导管注浆）加固围岩，边坡喷射混凝土；小规模崩塌清除危岩、设挡石墙，大规模崩塌用锚索、抗滑桩，同时设截排水系统。

滑坡防治：设截水沟、盲沟降低地下水位；调整滑坡体受力平衡（清除上缘土体或下缘堆载）；用抗滑桩、锚索等加固，隧道穿越段采用刚度大的支护结构。

泥石流防治：上游植树造林减少水土流失，加固或清除松散堆积体；设拦挡坝拦截固体物质，排洪沟、导流堤疏导泥石流，疏浚沟道提高排泄能力。

涌水突泥防治：用地质雷达、钻探超前探测；管棚、注浆形成止水帷幕；隧道内设排水沟、集水井，周边设降水井降低水位。

（二）工程管理建议

前期勘察设计管理：选择有资质的勘察单位，制定详细方案并监督质量；设计单位利用评估成果制定方案，加强设计交底，建立设计变更制度，确保方案适应地质条件。

施工过程管理：施工单位制定施工组织设计与应急预案，培训施工人员；严格按规范施工，加强关键工序质量控制；密切监测地质变化，发现异常立即停工并启动预案，同时加强现场安全管理。

运营维护管理：运营单位建立长效监测机制，定期巡查隧道结构与设施；建立应急响应机制，储备物资并定期演练，发生灾害时及时疏散救援，减少损失。

铁路隧道地灾评估是保障隧道建设与运营安全的关键技术，涵盖全流程工作。通过科学评估，可有效识别风险，为工程决策提供支撑，降低灾害危害。