第二講交通環境工程地質武漢大學水利水電學院楊連生2025/3/201第二講交通環境工程地質問題1、交通線路交通線路是指按一定技術標準與規模進行修建，并具備必要運輸設施和技術設備，旨在運送各種客貨運的交通道路。包括鐵路、公路、內河航道、海上航線、空中航線，管道和索道等。廣義的還包括城市內部各種交通道路。一、“出發”準備——

有關交通線路及其環境問題的基本知識2、交通線路的環境工程地質問題交通線路的修建和運營過程對地質環境的作用，稱為交通線路的地質作用（工程地質作用）。在這種作用下引起（誘發）的環境地質問題，稱為交通線路的環境工程地質問題。這類問題的出現，是交通線路地質作用與其地質環境矛盾運動的結果。2025/3/202第二講交通環境工程地質問題3、公路與鐵路在結構上雖各有其特點，但二者卻有許多相同之處:(1)它們均是線形工程，往往要穿過許多地質條件復雜的地區和不同的地貌單元，使道路的結構復雜化;(2)在山區線路中，塌方、滑坡、泥石流等不良地質現象都是它們的主要威脅，而地形條件又是制約線路的縱向坡度和曲率半徑的重要因素。(3)兩種線路的結構都是由三類建筑物所組成:第一類是路基工程，它是線路的主體建筑物(包括路堤和路塹);第二類是橋隧工程

(如橋梁、隧道、涵洞等)，它們是為了使線路跨越河流、深谷、不良的地質和水文地質地段，穿越高山峻嶺或使線路從河、湖、海底以下通過等;第三類是防護建(構)筑物

(如明硐、擋土墻、護坡、排水盲溝等)。這一講我們側重討論高速公路有關的環境工程地質問題，與鐵路建設有關的環境工程地質問題作一般介紹。2025/3/203第二講交通環境工程地質問題二、“大動脈”怎樣與環境和諧相處——鐵路環境工程地質問題（一）路基工程中的問題路基工程長度大、數量多，在鐵路工程中所占比例最大，對地質環境的改變最直接、最強烈，施工、運營中最易出現病害。常見路基環境工程地質問題有如下幾種:1、斜坡(或山體)變形、失穩破壞路基的深挖較大程度地改變了原有地面形態(特別是挖方形成的臨空面)及原斜坡的荷載分布平衡條件，對斜坡(山體)的穩定性產生了極為不利的影響，在降雨集中的季節，如遇暴雨沖刷和雨水的浸泡、潤滑，就有可能產生坍滑和滑坡。不重視環境地質條件的好壞和地質環境的演變趨勢以及技術措施是否落實可靠，片面地強調降低造價，選擇路基工程通過，只會給運營、養護留下長期后患。2025/3/204第二講交通環境工程地質問題建國初期我國成功修建的一條山區鐵路寶成線，限于當時的國力及技術水平，多以深塹代替長隧，以小橋涵代中橋，大量利用低廉勞動力進行土石方工程，沒有環境保護意識和充分調查、分析鐵路工程所處的環境地質條件以及修建鐵路對環境的改變，結果留下大量危巖、滑坡、泥石流等隱患。通車后工程災害頻繁，整治曠日持久，工程費大量增加。(jt1)據統計，我國山區已建鐵路所遇到滑坡中，工程滑坡的比例占42%—89%2025/3/205第二講交通環境工程地質問題你知道嗎？寶成鐵路（寶雞—成都）共16次跨越嘉陵江。全線隧道30座，大、中、小橋1,001座，，橋隧總延長占線路長度的17%。從開工到交付運營間先后發生嚴重的滑坡58處，崩坍272處，整治工程量及難度都相當大。從楊家灣車站到秦嶺大隧道直線距離只有6千米，但升高卻達680米，即每千米上升110米。為了把坡度改為每千米只升高30米，能夠通行火車，只能把鐵路線反復迂回盤旋，在6千米的直線距離內盤繞了27千米。Jt1寶成鐵路示意圖2025/3/206第二講交通環境工程地質問題2003年7月13日，寶雞境內的觀音山車站南約500米處鐵路路基被泥石流沖垮，枕木懸空達10米2007年10月3日晚寶成鐵路（陜西）略陽縣境內發生山體滑坡中斷行車將近8小時2025/3/207第二講交通環境工程地質問題2008年6月30日凌晨2時20分，由廣州開往重慶的1322次旅客列車行至黎（塘)湛(江）鐵路廣西境內陸川米場—玉林間164公里900米處，因山體滑坡，造成機車及機車后1至6位車輛脫軌，7人受輕傷，黎湛鐵路中斷行車。2025/3/208第二講交通環境工程地質問題2、加固工程、棄土導致的環境工程地質問題一般來說，路基工程呈條帶狀分布，沿線不免將遇到較多的不良地質、特殊地質需設置加固工程，對兩側地質環境將造成一定的破壞，這就需要勘測、設計者盡量考慮使加固工程與周圍環境保持協調、和諧。（二）橋涵工程中的問題表現在岸坡穩定性、與既有水利環保設施的協調和諧上。由于對岸坡的形成機制和溝谷、河流的形成、演變規律及對既有建筑設施的意圖等環境地質條件調查不清、認識不夠，加上施工方法不當，對既有工程建筑環境保護不力，極易造成河(庫)岸坍塌，堵塞河流，抬高水位，引起洪水災害，加大水土流失，甚至造成兩岸山體斜坡失穩，產生規模較大的新地質災害(即工程災害)。而一般橋涵的過水斷面太小，也將引起排水不暢，造成水害，乃至浸泡、沖刷鐵路(或其他)工程，危及鐵路工程的安全。（三）隧道工程主要有棄渣、地下水、水土流失、邊坡穩定等問題。2025/3/209第二講交通環境工程地質問題棄渣堆放不當——易引發泥石流、改變斜坡荷載平衡條件、侵占農田；地下水——隧道如揭穿含水層，易造成地表塌陷、洞內突水；隧道內的地下水引排不當，會產生淹沒莊稼，沖毀田地，造成嚴重的水土流失；洞口位置選擇不當——易造成山體斜坡失穩、洞門開裂，或受崩塌、落石等自然災害的影響，使工程整治費大量增加。（jt2)（四）站場及站后工程鐵路與公路不同，沿線將設很多大小不等的站房、貨場、機務段、工務段等設施，占地面積比一般線路工程大。相應地對周圍地質環境的破壞就大。在山區修鐵路，車站位置的選擇和站場的布置往往受地形限制，很難找到范圍較大的平地或平緩地帶，常常在一個斜坡上以半挖半填的方式修建車站、貨場等設施。由于開挖面大，填筑面廣，較強烈地改變了地質環境條件，極易造成山體開裂、崩塌、坍滑等工程災害，如果措施不力，將會造成很大的損失。翻頁2025/3/2010第二講交通環境工程地質問題Jt2宜萬鐵路崩塌事故返回2025/3/2011第二講交通環境工程地質問題野三關隧道位于巴東縣野三關鎮碗口河和支井河之間，隧道全長約１４公里，為宜萬線最長的隧道，總投資２．６億元。事故發生地距離宜昌１２４．６公里，透水位置在斜井口以下２４０米。2007年8月５日１時，由中鐵十六局承建的宜萬鐵路野三關隧道Ｉ線掌子面發生透水突泥事故，造成隧道Ｉ線、ＩＩ線內５２名施工人員被困。透水量４萬－５萬立方米／小時。持續３０分鐘后，透水水量有所減小，但有反復。水中伴有大量泥沙涌出，隧道斜井喇叭口處淤泥厚達２米左右。此次事故3人死亡，7人失蹤，42人獲救。返回

2025/3/2012第二講交通環境工程地質問題被淹沒的裝載機2025/3/2013第二講交通環境工程地質問題（五）施工在鐵路工程施工中，由于是直接利用、改造自然地質環境，如果施工方法、施工組織、工期安排等不當，將會使環境工程地質問題出現得更快、更多，也會使治理的費用和技術難度加大。施工方法不當引起的環境地質問題最為普遍。湘黔線K623-I-100附近的鎮遠車站內的鎮遠滑坡，由于車站工程大面積開挖位于舞陽河南岸斜坡的寒武系把榔組頁巖夾炭質頁巖、砂巖地層，未及時支擋，加上大爆坡(當時一次性用藥量14噸)，使左側斜坡出現切層滑坡，后經清方減載和前緣設抗滑樁處理，現已穩定。在山區修建鐵路時，由于施工隊伍龐大，施工機具多，不免修建許多.臨時住房、辦公室、試驗室、材料庫房、機具維修停放場地等。場地的選擇就顯得極為重要。若選擇不當，會導致大規模開挖山體、占用農田、破壞植被及既有工程設施、過量抽排地下水等，易造成水土流失加重，斜坡失穩、地面塌陷等環境工程地質問題，有時還與地方部門的建筑設施和環保工程產生沖突。施工場地選擇不當引發的問題2025/3/2014第二講交通環境工程地質問題由于施工組織、計劃的不周全，安排在雨季施工，或者工程措施又未及時跟上，極易造成路塹溜坍、路堤沉陷和坍滑。施工時間安排不當選擇不當引發的問題鐵路環境工程地質問題的對策措施1、隊伍建設對從事鐵路工程地質工作的技術人員，應進行環境保護知識教育，加強環保意識，對環境工程地質災害的分布進行預測，使工程地質工作與環境工程地質工作有機地結合、協調起來。2、線路方案研究從環境保護的角度出發，詳細搜集沿線一定范圍內的自然地理特征、人類工程活動情況、地方部門的環境保護規劃和既有人為地質災害的分布和發育規律等內容，對區域性環境地質條件及修建鐵路工程時對區域環境地質條件的影響作出評價。3、設計、施工從合理利用、保護和治理地質環境的角度出發，制定工程措施、施工組織和工期安排等，使鐵路工程修建后，沿線兩側盡快達到新的環境生態平衡。同時還要加強施工環境地質監測工作，對勘測中的環境工程地質隱患要及時發現、及時處理。2025/3/2015第二講交通環境工程地質問題4、運營管理階段由于勘測、施工階段不可能將全部的環境工程地質問題揭露和認識，且有的問題從量變到質變還需要一個過程.所以在運營中，也應加強對鐵路環境工程地質的監測和管理工作，及時發現間題及時處理，且還要保證鐵路工程不被其他人為破壞。此外，鐵路建設與地方建設規劃應相互協調，鐵路環保規劃與地方環保規劃亦應如此。鐵路工程的修建對地方自然環境產生影響，反過來地方人類活動也會對鐵路工程的安全構成威脅。從環保和環境地質災害防治的要求和條件看，鐵路與地方各有重點和特點，希望最好是共同進行環保工作，盡可能將相關的環保工作統一納入政府宏觀調控職能范圍之內，達到全面加強對地質環境的保護工作。如一些地方無計劃地資源開采棄碴、土地開發行為過激，導致植被破壞、水土流失，為泥石流的發育提供了物質來源，而這些征兆又遠離鐵路而難以及時察覺，導致泥石流災害突發，難以整治，給鐵路運輸和國民經濟造成巨大的損失。這類環境工程地質問題在成昆線是很突出的。2025/3/2016鐵路環工結束第二講交通環境工程地質問題三、請給給環境留下后路——高速公路環境工程問題我國（大陸）的第一條高速公路：上海一嘉定高速公路，1984年年底開始修建，1988年10月底通車，全長15.9km，加上兩端入城道路，全長20．5公里。寬45米，4車道，設計時速為120公里，總投資1．5億元。

1998年底，中國高速公路通車總里程達到6258公里，居世界第八；2001年底，達到1.9萬公里，居世界第二；

2007年底，總里程達5．36萬公里；

2008年，（新修通高速公路6433公里）,總里程達到6．03萬公里,繼續居世界第二位。（美國現居世界第一，10萬公里）到2020年，基本建成國家高速公路網，屆時，中國高速公路通車總里程將達10萬公里。新路網由7條首都放射線、9條南北縱向線和18條東西橫向線組成，簡稱為“7918網”。

2025/3/2017第二講交通環境工程地質問題身邊的高速公路越修越多。人們在感受到出行便利的同時，可曾想過，高速公路的建設也可能對環境造成嚴重影響。有專家指出：高速公路并非越多越好。修建高速公路，一定要給環境留下“后路”。你知道嗎？高速公路一般應符合以下四個條件:(1)高速公路是供汽車行駛的汽車專用公路，不允許非機動車輛及行人使用;

(2)高速公路設有中央分隔帶，并將往返交通完全隔開;

(3)高速公路與任何鐵路、公路都是立體交叉的，不存在一般公路平面交叉口的橫向干擾;

(4)高速公路沿線控制出入，是封閉式的。漢十高速襄樊段鳥瞰2025/3/2018第二講交通環境工程地質問題（一）高速公路建設對環境的影響包括社會經濟環境、大氣環境、聲學環境、生態環境、水環境和工程環境。高速公路項目的直接生態影響來自于施工、保養和運營，即施工噪音，植被的破壞、車輛尾氣、路邊垃圾、車輛溢漏物的污染等方面。1、社會、經濟影響

高速公路建成后，會對沿線的社會結構、經濟發展、文化環境產生影響。首先，公路建成后會增大沿線地區的交通量，增加該地區的交通事故，在一定程度上干擾附近居民的出行，割裂了村莊間的原有聯系。其次，公路建成后，使沿線各地區的土地功能發生變化，將單一的農業用地、開發用地或商業用地轉變為多行業提供服務的特殊用地，同時也促進了沿線土地資源的開發。再者，公路建設會造成一定數量居民的拆遷，使沿線居民人口結構及需求發生變化，改變了原有居民的聯系及交往方式，影響區域經濟布局和產業結構。2025/3/2019第二講交通環境工程地質問題另一方面，高速公路提供了良好的交通條件，加速農產品、礦產、林業產品的輸送，信息交流，及勞動人口流動，提高了區域的工業產值，推動城鄉的商品交換、文化交流及農業的綜合開發，使城鄉逐漸一體化。最后，高速公路的修建，會破壞一些原有的歷史、文化遺址、名勝風景及保護區，產生視覺污染。占用耕地；影響景觀砍伐林木；毀壞植被2025/3/2020第二講交通環境工程地質問題2、噪聲污染

挖掘機、推土機、平地機、拌和機以及各種運輸車輛的使用而產生的噪聲污染。這些噪聲較強，對施工人員影響嚴重；汽車車體的振動、發動機運轉、輪胎與路面磨擦、鳴喇叭以及公路沿線提供的各種服務的設施、設備均會產生噪聲，在公路沿線形成一條噪聲帶。這些噪聲對附近的人群產生心理(失眠等)和生理(血管收縮、聽力受損等)上的影響，降低了人們的工作效率，尤其對公路兩側人口密度較大的敏感區域(學校、住宅區、商業區、醫院等)干擾較為突出，而野外區域的干擾則較小。施工運營2025/3/2021第二講交通環境工程地質問題3、廢氣污染

以汽油、柴油為燃料產生廢氣、固體微粒廢氣中含有水蒸氣、一氧化炭、二氧化碳、氮氧化合物、硫化物、甲烷、乙烯、醛和鉛顆粒等污染物。這些污染物排放到大氣中，滲透到水、土壤中，并逐漸積累，會對沿線的人類和動植物產生不良影響，使其生活環境進一步惡化，甚至會造成全球氣候異常。這種污染的程度隨著公路運營時間的增長及交通量的增加而不斷加重2025/3/2022第二講交通環境工程地質問題4、對地質環境的影響

施工臨時施工用地在機械碾壓、人員踩踏下，土壤結構發生了變化，一定時期內土壤的肥沃程度難以恢復填方和挖方對地表擾動較大，改變了原有的地貌對局部山體穩定不利，可能會引發塌方、滑坡、軟土層滑移等不良地質病害隧道的進出口及仰面坡的開挖開挖面土表裸露、土質松軟增加了水土流失量，造成河流、溝渠淤積、積水淹漫農田2025/3/2023第二講交通環境工程地質問題運營公路阻隔原有水流分地循環汽車排出的某些污染物和施工遺留的廢渣進入當地水源，造成水質變差橋梁的修建減少了河床的過水斷面，造成橋前局部壅水，水流速度減慢，泥砂下沉淤泥，阻塞河道，從而容易引發洪澇災害影響地表水和地下水的流通路徑2025/3/2024第二講交通環境工程地質問題對自然環境造成的非污染性破壞，因施工機械的使用及大量的開挖取土破壞了土體原有的自然結構和水的循環路徑，相應地改變了生物的生存環境，影響其生長、活動的規律，阻礙生態系統蔓延。路體分割了生物的生存空間，使公路附近的動物容易被汽車撞傷、壓死，而且，由于汽車廢汽、噪聲、有害物質的產生，會使生物棲息的生態環境(空氣、水、土壤)逐漸惡化，引起生物發育不良，繁殖機能減退，疾病增多，抗病能力下降，從而造成種群數量減少(特別是珍特物種)，有時可能會影響整個生物群落5、對生態環境的影響

施工運營2025/3/2025第二講交通環境工程地質問題（二）保護措施

前述為高速公路建設對環境的影響，如何采取相應的措施，把這種不利的影響降到最低限度，已成為高速公路建設中所要考慮的問題。1、完善環保法規及政策許多發達國家，如日本、美國、加拿大、法國等都已制定了較為完備的環保法規。我國在這方面剛剛起步，雖然已制訂了一些相關的法規政策，但內容上很不完整，加之有些部門只顧眼前的利益，使這些僅有的法規實施很不規范。針對這種情況，我們應該借鑒、吸收國外的先進經驗，結合我國高速公路建設的實際情況，進一步制訂和完善環境保護的法規、政策，并使之操作具體化、規范化，把高速公路建設中的環境保護問題提高到應有的地位。2、高速公路規劃與環境相協調高速公路規劃時應進行各種調查、研究，了解公路沿線的現狀及其環境，充分考慮路線的走向，盡量減少毀壞水利設施，少占農田，避繞村鎮，避免大規模的拆遷。對沿線經過的大中城市，采取"遠而不疏，近而不進"的原則，并緊密結合它們的城市發展規劃及國土開發計劃。在規劃中應考慮不同的土地利用形態所產生的交通需求，通過協調交通與土地使用的關系，降低敏感區域內的交通需求，減少污染產生的基礎。2025/3/2026第二講交通環境工程地質問題空間敏感性調查按其生態環境劃分敏感區，并根據其保護價值確定敏感程度，通過各區域的敏感度疊加繪制規劃區敏感等級分布圖，使路線走向盡量避免敏感等級高的地區，從而避免對生態系統的過大影響。最后，需對公路網規劃的方案進行比較，優化公路網的格局，降低營運期間汽車排放污染的程度。2025/3/2027第二講交通環境工程地質問題3、公路設計與環境設計相協調為降低和減少高速公路的污染程度，使公路與環境相協調，應把高速公路主體設計與環保工程設計有機地結合起來。首先研究公路的動態環境，了解人們行車時的感受，從而指導環境設計工作。在滿足路線設計規范的條件下，調查路線線位和高程，注意沿線的地形，植被特征，改善構造物的結構和位置，保持原有土體的面層結構，盡量減少工程對環境的不良影響。在公路征用土地范圍內補種或養殖相當數量的同類物種，以保持生態平衡。對原有物類造成的影響需采用一定的措施進行補償，例如：通過新開池塘補償被路線占壓的低濕軟土地帶等。2025/3/2028第二講交通環境工程地質問題4、噪聲防治⑴加強交通管理，上路前進行車輛噪聲監測，管制重車百分比、交通量及行車速度；⑵調整縱坡，減少縱坡過大可能導致汽車爬坡時增加的噪聲量；⑶改進路面結構類型，改善面層混合料成份，適度修正橫向刮紋間距或改作縱向拖紋處理，以謀求降低交通噪聲；⑷盡可能采用降噪效果好的路塹形式，尤其是路線通過敏感區時；⑸適當設置遮蔽物，可在公路兩側設置隔聲林帶、隔音墻、隔音堤等，以降低噪聲位級；⑹實施減少噪聲最直接有效的方法——改善車輛本身構造。隔音墻2025/3/2029第二講交通環境工程地質問題5、完善綠化對環境的保護作用綠化的作用改善道路景觀，美化環境。調節氣候，延長公路的使用壽命。凈化空氣，改善大氣環境。降低交通噪聲。加固斜坡，防止水土流失，保持路基穩定。誘導視線，防眩遮光，確保行車安全。綠化工程的原則經濟與實用，綠化與美化，近期與遠期相結合綠化植物品種要因地制宜，根據當地的自然地理環境(地形、土質、氣象等)，并結合設計要求及本地區草木的生長情況而確定。綠化施工的最佳工期是雨季到來前。綠化物的外形、高矮和色彩需有節奏的變化，并注意提高綠化物的管理水平及綠化工程本身的收益。翻頁2025/3/2030第二講交通環境工程地質問題邵懷高速公路2025/3/2031第二講交通環境工程地質問題2025/3/2032第二講交通環境工程地質問題6、汽車排放污染的防治汽車排放的廢氣與固體微粒的危害引起金屬腐蝕，對建筑物和雕塑品造成破壞，抑制動植物生長，給經濟、文化領域造成損失。制定相關的汽車排放標準，機動車上路前需進行尾氣檢測改進發動機，采用電子控制燃油噴射。發明使用電動機、太陽能汽車和其它不污染環境的新型能源車。采用現代燃料，優先使用無鉛汽油，增加以液化石油氣或壓縮天然氣為燃料的氣瓶車，推廣氣體燃料，使用符合規定的潤滑劑和燃油添加劑。研制和推廣廢氣減毒裝置，完善汽車保養和修理制度，推廣節油裝置。通過以上的措施，可將汽車排放物造成的污染降到較低程度。防治措施2025/3/2033第二講交通環境工程地質問題7、保護沿線的動植物和自然景觀高速公路修建及通車后的廢氣、噪聲等影響，必然會改變沿線動植物的生活環境，因此，必須采取合理的措施，加以補償。如設置高架橋、隧道工程來減少對野生動物兩區交往的影響。常（德）吉（首）高速公路高架橋思（茅）小（勐）高速公路2025/3/2034第二講交通環境工程地質問題對路線兩側因施工破壞了的植被進行人工恢復。另外在高速公路的建設中，盡可能保持原有的綠地、水庫和地形的差異，保護自然環境、歷史遺址、名勝古跡及保護區，必要時可以改變公路設計方案和施工方案，公路的線形、收費站、服務區的建筑應與周圍的自然、人文環境相融合，盡量作到不留人為破壞的痕跡，減少對自然環境的破壞。高速公路匝道綠化高速公路邊坡綠化2025/3/2035第二講交通環境工程地質問題綠水青山中的高速公路邊坡加固與綠化相結合2025/3/2036第二講交通環境工程地質問題我國首條穿越熱帶雨林的生態高速公路——云南思（茅）小（勐）高速公路思小高速公路是我國第一條穿越國家級自然保護區的高速公路，也是昆明至曼谷國際大通道的重要路段。這條路從1997年開始籌建,直到2003年6月才正式興建，經歷34個月工期后（2006年4月）建成通車。在資金充裕的情況下,之所以醞釀多年,其中一個很重要的原因就是對公路設計方案的選擇，力求將其建成一條生態環保旅游公路。

為此,工程投資從1998年交通部批復的30億元增加到2002年批復的39億多元,橋梁從54座增加到352座,隧道由2座增加到30座,橋隧總長占全線總長97.7公里的26.4%。僅在野象谷一帶,橋隧里程占到公路里程的70%以上寧填勿挖、寧隧勿挖、寧橋勿填順應地形,山轉路轉,與地形協調,與自然和諧。設計2025/3/2037第二講交通環境工程地質問題通往野象谷的匝道下,建設者們專門為野象預留了下河飲水的通道;在野象經常過往的百花山,則通過打隧道的辦法,既保護了環境,又留下了動物走廊;在橋下河邊還專門為野象修建了蹭癢癢的水泥墩……隧道避免明槽開挖、橋梁兩端的路基先期施工、降低邊坡高度、按規定集中棄土和取土、盡可能將棄土場改造成良田、利用路基作橋梁梁板預制場地,對公路邊坡植樹種草、實現生物性防護,以蔥翠的綠色抹去了冰冷生硬的工程痕跡,使整條公路與自然保護區融為了一體……施工公路邊的野象群2025/3/2038第二講交通環境工程地質問題思小高速公路12025/3/2039第二講交通環境工程地質問題思小高速公路22025/3/2040第二講交通環境工程地質問題思小高速公路32025/3/2041高速公路環工結束第二講交通環境工程地質問題《交通環境工程地質問題》小結一、基本知識交通線路的地質作用（工程地質作用）；交通線路的環境工程地質問題；兩種線路結構的共同之處。二、鐵路環境工程地質問題（一）路基工程中的問題斜坡(或山體)變形、失穩破