南方多省持续强降雨，如何保障铁路行车安全？

◎ 陈科 魏建军 杨茗茜 束婧雅 科技日报记者 过国忠

6月5日，受贵州省境内局部地区持续强降雨影响，成贵客专黔西站至清镇西站间线路附近发生陷穴地质灾害，铁路部门立即启动应急预案，封锁该区段，组织人员全力抢修线路。

什么是陷穴地质灾害？近日南方多省持续强降雨，如何保障铁路行车安全？有哪些预警技术手段？

6月6日，科技日报记者就此采访了相关专家。

持续降雨地质灾害风险加大

“陷穴是在石灰岩、白云岩等碳酸盐岩分布区，因岩溶（喀斯特）作用，或在黄土分布区，因地下潜蚀作用而形成的塌陷坑，也是在这些区域进行铁路、公路工程建设中较常遇到的问题。”中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所谢洪研究员说。

谢洪介绍，在碳酸盐岩分布区，其成因是碳酸盐岩具有可溶性，在地下水的化学溶蚀作用下，岩石内部形成孔隙和溶洞，薄弱处受上部压力作用或在自重应力与附加应力共同作用下会产生塌陷。

而在黄土分布区发生，是因为黄土大多具有湿陷性的特点，即在上覆土层自重应力作用下，或在自重应力和附加应力共同作用下，浸水使土的结构破坏而发生显著变形（如塌陷）。

在谢洪看来，雨季降雨强烈冲刷孔隙和溶洞中的泥沙，使其支撑力降低，再加上动荷载就容易发生塌陷；在喀斯特地区大量抽取地下水等使地下水位显著下降时，溶洞发育的碳酸盐岩体上部受力，也会使失去地下水体浮力支撑的岩体发生陷穴灾害。

“近日南方多省持续降雨，使部分公路路堤、铁路路堑和路堤及边坡的含水率加大，甚至趋于饱和，致使边坡崩（溜）塌与滑坡、路基塌肩等隐患增多，也会使碳酸盐岩和黄土分布区的陷穴灾害增多。短历时的强降雨引起的山溪汇水，使引发山洪、泥石流等地质灾害的风险加大。”谢洪说。

从事地质工程研究的常州工程职业技术学院建工学院岳翎博士介绍，在地面塌陷地质灾害较为发育的地区，若进行管线、隧道等地下工程建设，则会导致建筑结构悬空失稳，在上部荷载较大时甚至可能导致隧道坍塌、管道破坏等不利影响。

地面塌陷发生前，往往有以下先兆：如地面发生明显变形、沉降、小型坍塌、环形开裂等，周边建筑物出现倾斜甚至开裂，当地面有积水时出现冒气泡、水泡、旋流等。

相关专家透露，此次D2809次列车运行区间内连续四日普降大雨，事故发生时空气湿度高达90%，其高湿度环境使动车组制动、牵引系统可靠运行面临着新挑战。

采取“人防、物防、技防”综合管控措施

“持续强降雨下的铁路行车安全非常重要，尤其是在山区路段，频繁发生泥石流、崩塌、山洪等自然灾害，行车安全危险系数增加，威胁人们的生命安全。”江苏理工学院汽车与交通工程学院交通运输专业刘若晨博士说，针对这类不安全因素，目前轨道交通主要采取的防范技术和工艺，包括安全风险辨识、分级、管控和安全隐患排查与治理。

谢洪介绍，对陷穴灾害的预警技术手段目前主要有：人工巡查、重点地段摄像头监测、地质雷达监测、合成孔径雷达干涉测量、基于岩溶管道裂隙水（气）压力监测的触发因素监测、时域反射同轴电缆监测等技术方法。

中车戚墅堰所铁马公司产品开发部副经理朱松介绍，强降雨天气的恶劣工况，对高速行驶状态下列车的刹车能力提出了考验。高速列车通过车轮在轨道之间滚动的方式安全前进，当车轮相对轨道出现滑行时会存在列车滑出轨道的风险。 

“为保证车轮不会出现打滑滑行，需在设计阶段从材料和结构方面进行考虑，保证制动闸片摩擦性能稳定，产生的制动力既能保证列车安全停车，也能保证不会超过列车轮轨的黏着极限，让列车能够始终保持在轨道上进行滚动前进。”朱松说。

刘若晨认为，在实际运行过程中，设备、设施的安全性是铁路安全行驶的硬件基础，因此在铁路运行前一定要做好设备的安全检查，提高设备、设施的安全性，做到定期检查，排除隐患危险，防患于未然。

专家提出，要通过超前调研、分析、论证的方式，找准隐患产生的根本原因，采取安全隐患治理方案和“人防、物防、技防”综合管控措施，并通过优化安全隐患治理流程，实现安全隐患闭环管理。

尤其是要依托相关先进设备，如钢轨探伤、轴温探测、微机系统报警、视频监控、无线调车机车信号和监控系统等，及时发现安全隐患，及时排除，以及加强与地质、气象部门联系，及时转发地质灾害、气象预报，发生灾害或遇到极端天气时，启动应急预案，尽可能减少损失。

编辑：李晓航（实习）

审核：朱丽