崩塌滑坡堵江堰塞湖灾害链铁路减灾选线策略

青藏高原南缘是崩塌滑坡堵江形成堰塞湖灾害链的高风险区,而我国铁路缺乏应对堰塞湖灾害的经验。铁路灾后改建工程线路优化设计将产生直接减灾效益,而新建铁路在选线阶段就采取一些主动减灾策略,也是风险调控的重要手段。为此,以中巴经济走廊中拟建哈维连至喀什铁路Attabad堰塞湖段为研究对象,根据堰塞湖灾害特点,通过将改建工程分段设计,并对不同改建线路方案进行技术经济指标比较,完成该段改建线路设计。基于上述工作,提出以有利地形控制溢流口开挖深度、宜尽量利用既有工程、在离开湖区后集中展线尽快与既有线联接、有条件时可提高限制坡度等灾后绕湖铁路选线设计要点与高位选线、酌情预留提高限坡措施的条件、尽量不跨河等新建铁路减灾选线设计策略,希望为铁路应对崩塌滑坡堵江堰塞湖灾害链提供参考。     

崩塌滑坡灾害对川藏铁路康定—昌都段选线的影响

线路选线是铁路工程设计与建设中一项关系到全局的总体性工作,线路走向是否合理,直接关系到铁路本身的工程投资和运营效果。地质灾害是影响铁路选线最重要的因素。通过滑坡崩塌灾害对线路的影响分析,可最大限度避免线路经过严重地质灾害地段,规避重大工程风险。通过对川藏铁路康定—昌都段沿线崩塌滑坡灾害调查和量测,结合遥感解译成果,主要考虑沿线崩塌、滑坡灾害的影响,给出关键区段、节点的铁路地质选线策略,对比规划线路,提出基于崩塌滑坡灾害影响的建议线路。     

川藏铁路旺北村特大型滑坡特征及对铁路危害分析

川藏铁路沿线因独特的地形地貌、活跃的构造运动、复杂的地层岩性等环境条件,滑坡灾害极其发育,其中规模为大型和特大型滑坡灾害也分布多,其相比中型(小型)滑坡对铁路的危害更大。为了保证川藏铁路顺利建设和长期安全运营,选择旺北村滑坡这一典型特大型滑坡灾害点作为研究对象,根据多次的实地考察,运用工程测量、无人机航拍、遥感影像等手段,查明旺北村滑坡的平面形态、地形地貌等,分析阐述滑坡成灾过程、形成原因及对铁路可能产生的危害方式,并提出相应的防治建议,以期为川藏铁路的建设提供科学依据以及为该区域滑坡灾害研究提供参考。     

基于复杂网络的艰险山区铁路崩滑流灾害链全过程风险评估

艰险山区铁路沿线崩塌、滑坡、泥石流等自然灾害频发,为保障山区铁路安全建设和安全运营,对山区铁路典型灾害链进行全过程风险评估意义重大。基于复杂网络理论,对山区铁路灾害事件的孕灾环境、致灾因子、承灾体特征及链式演化规律展开研究,分析山区铁路典型崩塌滑坡泥石流灾害链成灾机理,构建山区铁路崩滑流灾害链网络模型,利用网络节点出入度、子网数、支链数、介数中心度、边介数、连通度和平均路径长度7个评价指标,综合评估灾害网络节点的重要度和边的脆弱性。结果表明:在山区铁路崩滑流灾害演化网络中,淤埋线路、车站、桥涵和隧道,行车中断或瘫痪是风险控制的关键点。研究成果为艰险山区铁路崩滑流灾害链预防、断链减灾工作做出决策支持。     

威红线K36滑坡滑动机理的分析与研究

滑坡地质灾害是西南地区铁路既有线安全防控的重点。以昆明铁路局管内威红线K36滑坡治理工点为背景,从现场表观病害调查、地质水文条件分析等方面入手,研究了一个典型滑坡灾害发生的机制、成因。同时,结合该病害工点的成灾机理,对如何规避此类灾害提出了见解,以期对新线设计有所警示。     

博尔博松大桥工程滑坡成因分析及治理研究

研究目的:随着我国西部大开发战略的实施,广大的中西部山区铁路建设步伐进一步加快,工程修建引发的滑坡也不断增加.滑坡属不良地质,对工程影响极大.因对滑坡认识不足而在工程建成后出现问题造成重大损失的事件屡有发生,正确认识滑坡,对其稳定性做出正确评价是非常重要的.总结博尔博松工程滑坡经验教训,分析滑坡形成机理,产生原因,提出处理措施,对保障铁路建设,安全运营具有重要意义.研究结论:山区铁路选线必须贯彻"预防为主"的原则.顺层斜坡地段不宜"大填、大挖",破坏山体的稳定性;在顺层斜坡地段修建工程时,临时支护措施要加强,长大顺层斜坡地段线路应以绕避为主.     

西安至延安高速铁路沿线滑坡灾害及其防治对策分析

拟建西安至延安高速铁路位于黄土高原,由于河流冲刷、人类工程活动等因素,其沿线发育大量黄土滑坡,具有密度大、易滑动、难防治等特点,严重威胁铁路行车安全。在陕西I49E007004(耀县)幅1∶5万环境地质调查项目研究报告的基础上,结合遥感解译成果,对沿线的滑坡灾害发育特征及防治对策进行分析。分析认为:西延铁路沿线的黄土滑坡可归纳为3类,分为黄土内滑坡、黄土-基岩接触面滑坡、黄土-泥岩滑坡,且其分布的空间特征具有不均匀性、群集性和延续性,并因地制宜,对线路沿线的黄土滑坡提出防治对策,为拟建西延高铁沿线黄土滑坡灾害的防治提供相关参考和依据,同时助力黄土高原滑坡灾害的防治。     

蒙华铁路黄土滑坡风险评价研究

为了降低滑坡等不良地质在铁路建设和安全运营过程中产生的危害,在选线过程中需对区域内不良地质发生的风险进行评估。以蒙西至华中煤运通道工程黄土高原区为研究对象,基于遥感与GIS技术开展区内黄土滑坡风险评价研究,通过GIS技术分析滑坡与环境要素的内在联系,确定18个滑坡影响因子并进行定量研究;根据区内滑坡遥感解译成果和影响因子数据建立加权叠加模型,实现滑坡风险等级区域划分,并提出一种新的因子权重计算方法:通过建立滑坡因子变异系数在滑坡处与研究区的数学关系确定因子权重,具有客观可靠性;基于黄土滑坡风险评价结果,对拟选线位进行方案比选,提出最优线位通过方案。研究成果可应用于铁路工程选线设计和防灾减灾等工作。     

综合地质分析法在工程滑坡预测整治中的应用

研究目的:昆明南连接线高速公路工程五标段在即将交付验收前,一段路基地段出现两处较为严重的滑坡险情,其中一处已经完全滑塌,另一处处于滑溃前的极限状态。本文通过工程案例的现场调查分析及整治处理,试图找到一种能够早期预测工程滑坡隐情并减少甚至避免工程滑坡灾害发生的方法途经,为今后公路、铁路、地铁、水库大坝等工程中类似边坡工程问题的处理提供借鉴。研究结论:(1)现有两处滑坡的性质、状态截然不同,其中K 23+475~550段属于彻底滑溃的浅层顺层岩质滑坡,已基本稳定,K 23+680~800段属于深层牵引式土质滑坡,处于滑溃前蠕变阶段,状态极不稳定;(2)利用综合地质分析法分析预判出,K 23+550~680段边坡属于潜在的浅层顺层岩质滑坡,存在滑塌的极大可能;(3)根据滑坡各自的性质特征,提出了不同的整治方案,依次分别是:彻底清除、预加固、应急抗滑与永久抗滑;(4)本文提出的综合地质分析法可为类似边坡工程的灾害预判、应急抢险、永久整治提供借鉴。     

平武县大桥镇斩龙垭滑坡抗震减灾的思考

研究目的:为了防御和减轻地震灾害,确保生命和财产安全,实行预防为主、防御与救助相结合的方针,对四川平武县大桥镇斩龙垭滑坡的抗震减灾进行研究,为政府相关部门编制防震减灾规划提供有关基础资料,和采取抗震减灾措施提供依据.研究结论:受汶川"5·12"特大地震的影响,斩龙垭滑坡滑坡方量约118×104 m3,属于大型滑坡,滑坡形成的环境条件和滑坡加剧发展的外部诱发因素很多,且现今一直在滑动变形,直接威胁到平水公路的通行及民房农田的安全,一旦形成堰塞湖,将对上下游造成巨大损失.通过对滑坡诱发因素、形成的条件和造成的危害的论述,据此对滑坡防治效益进行了评估,如能及时对滑坡进行治理,将大大改善和提高当地居民的生活环境.     

支沟堰塞湖溃决引发主河洪水计算方法研究

支沟冰碛堰塞湖溃决洪水是我国铁路、高速公路建设未应对过的新风险,此外,西藏地区的河道还往往具有宽窄相间的复杂形状,直接应用洪峰展平法计算溃决洪水的演进过程误差过大。通过水槽实验,发现由于支沟溃决洪水入汇主河时分流扩散、到达河道突缩段时因流态紊乱导致局部阻力损失增大,洪峰流量和水深在汇口和突缩段均出现明显衰减。针对上述的衰减现象,对李斯特万公式和谢任之公式进行修正,在原式基础上添加了折减系数以适用于复杂情况下的洪水计算。经米堆冰湖溃决案例检验表明:修正后的公式精度明显提高,可作为一种与铁路、公路选线原则方案确定阶段精度要求相匹配的溃决洪水风险快速评估方法使用。     

新建兰渝铁路兰州至广元段滑坡危害区划研究

研究目的:兰渝铁路是国家《中长期铁路网规划》西北西南区际间的新通道。为了在该项目的建设前更好地了解沿线地质灾害情况,做到有的放矢,为兰渝铁路的顺利建设提供技术参考,也给该地区今后的各项基础建设施工工作储备资料。研究方法:对设计线路经过位置进行大范围的调绘、勘察,结合兰州—广元段滑坡不良地质资料等研究成果,充分分析、归纳了该段线路走行范围内滑坡分布、成因上的共性及规律。研究结果:完成了兰渝铁路加深地质工作,建立了滑坡危害区划,给出了相应的工程处理对策。研究结论:对于黄土高原河谷阶地区,线路方案多以填方工程设计,滑坡影响极小;对于黄土高原沟壑梁峁区,线路方案多以隧道、桥梁工程设计,对于大型以上的滑坡多以绕避为主,对于无法绕避的,要进行预防并治理;对于构造体系交汇影响区,线路方案以隧道工程为主,大、中桥较多,绕避了大部分滑坡;对于山间河流冲击谷地区,线路方案以隧道、路基工程为主,滑坡影响较小;对于单一构造体系区,线路方案各种工程都有,滑坡影响极小。     

考虑湖盆摩阻效应的川藏铁路冰碛堰塞湖地震涌浪及溃决风险分析

川藏铁路沿线存在着众多冰碛堰塞湖,且大部分位于高烈度地震区,堰塞湖溃决洪水成为对线路方案起控制作用的灾害类型,而地震涌浪是导致冰湖溃决的主要诱因之一。目前湖泊地震涌浪计算公式一般忽略湖盆的摩阻效应,对水深较浅且糙率大的冰碛堰塞湖而言,计算值偏小。鉴此,通过开展不同水深、不同地震峰值加速度、不同糙率的振动台造波模型实验,研究湖盆摩阻效应对地震涌浪的影响。根据实验结果,建立考虑摩阻效应的地震涌浪计算公式,并利用漫溢型溃决临界水文条件提出了冰湖溃决判据;最后以川藏铁路帕隆藏布流域为例进行应用说明,从而建立一种与选线原则方案确定阶段精度要求相匹配的冰碛堰塞湖地震涌浪溃决风险评估方法。本文公式考虑湖盆摩阻效应,适用于水深较浅的冰碛堰塞湖,尤其是在大震强震情况下,其计算结果偏安全。     

平原地区桥涵设计流量确定及桥位选择

半干旱平原地区宽浅性河流主河槽流量占比较小,河滩流量占比较大,上下游河道地形地貌及跨河建筑物的设置对交叉处设计流量影响较大,设计流量如何确定,河滩处的流量如何分配,桥位如何选择是设计工作中的难题。以某铁路跨越位于坝上草原的二道营河为例,提出考虑上游河道阻水及流量错峰折减的分析方法;以某铁路跨越位于坝上草原的葫芦河为例,提出河道有支流时各支流的流量分配方法。相较于传统计算方法,考虑上游河道阻水及流量错峰折减的综合分析方法可更全面反映流域的实际情况,能够使设计流量减小20%~30%,有助于确定合理的桥涵位置及桥涵孔径,减小工程规模,降低工程造价。     

复杂艰险山区高速铁路减灾选线设计研究

复杂艰险山区地质灾害问题十分突出,工程建设条件差,高速铁路线型标准高,适应地形及绕避不良地质的灵活性差。对于长达数百至上千公里的复杂艰险山区高速铁路带状工程,众多的地质灾害绕无可绕、避无可避时,只能避大就小,海量筛选技术可行、经济合理、风险可控的线路和工程方案。高效识别“长线路、宽廊道”范围地质灾害,量化百年服役期铁路工程安全风险,科学确定“宏观走向”“空间线位”“工程设置”等多层次风险调控举措,实现以“减灾”为核心的方案群多目标智能优化,是复杂艰险山区高速铁路成功修建与安全运营的关键。本文简介了复杂艰险山区高速铁路减灾选线设计成套技术,该技术以“一套减灾选线理论与方法”+“三大减灾选线支撑技术”为核心,成功突破了复杂艰险山区修建高速铁路的技术瓶颈,支撑了6300 km复杂艰险山区高速铁路的工程建设,指导了1.3万km高速铁路的勘察设计,并被其他陆地交通项目借鉴利用,在服务“交通强国”战略、“一带一路”建设中具有重大意义并具有广阔应用前景。     

高速公路大坪滑坡深部监测动态特征分析

重庆市奉节大坪滑坡是由前级浅层的堆积层滑坡和破碎岩石滑坡组合而成的复合型大型老滑坡。根据勘测结果分析,岩层顺倾地区是滑坡易发地区,由于隧道开挖,引起了大坪老滑坡的整体复活。布置测斜孔对滑坡进行深部位移监测,监测结果分析表明:大坪滑坡存在典型滑动带,降雨对滑坡影响较大,滑动面较深,且滑动面以上滑坡体不同部位变形速率不一致,通过明确滑动带的位置、厚度、滑动方向及变形范围,为工程治理设计提供了依据。