滑坡堰塞湖危险性预测与铁路减灾策略

我国铁路已开始向滑坡堵江高危险区延伸,滑坡堰塞湖灾害链成为在选线设计阶段就应该防控的风险源。提出一套堵江危险性评估作业程式,以及各环节建议采用的理论公式。在此基础上以拟建的川藏铁路德沙滑坡为例,首先利用ANSYS有限元软件、FLAC3D三维有限差分软件建立三维滑坡模型,分析滑坡稳定性;然后利用经验公式计算大震情况下可能堵江的预测结论;最后预估堰塞湖影响范围,据此提出线路工程减灾对策。不仅可为研究区线位设计和重大工程布设提供参考,并希望通过范例性研究,推动山区铁路灾害链减灾技术的发展。     

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。     

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。     

川藏铁路(康定至林芝段)沿线滑坡风险分析

根据川藏铁路康定至林芝段穿越区域滑坡灾害的孕灾环境、诱发条件耦合铁路线路承灾体的暴露性、属性特征和成灾恢复力等5个方面选取地层岩性、铁道类型等14个风险评价指标,构建基于贡献率法的的风险评价模型,并开展川藏铁路沿线滑坡风险定量分析评价及制图,在此基础上对拟建铁路沿线的滑坡灾害可接受风险水平开展定量分析。结果表明:处于高和较高风险度区的铁路线路为131.13km(10.7%),处于可容忍风险水平线上的线路长度为85.14km(8.47%),因此规划线路总体上较好地规避了滑坡灾害风险,但线路局部高风险线路的选线尚有调整空间,在工程建设和运营维护时应采取相应的滑坡灾害防控措施以规避、转移和降低风险,提升其抗灾性能。本方法可为川藏铁路及类似拟建重大线性工程的选线设计和沿线滑坡灾害的风险控制提供参考依据。     

复杂岩溶区高速铁路减灾选线理论研究

研究目的:岩溶地区既有(高速)铁路建设中时常出现突水突泥、岩溶塌陷、地表失水等灾害,给人类生命财产造成严重损失,对环境造成不良影响,因此有必要从岩溶灾害风险管理角度研究复杂岩溶区高速铁路减灾选线理论,以便完善高速铁路选线理论体系,对岩溶区高速铁路选线工作、防灾减灾具有重要实际意义。研究结论:(1)揭示了复杂岩溶区控制高速铁路选线的岩溶致灾因子及灾害风险类型;(2)创立了复杂岩溶区高速铁路减灾选线理论:在识别岩溶致灾因子、灾害风险的基础上,以"绕避强烈发育岩溶,选择相对安全位置,设置合理工程设施"为指导方针,贯彻执行"先绕避、短通过、抬高程、傍河边、靠既隧、顺坡排、浅覆盖、防崩滑"二十四字减灾选线指导原则,初步选定线路方案;采用以多级模糊综合评价法、风险评估法进行线路方案定量综合比选和风险评估,不断完善线路方案;(3)该研究成果有利于完善铁路勘察设计规程规范,指导高速铁路选线工作,实现"防灾减灾、降低造价、确保安全"的目标。     

基于GIS的风沙地区铁路选线不良地质环境建模及线路优化设计研究

风沙地区铁路选线主要受制于地质因素、环境因素，实现沿线区域地质环境建模是减灾选线及线路优化设计的基础。为提高沙害区线路方案设计的效率与水平，借助遥感技术实现铁路沿线风沙灾害信息识别与提取，设计多源异构地质数据的入库规则与存储方式，建立基于GIS的风沙地区铁路选线不良地质信息库，实现灾害数据的统一管理；利用获取的选线区域矢量、栅格、专题数据，基于GIS建模功能构建风沙区选线地质环境模型，实现不良地质信息的多维表达与空间分析，通过可视化的立体选线方法进行线路方案的优化设计。以格库铁路某沙害区选线为例，建立线路三维地质环境实体模型，通过分析风沙流对平面穿越和立体绕避2个线路方案的危害程度，得到了较为合理的设计结果。研究表明，本方法能够为今后风沙地区铁路选线设计提供一定的技术支撑。     

新建银西铁路黄土沟壑区工程地质选线

通过实例论述新建银川一西安铁路通过黄土沟壑区的地质选线。重点阐述了该区域的地质环境特征,黄土滑坡产生的机理及分布规律,总结了铁路线路通过黄土沟壑区冲沟的要点及选线原则。在对该区域进行详尽的地质调查的基础上,通过调整接轨方案,绕避了黄土滑坡集中发育的沟壑区,使线路尽量走在地质环境好的黄土梁塬区冲沟上游,不仅考虑了黄土滑坡对铁路安全的影响,并比较了方案造价及工期方面的因素,确定了最适宜的线路方案。     

锦州港至白音华铁路天河梁越岭段线路方案研究

越岭段的铁路选线是线路选线中的重点、关键,涉及到线路走向、投资节省、运营安全、减灾防灾等;越岭段的选线应因地制宜、因线制宜,综合考虑铁路建设及运营期间的各方面需求。针对锦州港至白音华铁路由赤峰越天河梁进入锡林浩特界,线路方案综合了灾害防治、绿色环保、运营通风、运输实践、投资节省等因素,经过系统的研究、比选后确定。天河梁越岭段线路选线是减灾选线理念在山区越岭选线的工程实践,对严寒多雪的山区铁路越岭选线具有一定指导意义。     

合福客运专线滑坡发育区工程地质选线

高速铁路工程其曲线半径大,对线形要求严格,而滑坡对高速铁路工程的施工、运营影响极大。如何在滑坡发育区进行工程地质选线以快速稳定山区高速铁路线位方案,既确保线形平顺,又确保滑坡段的铁路安全、经济就显得尤为重要。结合合肥至福州铁路客运专线南雅至福州段可行性研究阶段的工作,采用遥感选线、踏勘及测绘选线、勘探选线及大范围地灾评估四个步骤进行了滑坡发育区高速铁路工程地质选线。通过该四步工作方法,及时稳定了线路方案,为进一步开展工作提供了重要保障。避开所有滑坡而不考虑铁路线形,或者一味地追求线形而不考虑滑坡影响都是片面的,对大型、处理后隐患大的滑坡宜绕避,但对于规模适度、适宜处理的滑坡选择合适部位通过,对高速铁路工程选线而言是大有裨益的。     

西宁至成都铁路地质防灾减灾选线原则研究

不良地质区域是影响铁路选线设计的重要控制因素,以防灾减灾为核心的区域选线方法能够合理规避各种不良地质灾害。为进一步完善不良地质区域铁路选线设计的理论与方法,以西宁-成都铁路西宁至黄胜关段为对象,进一步研究复杂艰险山区的铁路选线设计。利用前期地质研究工作成果,分析线路行径区域存在的复杂地质灾害问题,并充分结合相邻线路及其他艰险山区线路选线的经验与教训,针对弱成岩水稳性地段、软岩大变形、高地应力及岩体破碎地段的地质情况,采用综合选线思路,提出适应该区域的防灾减灾选线及工程选线原则,得到较为合理的线路设计方案。     

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。     

自然保护区铁路选线

研究目的：随着我国自然保护区建设的大力推进,自然保护区数量、面积都有了很大的提高。铁路工程由于其自身长度较大、技术限制、需要靠近经济点等因素影响,经常会与自然保护区等发生关系,为此对涉及自然保护区等环境敏感区域的铁路选线提出建议。研究方法：结合铁路选线中与自然保护区发生干扰的不同情况,分析涉及的法律障碍,依据相关法律法规及规范性文件等找出问题解决途径。研究结果：铁路不允许进入自然保护区的核心区和缓冲区;需占用自然保护区实验区的,不得破坏当地生态环境,其污染物排放应满足规定的排放标准。当线路由于各种原因控制侵入保护区范围时,应当依据相关法律法规履行手续。研究结论：选线阶段设计单位在收集保护区资料的基础上对选线进行调整,尽量绕避;难以绕避时,应尽量避开保护区核心区和缓冲区。建设单位应于项目前期即开始办理相关手续,促进项目的勘察、设计、环境影响评价等工作的有机结合,使项目建设能够平稳、快速、合法地推进。     

中尼铁路沿线活动断裂对地质选线的影响浅析

拟建中尼铁路沿线分布的5条活动断裂对铁路工程影响极大,因此研究断裂的活动特征,总结活动断裂分布区的选线原则意义重大。通过分析国内外研究成果,采用现场调查和遥感判释等技术手段,研究活动断裂特征及其对铁路的影响。结果表明,沿线活动断裂对铁路的影响主要为蠕变和错段、诱发地灾、诱发地震和温泉热害4个方面; 3条Ⅰ级发震断裂。因此线路的总体选线原则为:线位服从桥位,桥位服从地质;线位服从隧道洞口位置,隧道洞口位置服从地质;线位服从车站,车站服从地质。地质选线原则为:穿越3条Ⅰ级发震断裂的隧道,应加强监测;避免顺活断层展线;尽量避免通过断裂交汇区;佩枯错至加德满都段尽量行走于峡谷东岸;无法绕避的地热发育地段,采取降温措施。     

湿陷性黄土区半填半挖路基水害整治及设计建议

在湿陷性黄土地区修建半填半挖路基,基底处理、路基结构早有成熟技术和经验。但在半干旱的少雨地区,偶遇持久暴雨时,在个别区段路堤侧边坡发生了垮塌等病害,分析水害形成原因,提出整治措施方案、施工注意要点以及设计建议,避免小细节酿成大灾祸,对于类似地区路基设计、施工,确保铁路运营安全,具有重要意义。     

川藏铁路主要地质灾害特征及地质选线探析

拟建川藏铁路横穿三山,跨越五水;沿线地形起伏大、构造活动强烈、地层岩性及气候复杂多变;大型崩滑体、高位危岩落石、泥石流、碎屑坡、水毁、雪崩、冰害及生长期高陡岩质边坡等山地灾害发育,其具有规模大、破坏力强、灾害发生频繁且难于治理等特点。在调查拟建川藏铁路沿线主要地质灾害及分析其特征的基础上,从地质角度研究其选线原则。研究认为:拟建川藏铁路高山峡谷地貌段选线首先应遵循线位服从桥位、桥位服从地质及线位服从车站、车站服从地质的两大总体选线原则;对于高山峡谷地貌段,铁路选线宜应先确定桥位,再以越岭的长隧方案或以傍山的长隧短打方案展线为宜,尽可能地绕避大型不良地质体;对于藏东南宽广的高山峡谷地貌段,铁路选线宜外移绕避大型滑坡、岩屑坡或展线于对岸避开泥石流,主要以路基或桥的方式、局部可辅以隧道绕避大型不良地质体通过为佳;而针对迫龙藏布峡谷段,铁路选线宜以傍山的长隧短打的方案通过为佳,尽可能减少线位露头以绕避地质灾害体。     

哈大高速铁路转临时便线接触网过渡设计研究

以哈大高速铁路转临时便线接触网过渡设计为背景,着重论述高速铁路转临时便线接触网过渡设计中发现的新问题及处理方法。通过对多个设计方案在技术标准、对运营高速铁路的影响、施工难度、经济评价等方面对比分析,提出准确定位高速铁路临时便线标准,避免在运营高速铁路线路两侧设置临时便线用接触网支柱以及灵活运用永临结合设计原则的设计思想。     

新疆克拉玛依至塔城铁路风雪灾害特征研究

风吹雪灾害是克塔铁路选线及设计中的重点和难点问题,研究风雪灾害特征,有效避免和减少灾害段落,对线路方案选择及雪害防治具有重要的理论与现实意义。利用既有气象资料,结合现场考察和数值天气预报模式、大气污染模式中气象模块的模拟结果,得出冬季的主导风向为东、东南风,夏季的主导风向为西、西北风,风向季节交替明显,东、西大风相继出现;冬季风普遍大于夏季风,风雪灾害防治的重点是冬季的风吹雪。利用卫星影像和区域气候模拟分析得出,南方案(老风口展线方案)可能发生风吹雪的段落比北方案(玛依塔斯走行方案)长24.2km,频次也较多。