川藏铁路昌都至林芝段主要工程地质问题分析

川藏铁路昌都至林芝段穿越藏东横断山区和藏东南高山峡谷,走行于印度板块与欧亚板块挤压形成的南迦巴瓦东构造结附近,地形环境极其艰险、地质构造极其活跃、不良地质极其发育。分析拟建铁路沿线的工程地质环境特征,提出了影响铁路建设的主要工程地质问题。研究表明:拟建铁路具有"九极"工程地质环境特征,极为复杂的宏观地质环境孕育了岩爆和软岩大变形、高地温、深大活动断裂带、高位滑坡崩塌、泥石流、溜砂坡(岩屑坡)、雪崩、冰害、生长期高陡卸荷岸坡、放射性、有害气体等工程地质问题,针对不同的工程地质问题,因地制宜地提出防治措施。针对上述工程地质问题,在拟建铁路的勘察设计过程中,本着以科学研究为先导原则,探索复杂艰险山区勘察方法手段的革新,利用新技术、新方法、新设备,研究重大地质灾害和问题的评估技术。     

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。     

滇藏铁路三江并流区工程地质减灾选线研究

研究目的:滇藏铁路三江并流区以高海拔大高差的地貌特征、软弱破碎的地层岩性、活跃的地质构造运动、高水平构造应力场等复杂的地质条件为地质背景,具有三江活跃构造集束区区域稳定性、强烈浅表生改造的斜坡稳定性、内动力地质作用围岩稳定性及热液地质作用等重大工程地质问题。在拟建滇藏铁路三江段,本文在对其工程地质环境特征和地质灾害分布发育特性等分析的基础上,从地质防灾减灾的角度,研究区段地质选线原则。研究结论:(1)滇藏铁路三江并流区因其高海拔大高差的地貌、活跃的地质构造、软弱破碎的地层岩性及复杂的水文地质等地质因素,为区段山地灾害的分布发育提供了强有力的内外动力地质作用;(2)针对三江段区域稳定性问题,铁路选线应遵循断裂带下盘展线、简易修复工程过活动构造、绕避对地震波具放大效应部位的防灾减灾原则;(3)针对内外动力地质作用下的山地灾害,铁路选线应遵循绕避为先、内移设隧、早进晚出等防灾减灾原则;(4)针对内动力地质作用围岩稳定性问题及热液地质作用问题,铁路选线应遵循或绕避或短距离快速穿越的防治减灾原则;(5)本研究结论对类似工程地质条件下的川藏、川青、滇藏等铁路和公路等线状工程地质减灾选线具有借鉴意义。     

新藏铁路主要工程地质问题研究

新藏铁路为5条进藏铁路之一,走行于塔里木地台和青藏高原两个构造单元,沿线地形、地质条件及自然环境极其复杂多变,其修建技术难度和工程风险极大。通过分析总结拟建线路的工程地质环境特征,提出影响铁路建设的主要工程地质问题。研究表明:新藏铁路地貌单元极为多变、气象条件极为恶劣、地层岩性极为混杂、地质构造极为复杂,存在滑坡和错落、危岩、落石和崩塌、岩堆、泥石流、风沙、地震、高地温、雪害及冻土等工程地质问题,建议在充分借鉴青藏铁路、川藏铁路、拉日铁路、拉林铁路、中尼铁路等科研成果和勘察设计、施工经验的基础上,采用新技术、新方法对主要的工程地质问题的分布规律、对铁路工程影响、选线技术以及防治措施等开展针对性的研究工作,提高我国山区铁路勘察、设计的理论和技术水平。     

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。     

川藏铁路康定至昌都段地质灾害区域危险性评价

为了评判地质灾害对川藏铁路工程的影响,针对康定至昌都段地形高差大、地灾速度大、地灾规模大、构造活动强的特点,通过对现场调查和分析,将地质灾害区域危险划分为低危险区、中危险区、高危险区和极高危险区4个等级。根据灰色聚类理论,将影响线路工程的主要地质灾害归纳为崩塌-滑坡、泥石流和断层破碎带灾害,采用标度法构建判断矩阵,运用层次分析法构建地质灾害区域危险性分区模型,并将该模型运用于康定至昌都区域的地质灾害危险性分区。研究结果表明,康定至昌都区域工程地质灾害主要为高危险区,在进行工程建设时应适当提高标准,以抵御地质灾害的影响。     

基于岩爆烈度预测的川藏铁路线路比选研究

拟建川藏铁路线路穿越区域地质条件复杂,隧道工程占比高、埋深大和岩体初始应力高,具备岩爆灾害发育的必要条件,岩爆地质灾害的分析预测对川藏铁路线路比选尤为重要。通过分析国内地下工程岩爆案例,再结合新建川藏铁路某段的实际情况分析岩爆影响因素,考虑指标的重要性、相关性和易获取性,选取岩石强度、地应力、地质构造和围岩级别4个指标,采用层次分析法(AHP)-专家打分法,建立隧道岩爆灾害烈度预测模型。通过对拟建川藏铁路某段的K、A和C三个比选方案的隧道岩爆灾害烈度进行预测,并通过统计分析获得C方案的岩爆灾害影响最小,为推荐选线方案。在新建川藏铁路某段的岩爆烈度预测实际应用表明,该模型能较为快速地进行岩爆烈度预测,在铁路前期选线阶段具有较好的适应性。     

川藏铁路建设营地规划设计研究

拟建川藏铁路沿线地形复杂多变、不良地质发育、生态环境脆弱且高寒缺氧。为落实川藏铁路"以人为本、保护生态"的目标,针对营地规划面临与常规营地存在巨大差异的难题,以川藏特殊的地形、地理环境、生态环境及生活环境为研究方向,明确营地选址的基本原则,提出了不同地形条件、不良地质下选址的基本要求,并归纳建筑功能区布置组合形式。同时,对建筑布局原则及房屋结构类型进行探讨分析,系统提炼川藏铁路建设营地规划设计思路。     

中尼跨境铁路工程地质环境特征及主要工程地质问题研究

中尼跨境铁路是首条穿越喜马拉雅山脉的铁路,位于印度板块与欧亚板块直接碰撞、拼合的作用带内,其地形、地质条件和自然环境极其复杂,是世界铁路建设史上难度及风险极大的铁路工程。通过分析总结工程地质环境特征,提出影响铁路建设的主要工程地质问题。研究表明:中尼跨境铁路工程地质环境特征呈典型的"六极四高"特征,存在极高地应力下的软岩大变形、硬岩岩爆问题,深大活动断裂的工程地质效应问题,高烈度地震问题,高地温热害问题,边坡稳定性问题,泥石流水毁问题及其他工程地质问题。建议采用"科学研究作先导,先进勘察技术为手段,常规调查与勘探是基础"的勘察设计理念,针对性开展中尼跨境铁路主要工程地质问题分布规律、对铁路工程影响、综合选线技术、工程措施等关键技术研究。     

基于滑坡危险性区划的山区铁路规划选线方法

在铁路工程设计中选择合适的评价方法对线路设计方案进行比选分析,从而选出最优的选线规划方案是前期研究的主要工作。本研究根据拟建川藏铁路康定至林芝段沿线滑坡灾害的孕灾环境、诱发条件和灾害特征,选取断层距离、地层岩性、相对高差等10个危险性评价指标,采用贡献权重法(CRW)对4种设计方案线路进行定量危险性评价。运用GIS系统中的自然断点法对危险性结果进行分级区划和制图,由此对各方案线路的危险度进行统计分析,并结合线路的长度和经过的经济据点指标对4种选线方案进行比选分析,推选出理塘-八宿方案为最优方案。     

川藏铁路某超深埋隧道地应力特征及岩爆分析

研究目的:超深埋折多山隧道是川藏铁路雅康段控制性工程,隧址位于我国西部新构造运动活跃的"Y"字形构造带核心区域,其地应力特征及岩爆预测对铁路选线、设计和施工具有重要意义。本文通过地应力测试数据,数值模拟来分析折多山隧道隧址区及洞身的应力分布特征,明确最大主应力的方向,并利用岩石的单轴加卸、载应力-应变曲线计算其隧道围岩的岩爆倾向指数,分析发生岩爆的岩石力学指标,结合深孔钻探成果、岩石力学试验、水文试验成果来综合分析川藏铁路折多山隧道发生岩爆的强度。研究结论:(1)川藏铁路折多山隧道最大主应力为水平应力,方向为NEE向,实测地应力最大值为17 MPa,数值模拟洞身最大值可达到48 MPa;(2)通过岩爆倾向性指数试验分析可知,围岩具备发生中等~强烈岩爆的储能和释能条件;(3)通过综合分析可知,折多山隧道易发生中等~强烈岩爆;(4)该研究结论可为隧道设计提供依据,也可为邻近区域隧道围岩稳定性判断提供借鉴。     

川藏铁路成康段活动断裂工程效应及地质选线

研究目的:川藏铁路成都至康定段位于我国西部著名的"Y"字型构造楔合部位,区域构造复杂,新构造运动活跃,分布有龙门山断裂、鲜水河断裂和玉农希断裂三条全新世活动断裂,断裂活动对该区铁路选线所造成重大影响。本文通过研究三条活动断裂的粘滑位错、蠕滑变形特征,强震破坏特征以及活动断裂导致的热害、次生灾害分布情况,来探讨在此类地质条件复杂区域的地质选线原则,从而降低活动断裂对铁路工程的破坏。研究结论:(1)川藏铁路成康段穿越的三条断裂均发生过强烈地震,断裂活动性强,对铁路选线影响较大,需通过合理选线降低风险;(2)活动断裂导致的工程效应有地表破裂导致工程破坏,地震波导致震动破坏,断裂控制区地热异常导致工程施工难度加大或工程方案不可行,断裂活动形成的次生灾害如滑坡、泥石流、崩塌等对工程造成破坏;(3)活动断裂区地质选线应充分考虑活动断裂的活动特征以及其导致的主要工程问题;(4)本研究成果主要应用于川藏铁路成康段地质选线工作。     

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。     

大瑞铁路大保段主要工程地质问题及地质选线

研究目的:在建的大瑞铁路位于怒江、澜沧江、金沙江3条大江并流的横断山地区,地形地质条件极为复杂。通过认真总结位于横断山地区的大瑞铁路大理至保山段地质选线技术,对地形地质条件相似的国家铁路网规划中拟建的滇藏、川藏等铁路建设具有一定的借鉴意义。研究结论:大瑞铁路大保段地处印度板块与欧亚板块相碰撞缝合带附近。区内地形地质条件极为复杂,活动断裂、地震灾害、崩塌、滑坡、泥石流及高温热水构成了控制线路方案的主要工程地质问题。在充分总结汲取西南山区深切河谷与活动断裂带铁路地质选线经验的基础上,提出了大保段地质选线定线技术原则,选取了地质条件具有优势的北线方案和霁虹桥桥位方案跨澜沧江。     

高海拔大高差特长隧道洞内温度分布规律研究

研究目的:随着川藏铁路的建设,我国高海拔大高差特长隧道数量急剧上升.目前高海拔大高差特长隧道洞内温度分布规律尚不明确,严重制约其保温防冻设计,若设防不当会造成冻害,影响运营安全.本文以川西高原既有高海拔大高差特长隧道为例,采用现场监测、数值模拟等手段,利用隧道修建前后洞内外气象监测数据,研究高海拔大高差隧道洞内温度分布...     

某高原铁路施工工期影响因素及控制措施研究

某高原铁路工程环境具有"显著的地形高差""强烈的板块活动""频发的山地灾害""敏感的生态环境""恶劣的气候条件""薄弱的基础设施"六大工程环境特征,是中国乃至世界山区最为复杂艰险的铁路工程.结合某高原铁路工程特点、难点,系统分析了沿线地质条件、高原气候、生态环境、桥隧工程等因素对某高原铁路建设工期的影响,在调研国内类似...     

安康至重庆高速铁路大巴山区工程地质条件及选线研究

研究拟建安康至重庆高速铁路沿线的工程地质条件,分析主要的工程地质问题。针对经达州(四川)、万州(重庆)两个主要线路方案,提出工程地质比选意见。收集方案研究范围内的区域地质资料,既有公路、铁路的科研报告,相关政府部门的地质灾害报告,大巴山区岩溶特征相关资料。在大巴山区的城口、岚皋等地区,开展地质调绘工作。掌握了沿线的地形地貌、气象、地震等自然地理概况,以及地层岩性、地质构造、不良地质、特殊岩土等工程地质概况,尤其是大巴山区的岩溶发育特征。根据沿线的工程地质条件,分析修建该铁路可能遇到的工程问题。对两个主要比选方案,进行了工程地质条件评价。线路通过大巴山区时,经万州方案的工程地质条件更复杂,施工风险更大。推荐经达州方案。     

青藏高原铁路的设计与研究

拟建的青藏铁路格尔木至拉萨段纵贯青藏高原腹地，该线经过海拔高程大于4000m地地段长965km，通过连续多年冻土区长550km。青藏铁路在建设与运营管理中主要面对高原与冻土两大问题。文章根据多年的研究成果对高原铁路的设计思路进行了探讨，对管理维修方式及施工期的劳动组织形式提出了建议，对多年冻土地区主要工程地质问题及采取的工程措施进行了分析，并提出了需进一步研究的问题。     

芒市至猴桥铁路梁河—腾冲段地质选线方案

拟建芒市至猴桥铁路沿线新构造运动活跃,地震频发,水热活动十分强烈,工程地质条件十分复杂。梁河—腾冲段线路穿越梁河断陷盆地,跨越大盈江活动断裂及古永—中和街活动断裂,线路附近温泉出露多且密,这给线路方案的选择带来极大的困难。本文在现场地质调绘、钻探、物探、室内试验分析及相关专题研究的基础上,综合分析控制该段线路走向的活动断裂、高地温、更新统砂层等问题,从工程地质角度选择较优的线路方案,为类似地区铁路工程地质选线提供依据。     

川藏铁路雅安至康定段环保选线研究

研究目的:川藏铁路是国家"十三五"规划重点建设项目,目前林芝至拉萨段、成都至雅安段均已经开工建设,雅安至康定段已完成可行性研究,康定至林芝段正在开展前期研究工作。川藏铁路以地形起伏大、地质条件复杂、环境敏感而著称,保护生态环境成为川藏铁路建设中制约线路方案的难题之一,因此开展环保选线研究十分必要且意义重大。本文通过总结川藏铁路雅安至康定段环保选线取得的经验,旨在为该区域类似项目提供参考。研究结论:(1)选择的线路方案坚持依法合规原则;(2)综合考虑各方面因素,开展多方案比选,推荐环境影响最小的方案;(3)重大敏感区先期开展论证及专家咨询,征求主管部门意见;(4)工程形式、大临工程选址以及施工组织要得当,降低对环境的影响;(5)环保选线研究成果可为后续其他铁路项目提供借鉴。