正在规划建设的川藏铁路,是维护国家统一, 巩固边疆稳定,加快西藏改革开放,优化国家铁路 路网布局的重大需要,对国家长治久安和西藏经济 社会发展具有重大而深远的战略意义[1].川藏铁路 全线约 1 800 km,东起四川成都,经雅安,康定, 昌都,林芝至西藏拉萨,其中成雅段(成都—雅安) 和拉林段(拉萨—林芝)目前已经开工建设,雅安至 林芝段已经开展勘察设计和研究工作. 川藏铁路沿线地形地貌复杂多变,依次经过四 川盆地,川西高山峡谷区,川西高山原区,藏东南 横断山区和藏南谷底区 5 个地貌单元,穿越横断山, 念青唐古拉山与喜马拉雅山等山脉,跨越大渡河, 金沙江,怒江及雅鲁藏布江等江河.地貌形态主要 为盆地丘陵(平均海拔 500 m)和高原深切峡谷(平均 海拔 3 000 m 以上),地形跌宕起伏,岭谷高差可达 5 000 m[2-4](见图 1[1]). 川藏铁路位于扬子陆块区和西藏—三江造山系 两个一级大地构造单元内,由东向西依次穿越上扬 子古路块,巴颜喀拉地块,三江弧盆系,羌塘弧盆 系,班公湖—怒江—昌宁—孟连结合带,拉达克— 冈底斯弧盆系和雅鲁藏布江结合带 7 个二级构造单 元[5].第四纪始新世中晚期以来,欧亚板块受到印 度板块的强烈俯冲与挤压,致使青藏高原物质向东 运动,内部地壳变形表现为近东西向伸展变形和挤 出作用 2 种方式,在地壳运动不均匀部位发育有多 条区域性活动断裂带,如龙门山断裂带,鲜水河断 裂带,雅鲁藏布江断裂带等[6-10]. 川藏铁路沿线地层岩性复杂,东西跨越 5 个地 层分区,包括松潘-甘孜地层区,羌塘-昌都地层 拉萨 0 澜 青 念 乃东 唐 古 拉 山 林芝 100 km 沧 江 昌都 金 怒沙 江 横江 断 山 N 大 雅渡 康定 砻河 雅安 成都 江 图 1 川藏铁路沿线地形地势图[1] Fig.1 Terrain and topography along Sichuan—Tibet railway[1] 第 39 卷 第 3 期 薛翊国等:川藏铁路沿线主要不良地质条件与工程地质问题 �6�1 447 �6�1 区,冈底斯-念青唐古拉地层区,喜马拉雅地层区 和雅鲁藏布江构造岩石地层区,第四纪至震旦纪地 层均有分布[10].地层岩性受地质构造控制,嘉黎断 裂以西为古生界沉积岩,以东为中生界砂砾岩,砂 泥岩,砂页岩和灰岩.侵入岩主要为花岗岩,闪长 岩和斑岩类,广泛分布在沉积地层中.变质岩以片 岩,板岩,片麻岩和大理岩为主,主要发育在元古 宇地层中[11-12]. 川藏铁路全线桥隧占比超过 80%,隧道总长约 1 200 km,包括色季拉山隧道,易贡隧道,多木格 隧道等多条特长深埋隧道.由于沿线地貌陡峻,新 构造运动强烈,中强地震频发,地质环境极其复杂, 活动断裂带,高地应力,地热和冻土等不良地质极 为发育,川藏铁路在建设与安全运营过程中将面临 多种工程地质问题,主要包括浅表层崩塌,滑坡, 泥石流,冻土边坡破坏,冰湖溃决以及深埋隧道高 地温,冻害,突水突泥,塌方冒顶,软岩大变形, 岩爆等地质灾害,为铁路工程设计和建设的世界级 难题[13]. 迄今为止,国内外学者对川藏铁路沿线不良地 质条件及工程地质问题开展了大量研究,并取得了 一定的成果.郭长宝等[10]对川藏铁路沿线及邻区环 境工程地质问题进行了概述,认为川藏铁路沿线活 动断裂带和地震活动频繁,崩塌,滑坡,泥石流以 及深埋隧道岩爆,高地温和软岩大变形等地质灾害 极为发育,严重制约着铁路规划建设.宋 章等[11] 分析了川藏铁路地质灾害特征以及选线原则,发现 崩滑体,危岩落石,碎屑坡,泥石流,雪崩,冰害, 水毁等山地灾害较为发育.许佑顶和姚令侃[14]研 究发现,川藏铁路主要面临缝合带内外动力作用效 应以及冰湖溃决,冰川泥石流等特殊环境地质问题. 此外,国内学者针对川藏铁路不同区段的活动 断裂带及地质灾害特征开展了一定研究.结果表明: 川藏铁路成都至康定段分布有龙门山断裂,鲜水河 断裂和玉农希断裂 3 条全新世活动断裂,断裂活动 性强,可诱发地表破裂,地震振动破坏和地热异常 等工程效应,还可诱发崩塌,滑坡及泥石流等次生 灾害[15].而雅安至康定段将穿越鲜水河断裂南东段 分支,水热活动灾害问题突出,温泉众多,以中, 高温温泉为主,对铁路建设影响巨大[16]. 李渝生等[17]研究发现,川藏铁路康定至昌都段 穿越的金沙江结合带为强烈挤压的逆冲断裂带,结 合带西侧岩浆岩区域为高地应力,结合带东侧则存 在软岩大变形问题.此外,昌都至然乌段处于班公 湖—怒江结合带范围内,结合带整体相对稳定,但 北东边界断裂活动频繁,历史地震最大震级 Ms7.42 级.结合带内地应力较高,易出现软岩隧道大变形 问题[18]. 在地质灾害方面,李孝攀等[19]采用灰色聚类理 论将影响川藏铁路康定至昌都段工程的地质灾害归 纳为崩塌–滑坡,泥石流和断层破碎带灾害,该区 段工程地质灾害为高危险区.吴瑞安等[20]通过野外 地质调查发现,川藏铁路加查至朗县段共发育崩塌, 滑坡和泥石流共 139 处,严重威胁铁路施工与运营 安全. 针对川藏铁路的高地应力,高地温问题,国内 学者也开展了一定研究.唐 浩等
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