边坡灾害对川藏线选线的意义

(西藏大学 西藏 拉萨 850012)

川藏铁路沿线主要的灾害主要是地震、滑坡、泥石流、冻土、高地应力以及沿线的地层岩性对于铁道的影响。对于沿线的铁道危害作用巨大，不仅会造成人生安全，而且经济损失也会较为严重。对于地区的研究不仅利于铁路的选线，而且对于减少地质灾害对于区域的危害，对于相关领域的研究起到促进作用。通过在设计阶段针对性地提出以减灾防灾为中心的设计思路，为后续工程顺利建设提供了技术保障。

线路需要横穿横断山脉，具有地形高差大、地灾规模大、构造活动强等显著特征。为确保工程建设及运营的安全可靠，川藏铁路按照“一次规划分段实施”的原则有序推进建设工作。主要工程难度地段主要为雅安到林芝段。面临六大问题：地形切割极为强烈、气候条件极为恶劣、岩性条件复杂多变、地震效应极为显著、构造条件复杂以及水文条件复杂。而且在高原地区还存在“四高”，主要是高地应力、高地震烈度、高低温和高地质灾害风险。这些对于川藏铁路的选线起到极大的影响，在选线过程尽量远离避开条件复杂的位置。

高原峡谷至高原盆地过渡区。主要分布在线路自峡谷向高原夷平面的攀升过程中，海拔多在3500～4100m之间，自然山坡较为陡峻，主要发育有滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害。虽然各种地质灾害发生的规模和频率较高原峡谷区略少，但在强震等外力作用下，对工程建设仍具有极大的破坏力。而在长期构造运动中产生的规模巨大的岩屑坡也是该区域较为特殊的地质灾害，需要在选中予以充分的重视。

高原盆地及盆地至高原面过渡区。夷平作用下形成的高原盆地主要分布在理塘、措普、玉龙、邦达等区域，海拔多在4100m以上，地形较为平坦，地质灾害发生相对较少，主要存在季节性冻土等地质问题。但在高原盆地至高原面过渡地段，局部发育的岩屑坡和冰融型泥石流，工程治理难度大，需要在选线中尽量予以绕避。

选线中应高度重视构造运动及其次生灾害对工程建设的影响，尽可能避开活动断裂及其交汇区域，无法绕避时应选择走行在岩体较为稳定的一侧，跨越断裂带时采用相对简易便于修复的工程。对于峡谷中密布的各类不良地质，可以借鉴以往铁路建设“查清两岸、避重就轻、内移取直、早进晚出、多次跨河、宁宽勿窄”等选线原则，选线应避免傍山短隧道群，选择围岩完整性较好的长隧道绕避岸坡稳定性差的问题。但对于以往“多次跨河”原则，则需要结合横断山脉山体破碎、滑坡及山体崩塌规模巨大等特殊地质环境，研究减少跨河次数的方案，重视跨越河谷地段地质勘查和桥位选择工作，适当抬高线路高程，提高桥下的防护和导排能力，减少工程对山体的过度开挖和扰动，提高抵御地质灾害的能力。

川藏铁路沿线新构造运动频繁，地震频发。川藏铁路跨越地域广，线路地质条件复杂，线路穿越多条地震带，受地震灾害影响严重。高烈度地震不仅对铁路工程造成巨大破坏，使铁路路基破坏，桥梁和隧洞破坏。由于在林芝到雅安段，地形上主要为高山峡谷，沟谷较深，铁路的建设主要以桥梁和隧洞的形式修建，因此对于区域上的地震前期研究工作必须要提前做详细的调查，确定区域上地震带的分布情况以及地震发生的可能烈度情况，在铁路的设计选线的过程中，尽量远离地震分布带。在避不开的区域，必须经过地震带时，确定地震的可能发生的烈度以及破坏程度进行研究，及时给予设计单位反馈，让铁路建设考虑详细，提高铁路的抗震的烈度，采取措施减少地震的破坏。开展高地震烈度下特殊大跨度桥梁技术研究。收集整理以往特殊大跨度铁路桥梁建造经验，对于重点桥渡研究与规划公路合建等提高桥梁刚度的技术方案，为选线设计采用高线位绕避地灾发育地段提供技术支撑。

川藏铁路横穿青藏高原东缘地形急变带，横跨14条江河(大渡河、鲜水河、雅砻江等)，沿线由于受青藏高原强烈隆升的影响，地势起伏大，河流切割强烈，具有相对高差大、山坡陡峭和沟谷深切的典型特点。在如此复杂的地质环境条件下修建铁路，山地灾害成为局部乃至全线的关键控制节点，关乎川藏铁路建设的成败。川藏铁路康定至林芝段沿线地质构造活跃，具有高落差、大坡降的地形条件，沿线还穿越藏东南降雨中心，导致该区段是我国山地灾害数量最多、规模最大和类型最全的区域，即川藏铁路的减灾选线往往无法完全规避山地灾害的风险。因此，基于山地灾害风险分析指导线性工程的选线规划，区分可接受和不可接受风险，对于川藏铁路的前期选线、中期建设和后期运营中的灾害管理具有重要意义。川藏铁路沿线边坡风险只能尽量减小而不能完全消除；铁路规划建设部门需要设法将其控制在可容忍或者可接受的水平。

边坡在自然与人为因素作用下的破坏形式土要表现为滑坡、滑塌、崩塌和剥落。滑坡是斜坡部分岩土体在重力作用下，沿软弱面缓慢地整体向下移动，具有蠕动变形、滑动破坏和渐趋稳定三个阶段，有时也具有高速急剧移动现象。滑塌是因开挖、填筑、堆载引起斜坡的滑动或塌落一般较突然，粘性土类边坡有时也会出现一个变形发展过程。崩塌是整个岩土体块脱离母体，突然从较徒的斜坡上崩落、翻转、跳跃、堆落在坡脚，规模巨大的称为山崩，规模较小的称为塌方。剥落是斜坡岩土长期遭受风化、侵蚀，在冲刷和重力作用下，岩土屑块不断沿斜坡滚落堆积在坡脚。然而，边坡的支护工程是一项技术复杂、施工困难的灾害防治工程。对于铁路、公路等线路无法采用绕避方式通过的高边坡，其治理方案的选择不仅要将边坡的形成条件、地质条件及几何边界等因素考虑在内，还应考虑环境、地震、开挖对边坡的影响以及边坡处置的施工条件。高边坡支护工程建设过程中，由于工程施工机械化作业，往往是边坡开挖完成后，才进行支护施工，有时甚至开挖完成后，临时边坡长达1年以上才进行支挡工程，在这期间可能经历雨季，造成了大量开挖边坡失稳。对于高边坡的分级开挖施工，当下级开挖时，上级边坡应力重分布，造成应力累加，从而可能引起边坡失稳，同时还存在开挖面大，施工过程中受环境影响较大，施工条件局限等问题。

对于边坡的危险，在川藏铁路的选线中，在高山峡谷地段，对于线路的选择主要以桥隧通过，主要从山体内部通过，尽量避免边坡可能带来的危害。当然，不可避免的会受到边坡灾害的影响，因此做出相应的措施进行防护，如对边坡进行加固，修筑挡土墙以及以棚洞或者明洞的形式等。