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科考成果支撑川藏铁路选线优化和施工期风险评估

文章来源 :
2024-05-30 09:59
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川藏铁路(雅安-林芝段)穿越了青藏高原东缘盆山边界、横断山脉、三江并流、东构造节等重要构造地貌区,向西延伸到高原腹地,构造活动发育、地形地貌条件复杂地震活动强烈,是自然灾害的频发区、多发区。川藏铁路东西向穿越了区域内多条大型、特大型活动断裂带,铁路设计、建设和运行内地震灾害风险不容忽视。科考队分析确定了铁路沿线主要活动断裂与川藏铁路的交汇关系,定量评估了具备7级及以上强震发生条件的活动断裂在铁路设计和建设过程中的避让距离和抗断设计参数。特别是分析嘉黎断裂和鲜水河断裂等复杂构造变形部位,给出了线路穿越的地震低风险廊道,为线路优化和安全设计提供了重要技术支撑,解决了通麦天险段和康定隧道等路段设计难题。


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图1 规划川藏铁路沿线及主要活动裂与地震分布图


科考队系统调查分析川藏铁路沿线灾害分布与活动特征,基于数理统计与灾害动力学,构建了“区域-廊道-灾点”多尺度铁路工程山地灾害风险评估技术方法,完成川藏铁路全线和重点路段灾害危险性和风险评估,编制川藏交通廊道跨尺度山地灾害风险系列图件80余幅,预测评估康定车站、茶隆隆巴特大桥等50余处关键控制性工点灾害风险,支撑了铁路选线优化400km,线路优化后规避了97%以上的滑坡泥石流灾害点。

毛垭坝国家湿地公园段等区段铁路优化线路有效兼顾了生态敏感和工程安全。川藏铁路毛垭坝段起初设有南线方案和北线方案两种。然而,南线方案切割盆地水系,生态风险较高;北线方案山高坡陡,地质风险不明。科考队评估了毛垭坝斜坡稳定性及灾害风险,提出了“新北线”方案,不但极大降低了地质灾害风险,而且有效规避了生态环境风险,支撑了该段线路优化。成果提出的“新北线”方案被国铁集团和中铁二院采纳,得到生态环境保护部环境影响评价与排放管理司认可和采信,并得到国家发展和改革委员会批复。


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图2 毛垭坝盆地“新北线方案”支撑优化选线


聚焦川藏铁路施工建设期厂房、组装车间与施工营地等大临设施所面临的潜在泥石流灾害,通过多期遥感解译、现场调查和数值模拟等手段,查清了川藏铁路沿线潜在泥石流风险点,结合铁路沿线大临设施布局,基于泥石流动力学模型、数值模拟与情景分析,完成了康定车站三道桥沟、德达3#沟、米堆沟、培龙沟等8条不同类型潜在泥石流灾害点风险再评估。根据施工建设期泥石流灾害风险防控需求,提出了精细化动态监测预警方法、“稳-拦-排”工程防控方法以及监测预警与工程防控相结合的泥石流风险综合防控体系。遴选典型泥石流灾害风险点,形成了风险防控示范方案,成果提交川藏铁路有限公司、中铁一院和中铁二院,得到川藏公司和勘察设计单位高度认可,有力支撑了大临设施规划选址与泥石流灾害风险防控。