崩塌滑坡災害對川藏鐵路康定—昌都段選線的影響

鐘 衛,李秀珍,崔 云,張小剛,邊江豪

(1.中國科學院山地災害與地表過程重點實驗室,成都 610041； 2.中國科學院水利部成都山地災害與環境研究所,成都 610041)

崩塌滑坡災害對川藏鐵路康定—昌都段選線的影響

鐘 衛1,2,李秀珍1,2,崔 云1,2,張小剛1,2,邊江豪1,2

(1.中國科學院山地災害與地表過程重點實驗室,成都 610041； 2.中國科學院水利部成都山地災害與環境研究所,成都 610041)

線路選線是鐵路工程設計與建設中一項關系到全局的總體性工作,線路走向是否合理,直接關系到鐵路本身的工程投資和運營效果。地質災害是影響鐵路選線最重要的因素。通過滑坡崩塌災害對線路的影響分析,可最大限度避免線路經過嚴重地質災害地段,規避重大工程風險。通過對川藏鐵路康定—昌都段沿線崩塌滑坡災害調查和量測,結合遙感解譯成果,主要考慮沿線崩塌、滑坡災害的影響,給出關鍵區段、節點的鐵路地質選線策略,對比規劃線路,提出基于崩塌滑坡災害影響的建議線路。

川藏鐵路；崩塌；滑坡；鐵路選線

位于我國西南地區的川藏鐵路，起于四川成都，經雅安、康定、理塘、白玉過金沙江入藏，再經昌都、八宿、林芝抵達西藏自治區首府拉薩，全長1 832 km，總投資約1 600億元[1-2]。按照規劃和建設進度，川藏鐵路從東往西，分為成都—雅安、雅安—康定、康定—昌都、昌都—林芝、林芝—拉薩五段。其中成都—雅安段和拉薩—林芝段已開工建設，雅安—康定段已完成可行性研究論證，即將開工，康定—昌都段和昌都—林芝段正在進行可行性研究階段。本文主要探討康定—昌都段崩塌、滑坡災害對鐵路選線的影響，昌都—林芝段將另行討論。

川藏鐵路行走于印度板塊與歐亞板塊大規模碰撞而隆升的青藏高原及其邊緣地帶，橫穿橫斷山、念青唐古拉山、喜馬拉雅山等三大山脈，跨越大渡河、雅礱江、金沙江、瀾滄江、怒江等五大水系，流水切割與地殼隆起的雙重作用，造就了嶺谷相間、山重水復的巨大山原，嶺谷之間的高差達兩三千米。沿線地形起伏大，山高谷深，構造活動強烈、斷裂褶皺發育、新構造運動活躍，地層巖性復雜多變及氣候惡劣[3-6]。導致區域內、外動力地質作用強烈，沿線山地災害種類及規模均為罕見。大型崩塌滑坡體、高位危巖落石、泥石流、碎屑坡、水毀、雪崩、冰害及生長期高陡巖質邊坡等山地災害發育，具有規模大、破壞力強、災害發生頻繁且難于治理等特點[7-9]。

川藏鐵路康定—林芝段始于四川甘孜州康定縣駐地爐城鎮，并與G318線相伴行，經康定縣新都橋、雅江縣駐地河口鎮、理塘縣駐地高城鎮，直至理塘縣西部的小毛埡壩與G318線分離，朝北西方向延伸。自小毛埡壩穿行于沙魯里隧道，從章德出隧道沿降曲順流而下，經四川白玉縣駐地建設鎮，跨越金沙江，順藏曲河溯流而上，至同普后與G317線伴行，經西藏自治區江達縣城區江達鎮、昌都縣妥壩鄉。康定—昌都段穿越了川西高山峽谷區、川西高山高原盆地區、藏東南橫斷山高山峽谷區，途徑了中高山、高山、極高山與高原等多種地貌類型。總的地勢北高南低，西高東低。沿線主要山脈或河流的走向以北北西向為主，至江達以西漸變為北西走向。地貌上，東緣為四川盆地，以西則為青藏高原，線路橫跨我國著名的橫斷山區北段。

通過對擬選鐵路沿線崩塌滑坡災害的野外實地調查和量測，并結合不同時段遙感影像的判譯，統計了研究區段內的崩塌滑坡災害點數量，康定—昌都段鐵路沿線分布有崩塌186處，滑坡206處，共計392處。下面著重探討對鐵路選線有影響的災害點，并給出相應的選線建議。

1 康定—昌都段崩塌滑坡災害對擬選鐵路線路的影響

圖1為康定—昌都段崩塌滑坡災害發育規律分布和災害現狀發育程度分段，分區段具體分析了崩塌滑坡災害對鐵路線路的影響。

1.1 瓦斯溝口(CK250)至莫西(A1K425)

該段崩塌滑坡災害為次強發育，瓦斯溝等地出露地層以花崗閃長巖類的硬巖巖組為主，巖體節理裂隙發育，地形陡峻，新老崩塌極為發育，據調查瓦斯溝兩岸發育有多處大型崩塌體，且位置較高。

崩塌成為制約該段鐵路選線的一個重要因素，對鐵路線路的影響較大，原則上應盡量采用長隧道方式通過該段，減少線路跨越瓦斯溝的次數，露頭需選擇岸坡巖體結構相對完整的位置。修改后的規劃線路已較好繞避了該段大部分崩塌滑坡災害，一些崩塌災害僅對線路構成間接威脅，局部隧道進出口存在高位崩塌的直接影響，如鐵路隧道在瓦斯溝右岸支溝—日地溝露頭處發育有小型崩塌災害，應注意防范。

1.2 莫西(A1K425)至理塘東(A1K495)

該段崩塌滑坡災害發育一般，鐵路主要以隧道形式通過，據調查未發現對線路有直接影響的崩塌滑坡。附近區域滑坡崩塌災害發育的規模一般也較小，對鐵路線路影響小。

1.3 理塘東(A1K495)至措普(A1K610)

該段崩塌滑坡災害弱發育。主要地貌類型為寬谷盆地或丘狀高山高原區，地表切割輕微，地勢開闊，線路受崩塌滑坡災害影響較小。

小毛埡壩至措普溝以隧道穿越，無崩塌滑坡災害影響。措普溝段為明線，地勢開闊，受崩塌滑坡災害影響小。但該段發育有大型地震古滑坡—毛埡壩地震滑坡，滑動距離超過2 km，滑坡能量基本釋放，成災可能性較小。線路布置應遠離坡腳，同時避免對大量松散冰磧物坡體的擾動。

1.4 措普(A1K610)至射膽(A1K715)

該段崩塌滑坡災害次強發育。地貌類型以中、高山峽谷為主，嶺谷相對高差較大，區內地層巖性比較復雜，巖層破碎，使得整個區域災害發育較為強烈。其中線路東段沿歐曲支流阿色溝寬谷段布置，災害相對較少，僅分布少量凍融滑坡，西段多以隧道形式通過，高位崩塌災害對隧道進出口影響較大。在隧道洞口及附近線路應注意繞避崩塌災害。

措普溝路段為主要進場道路，切割強烈，新構造運動活躍，崩塌災害發育，對鐵路施工造成一定危害，巴塘縣經蓋玉鄉至白玉縣為另一條主要進場道路，沿線滑坡崩塌發育，調查發現多個大型老滑坡或滑坡群，如沙馬鄉巴白路滑坡，對進場道路有一定影響。該段災害對鐵路線路本身影響不大。

1.5 射膽(A1K715)至江達(AK800)

該段崩塌滑坡災害發育強烈。區內河谷深切，山體陡峻，地貌類型以中高山及高山峽谷為主。且構造復雜，斷裂、褶皺發育，新構造活動強烈。為崩塌滑坡災害發育最強烈的區段。其中，線路經過的歐曲段發育有大量大中型千枚巖、板巖滑坡，金沙江干流兩岸大型、巨型老滑坡亦有較多分布，藏曲段新老滑坡、崩塌分布密集，對線路、橋隧和站位的穩定均有較大的影響，線路的選擇有一定困難。

鐵路線路應繞避大型滑坡崩塌發育區，如歐曲段線路應考慮布置在滑坡相對發育較少的左岸，并盡量以隧道形式通過。區內滑坡規模大、滑速快，歷史上時有堵江現象發生，選線時應考慮滑坡崩塌堰塞壩堵潰洪水的影響。如白玉車站上下游分布有德沙滑坡等幾處大型滑坡災害，現處于緩慢蠕動階段，若大規模滑動可能阻斷歐曲，形成堰塞湖后威脅車站站址。藏曲兩岸分布有大量新老崩塌滑坡群，對線路有較大潛在危害，選線應考慮盡量以隧道通過。

1.6 江達(AK800)至昌都(AK918)

該段崩塌滑坡災害一般發育。該段地貌類型主要為中高山峽谷及丘狀高原、斷裂帶發育。該段鐵路主要以隧道通過，災害對線路影響總體較小。局部地區發育有小型凍融滑坡。對鐵路線路影響較小。

2 基于崩塌滑坡災害影響的川藏鐵路康定—昌都段選線對策與建議

對康定—昌都段鐵路沿線崩塌滑坡災害特征及其與鐵路相關關系調查的基礎上，對該段鐵路部分區段和關鍵節點選線提出如下對策和建議。

2.1 瓦斯溝至康定車站段

川藏鐵路規劃線路在該段主要以隧道方式穿越，通過瓦斯溝右岸山體時在日地溝隧道露頭，然后在瓦店子村和升航村之間跨越瓦斯溝進入左岸郭達山山體，從魚司通村出頭跨越雅拉河到達康定車站，康定車站設于雅拉河右岸的雅拉鄉三道橋村。該段發育的崩塌滑坡災害42處，其中瓦斯溝發育崩塌滑坡災害34處，鐵路通過瓦斯溝段時，高位崩塌災害是制約鐵路選線的主要因素。結合瓦斯溝發育的崩塌滑坡災害，建議該段鐵路選線時應注意：

(1)盡量減少鐵路穿越瓦斯溝的次數；

(2)在穿越瓦斯溝支溝時，盡量以長隧道通過山體，減少隧道露頭；

(3)選擇中、上游較穩定巖體位置跨越，繞避高位崩塌災害的影響。

2.2 理塘至毛埡壩段

該段為高原平原地貌，規劃川藏鐵路線路在該段主要以明線形式通過，局部地段以短隧道穿越。分布有大量古冰磧體、洪積扇和毛埡壩地震滑坡等。從該段的地形地貌及災害分布特點來看，建議該段鐵路選線時應注意：

(1)結合線路的總體設計，適當將線路向南開闊地展布，遠離冰磧體和地震滑坡災害；

(2)盡量采用橋基通過，避免對松散冰磧物坡體和老滑坡堆積體的擾動。

規劃的川藏鐵路線在該段走向平面及崩塌滑坡災害發育情況如圖2所示。

圖2 毛亞壩滑坡段推薦線路示意

2.3 射膽橋位

規劃的鐵路線路在該段主要以隧道形式通過，線路從邊壩車站進入哈迪2號隧道，隧道跨越阿呀弄巴到達射膽車站，該段巖性構造復雜，主要災害為隧道進出口高位崩塌災害和淺表層滑坡。建議該段鐵路選線時應注意：

(1)哈迪2號隧道在阿呀弄巴左岸入口位置往上游側移動，或者選擇附近結構較完整巖體位置進入，避免高位崩塌和淺表層滑坡災害影響；

(2)射膽車站橋位邊坡有崩塌發育，應向下游側調整，距離原位置約800 m左右。

規劃的川藏鐵路線在該段走向平面及崩塌滑坡災害發育情況如圖3所示。

圖3 邊壩至射膽段推薦線路走向

2.4 白玉車站

白玉車站為重大控制性工程，由于各種原因，選址存在一定困難，現站址選定在德沙附近，該處發育的災害主要為上游側的德沙大型滑坡和下游側的甘固滑坡群。建議白玉車站修建時應注意：

(1)密切監測上下游滑坡災害，防止滑坡堵河回淹及潰決沖毀災害鏈的發生；

(2)抬高車站建設高程，做好災害防護。

2.5 白玉沿歐曲至金沙江段

規劃鐵路在該段主要以明線通過，城西短隧道出來后沿歐曲以橋基方式到達金沙江邊，歐曲兩岸崩塌滑坡災害發育，其中城西短隧道通過右岸朗希老滑坡，線路在左岸播毆村老滑坡前沿通過，建議該段鐵路選線應注意：

(1)建議鐵路盡量沿歐曲左岸布置，并采用長隧道方式穿越；

(2)線路盡量高位位置，避免可能的滑坡堰塞湖堵潰洪水的危害。

規劃的川藏鐵路線在該段走向平面及崩塌滑坡災害發育情況如圖4所示。

圖4 白玉縣城至金沙江段滑坡災害及建議線路示意

2.6 江達縣古齒鄉車站

古齒鄉車站設于江達縣古齒鄉沖桑村，車站附近發育的主要災害為老滑坡體，復活后可能造成滑坡-堰塞湖災害鏈，威脅鐵路工程。對車站位置的選擇建議：

(1)左岸線路隧道出口往藏曲上游移動，比原來線路晚出洞，建議選擇在古色村為線路進入藏曲的隧道出口；

(2)抬高線路高程，避免災害發生后危害線路。

規劃的川藏鐵路線在該段走向平面及崩塌滑坡災害發育情況如圖5所示。

圖5 江達線古齒車站滑坡災害及建議線路示意

2.7 江達縣弄讓村至水足段

規劃鐵路線在該段沿藏曲左岸以隧道方式通過，在雪通村至暇窩村跨越右岸山體至字曲右岸。該段崩塌滑坡災害極為發育，線路在雪通村大型崩塌群對面的錯落體上穿過。對該段鐵路選線的建議：

(1)建議該段從右岸山體以隧道形式穿越，避開崩塌滑坡災害影響；

(2)注意隧道進出口的高位崩塌災害的影響。

規劃的川藏鐵路線在該段走向平面及崩塌災害發育情況如圖6所示。

圖6 江達縣弄讓村至水足段崩塌災害及建議線路示意

3 選線原則與策略[10-13]

3.1 選線原則

川藏鐵路康定—昌都段橫跨著名的橫斷山區，沿線大部分穿越高山峽谷區，并途經多條活動構造帶，地質地貌背景極為復雜。在選線過程中應遵循以下4大總體原則。

(1)重要工程控制原則。重要工程如車站、大型橋隧必須繞避大型崩塌滑坡災害，并以此控制線路的走向或展線。避免重要工程一旦存在難以克服的工程地質問題時，再進行重要工程重新選址確定線路方案的弊端。

(2)高位選線的原則。線路多位于高山峽谷區，重力地貌發育。應盡量少走沿河線而走山脊線或分水嶺。大量山區鐵路選線的經驗表明，在高山峽谷區高位選線可能使建設成本有所增加，但受災害影響較小，長期效益十分顯著。

(3)控制填方及切坡高度的原則。最大限度地控制填方及切坡高度，避免出現高邊坡、高擋墻、深路塹、長拉溝，減少工程崩塌滑坡災害的發生。

(4)隧道“早進晚出”的原則。確保在山坡穩定部位設置洞口，并綜合考慮地形和地震放大效應，合理定位隧道進出口。不要為了縮短隧道的長度而偏壓、拉槽進洞，使洞口處挖深過大。

3.2 選線策略

在全面研究川藏鐵路康定—昌都段崩塌滑坡分布特征與分布規律的基礎上，根據以上總體原則，選線應遵循如下具體策略。

(1)川藏鐵路段康定—昌都段地形上受切割以及青藏高原的隆升，導致山高谷深，多深切峽谷，鐵路選線應避免采用傍山明線以及短隧道群方式通過，洞口位置的選擇應貫徹“早進晚出”的原則，洞口宜接長明洞，降低危巖落石、滑坡對線路造成的危害。

(2)河谷地段應選擇合理的線路高程，避免崩塌滑坡形成堰塞湖淹沒和次生洪水災害對鐵路造成破壞。

(3)在寬緩的河谷地帶，比如藏曲及阿日夏—邊壩段，覆蓋層厚度大，鐵路選線以規避河谷兩側地震次生災害風險為主，避免線路在邊坡坡腳通過，工程選擇以簡單易修復的路基、簡支梁橋等為主。

(4)線路應繞避潛在可能產生大型滑坡崩塌的順層斜坡一側。

(5)跨越大江大河的特大橋梁、重要車站應以橋位、站址高程來控制線位，應重點考慮橋端及橋墩、站址斜坡有無大型崩塌滑坡災害或隱患。

(6)峽谷河段線路選線，針對沿線崩塌滑坡災害特征、危害方式及對擬建工程的影響等，應在查明災害性質及規模的基礎上確定線路位置及高程，線路應選在災害較輕微的一岸，必要時選線可多次跨溝展線(比如線路通過瓦斯溝段)。

(7)總體而言，線路選線一般不宜穿越老滑坡堆積區，若無法避免或老滑坡堆積體已穩定，通過時，避免大開挖、隨意棄土、振動等工程擾動。

4 結語

通過對川藏鐵路康定—昌都段的現場調查分析、遙感解譯，分析了崩塌、滑坡災害對該段擬選鐵路線路的影響，具體討論了崩塌、滑坡災害對該段線路關鍵區段、關鍵節點線路的影響，并給出了相應的選線建議。總結了崩塌、滑坡影響下鐵路選線的基本原則和選線策略，有針對性地提出了川藏鐵路康定—昌都段的選線對策。

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The Influence of Landslide and Collapse Hazards on Railway Alignment in Kangding-Changdu Section of Sichuan-Tibet Railway

ZHONG Wei1,2, LI Xiu-zhen1,2, CUI Yun1,2, ZHANG Xiao-gang1,2, BIAN Jiang-hao1,2

(1. Key Laboratory of Mountain Hazards and Surface Process, CAS, Chengdu 610041, China; 2. Institute of Mountain Hazards and Environment, CAS, Chengdu 610041, China)

Railway route selection is an integral work in railway engineering design and construction and is very important to the whole system. The alignment is directly related to the project investment and operation and geological hazards are the most important factors affecting the railway route selection. First of all, through the analysis of the impact of landslide and collapse disaster on the railway alignment, serious geological disasters and major engineering risks can be avoided to the maximum. Furthermore, geological alignment tactics are concluded based on the investigation and measurement of the landslide and collapse hazards along Kangding-Changdu section with reference to the results of remote sensing interpretation. Finally, compared with the planned route, the route based on the impact of collapse and landslide disaster is recommended.

Sichuan-Tibet Railway; Collapse; Landslide; Railway alignment

1004-2954(2018)01-0034-05

2017-06-30；

2017-08-02

中國科學院科技服務網絡計劃STS項目(KFJ-EW-STS-094)

鐘 衛(1980—)，男，助理研究員，2009年畢業于西南交通大學，工學博士，E-mail:liutenantz@imde.ac.cn。

U212.35

A

10.13238/j.issn.1004-2954.201707120004