川藏鐵路拉林段地應(yīng)力特征及高地應(yīng)力風(fēng)險調(diào)控選線策略*

黃藝丹 潘 前 姚令侃 陳 諾

(①西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院， 成都 610031， 中國)

(②高速鐵路線路工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 成都 610031， 中國)

(③陸地交通地質(zhì)災(zāi)害防治技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室， 成都 610031， 中國)

(④中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司， 成都 610031， 中國)

0 引 言

隨著我國鐵路向青藏高原等地形極其艱險山區(qū)延伸，長大隧道越來越多，隧道整體埋深也越來越深，如川藏鐵路最大隧道埋深已超過2000 m，對于擬建穿越喜馬拉雅山脈的“一帶一路”跨境鐵路，最大隧道埋深預(yù)計(jì)可能達(dá)到3000 m量級。可見長大深埋將是21世紀(jì)中國隧道工程發(fā)展的總趨勢。隨著隧道埋深的增加，高地應(yīng)力已成為對線路方案起控制作用的一種復(fù)雜地質(zhì)狀況，對其風(fēng)險以在選線階段就著手調(diào)控最為主動。通過調(diào)整線位，降低隧道埋深，減少地應(yīng)力，是選線控制高地應(yīng)力的基本措施，但何時應(yīng)考慮比選方案，埋深調(diào)整后的隧道地應(yīng)力狀況改善效果如何，其前提都是能對隧址區(qū)地應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行定量評估。但在線路工程比選階段，一般不會通過大量的鉆探查明地應(yīng)力數(shù)值，只能借鑒現(xiàn)有資料或經(jīng)驗(yàn)對地應(yīng)力狀況進(jìn)行預(yù)估。但我國西部山區(qū)許多區(qū)域地應(yīng)力實(shí)測資料基本為空白，因此建立不依靠實(shí)測資料的地應(yīng)力定量評估方法，已成為制約優(yōu)質(zhì)選線的瓶頸問題。

自1912年瑞士地質(zhì)學(xué)家海姆(Heim)首次提出地應(yīng)力概念和靜水應(yīng)力狀態(tài)假設(shè)以來，許多學(xué)者通過理論分析和實(shí)測數(shù)據(jù)研究地應(yīng)力場的分布特性。景鋒等(2007)根據(jù)我國大陸地區(qū)400多個實(shí)測地應(yīng)力數(shù)據(jù)，得到了我國地應(yīng)力沿埋深分布規(guī)律。楊樹新等(2012)研究了我國陸域八大地塊及南北地震帶的地應(yīng)力特征，給出了各地塊應(yīng)力隨埋深變化的統(tǒng)計(jì)回歸公式。韓駿等(2015)用反映地震震級與發(fā)生頻率的冪指數(shù)和埋深，擬合得到地應(yīng)力公式。郭搖等(2018)增加相對震源深度作為反映研究區(qū)地應(yīng)力狀態(tài)的參量，對最大水平應(yīng)力隨埋深分布統(tǒng)計(jì)回歸公式進(jìn)行修正。

由于地應(yīng)力場存在較強(qiáng)的地域特征，對青藏高原地應(yīng)力特征研究主要有：結(jié)合青藏高原地質(zhì)構(gòu)造反演青藏高原構(gòu)造應(yīng)力場(謝富仁等， 2004； 徐紀(jì)人等， 2006)。米琦(2015)給出了青藏高原東南緣地區(qū)總體及各研究子區(qū)水平構(gòu)造應(yīng)力的方位特征與量值范圍。孟文等(2017)基于西藏林芝縣、朗縣和乃東縣的水壓致裂原地應(yīng)力測量，獲得了地殼淺表層的應(yīng)力狀態(tài)及分布特征。姚瑞等(2017)給出了青藏高原及周緣及青藏地塊構(gòu)造應(yīng)力隨深度變化的統(tǒng)計(jì)特征。歐小強(qiáng)等(2019)采用空心包體法對拉林鐵路沿線隧道進(jìn)行原位地應(yīng)力測量，提出拉林鐵路沿線隧道平均側(cè)壓力系數(shù)(1.0～1.5)分布較為集中且處于較高水平； 最大主應(yīng)力量值大多在20～50 MPa之間。

在高地應(yīng)力區(qū)選線技術(shù)領(lǐng)域，何娘者(2018)、林世金等(2018)結(jié)合工程實(shí)踐論述了高地應(yīng)力區(qū)的選線原則。《川藏鐵路高地應(yīng)力軟巖隧道設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》是目前代表性文獻(xiàn)，其中歸納的選線條文主要為：川藏鐵路隧道宜避開高地應(yīng)力軟巖區(qū)段； 隧道軸線宜與最大主應(yīng)力方向平行或小角度相交等； 此外對高地應(yīng)力軟巖地段的并行隧道，提出了增大線間距的要求。

綜上所述，目前有關(guān)地質(zhì)構(gòu)造作用形成地應(yīng)力的理論研究，基本停留在宏觀論述層面。而基于實(shí)測資料的研究，由于目前已有的鉆孔點(diǎn)分布稀疏、且鉆孔深度基本在500 m以內(nèi)，而且有些地應(yīng)力測量方法的精度不高，導(dǎo)致某些深層次的規(guī)律不能展現(xiàn)，致使精細(xì)化的開展選線作業(yè)缺乏依據(jù)。水壓致裂法是目前直接測量地殼深部應(yīng)力的唯一方法(劉軍強(qiáng)， 2011)。鑒此，本文利用川藏鐵路拉薩至林芝段(拉林段)地應(yīng)力實(shí)測數(shù)據(jù)(采用水壓致裂法測量，鉆孔距離平均約20 km、深度達(dá)到1200 m量級)，挖掘鐵路選線可利用的信息，并針對不同埋深地應(yīng)力復(fù)雜程度不同的現(xiàn)象提出高地應(yīng)力風(fēng)險防控選線策略。

1 研究區(qū)概況

拉林段是川藏鐵路的重要組成部分，是川藏鐵路的先行試驗(yàn)段。線路西起拉薩市，向東沿雅魯藏布江順流而下，經(jīng)貢嘎、扎囊、澤當(dāng)、桑日、加查、朗縣、米林至林芝，新建線路長403 km，其中隧道47座，總長 216.465 km，占線路長度的 53.7%。

按照板塊構(gòu)造觀點(diǎn)，研究區(qū)位于青藏高原拉薩地塊、特提斯喜馬拉雅地塊及兩者之間的雅魯藏布江縫合帶(圖1)。拉林段在扎其—桑日、加查—洞嘎、扎繞—中沙壩段線路沿雅魯藏布縫合帶，尤其冷達(dá)—洞嘎段部分線路在雅魯藏布縫合帶內(nèi)行走。沿線主要分布有新生界、中生界、古生界、元古界沉積巖、巖漿巖、變質(zhì)巖及雅魯藏布江構(gòu)造地層區(qū)和各種成因的松散堆積層。

圖1 研究區(qū)所處構(gòu)造單元與隧道鉆孔布設(shè)示意圖

根據(jù)中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司拉林段地應(yīng)力測量資料，鉆孔沿線長度237.092 km，采用水壓致裂法鉆孔測量，得到13個測孔， 83個測點(diǎn)數(shù)據(jù)，分布在拉林鐵路12個隧道的不同里程處，測點(diǎn)埋深分布于96～1221 m范圍內(nèi)。鉆孔點(diǎn)巖性以千枚巖、炭質(zhì)千枚巖、花崗巖和閃長巖為主，巖層比較完整，巖芯采取率較高，巖石質(zhì)量指標(biāo)RQD基本在95%以上。數(shù)據(jù)包括最大水平應(yīng)力(σH)、最小水平應(yīng)力(σh)、垂直應(yīng)力(σv)，以及主應(yīng)力方向等。

2 地應(yīng)力結(jié)構(gòu)與方向分析

Anderson(1951)根據(jù)應(yīng)力關(guān)系將應(yīng)力結(jié)構(gòu)劃分為正斷型、走滑型和逆斷型3種基本類型，分別為：正斷型σv>σH>σh； 走滑型σH>σv>σh； 逆斷型σH>σh>σv(鄧小龍等， 2020)，據(jù)此得到研究區(qū)地應(yīng)力結(jié)構(gòu)統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。

表1 拉林段實(shí)測地應(yīng)力結(jié)構(gòu)類型占比

由表1可知，拉林段實(shí)測地應(yīng)力結(jié)構(gòu)主要是逆斷型和走滑型，僅1例為正斷型。

對各測點(diǎn)最大主應(yīng)力的方位角進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以10度為一個區(qū)間，有10個在0°～10°之間，有9個在10°～20°之間，有4個在20°～30°之間， 5個在340°～350°之間， 8個在350°～360°之間。統(tǒng)計(jì)區(qū)間內(nèi)方向出現(xiàn)的頻數(shù)，繪制極坐標(biāo)方向玫瑰圖。考慮最大主應(yīng)力是成對出現(xiàn)的，繪制極坐標(biāo)方向玫瑰圖見圖2。由圖2可知，拉林段最大主應(yīng)力方向分布于N19°W～N30°E之間，優(yōu)勢方向?yàn)镹5°E，近南北向。

圖2 拉林段實(shí)測地應(yīng)力方向玫瑰圖

依據(jù)世界應(yīng)力圖數(shù)據(jù)庫和中國大陸地殼應(yīng)力環(huán)境基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，按拉薩地塊和特提斯喜馬拉雅地塊分別統(tǒng)計(jì)地應(yīng)力類型和地應(yīng)力方向，應(yīng)力數(shù)據(jù)包括1935～2014年期間142次4.0級以上地震的震源機(jī)制解、10個斷層滑動反演、4個應(yīng)力解除和1個水壓致裂(圖3)，其中拉薩地塊有109個應(yīng)力數(shù)據(jù)，特提斯喜馬拉雅48個數(shù)據(jù)。結(jié)果見表2和圖4。

圖3 拉薩地塊和特提斯喜馬拉雅地塊地應(yīng)力結(jié)構(gòu)類型

表2 拉薩地塊和特提斯喜馬拉雅地塊地應(yīng)力結(jié)構(gòu)類型占比

圖4 拉薩地塊和特提斯喜馬拉雅地塊地應(yīng)力方向

由表2可知，拉薩地塊和特提斯喜馬拉雅應(yīng)力結(jié)構(gòu)大部分為正斷型，其次為走滑型，逆斷型僅2例。由圖4可知，特提斯喜馬拉雅地塊和拉薩地塊地應(yīng)力方向雖基本為南北方向，但特提斯喜馬拉雅地塊稍偏東。以縫合帶為界，縫合帶以北的拉薩地塊屬于板塊碰撞的被動盤，縫合帶以南的特地斯喜馬拉雅地塊屬于主動盤。拉林段地應(yīng)力方向更接近于主動盤，但地應(yīng)力結(jié)構(gòu)與相鄰地塊均不相同，這些宏觀規(guī)律與板塊構(gòu)造學(xué)勾畫的青藏高原南緣地應(yīng)力場格局相符(黃藝丹等， 2020)。

3 實(shí)測地應(yīng)力隨埋深分布規(guī)律

3.1 地應(yīng)力與埋深的關(guān)系

將實(shí)測地應(yīng)力σH、σh、σv隨埋深h的統(tǒng)計(jì)分布示于圖5。

圖5 地應(yīng)力隨埋深變化圖與回歸方程

由圖5可知，若按線性回歸，σH、σh隨埋深變化的擬合效果不佳，擬合曲線的擬合優(yōu)度僅為0.6905和0.7760。而σv與埋深的線性回歸公式擬合優(yōu)度已接近于1，說明σv隨埋深的變化具有很好的線性規(guī)律。

3.2 基于海姆公式的地應(yīng)力隨埋深描述方式

Gay(1975)基于深度達(dá)到2500 m的鉆孔數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了存在轉(zhuǎn)換深度的現(xiàn)象，自轉(zhuǎn)換深度以下，水平應(yīng)力不再大于垂直應(yīng)力。蘇生瑞等(2002)提出，側(cè)壓力系數(shù)Kav(Kav=(σH+σh)/2σv)隨深度而減小，但在不同地區(qū)，變化的速率很不相同：在深度不大的情況下，Kav的值相當(dāng)分散，隨深度增加，該值的變化范圍逐步縮小，并趨近與1，說明在地殼深部有可能出現(xiàn)靜水壓力狀態(tài)。楊樹新等(2012)提出，中國大陸地區(qū)Kav隨深度的變化特征為：淺部離散，隨著深度增加而集中，并趨向0.68，埋深等于465 m時，Kav=1，是水平作用為主導(dǎo)向垂直作用為主導(dǎo)的轉(zhuǎn)換深度。據(jù)此概念框架，將拉林鐵路實(shí)測地應(yīng)力的Kav隨埋深的分布示于圖6。

圖6 Kav隨埋深變化圖

由圖6可見，埋深500 m以前，Kav非常離散，埋深500 m以后，Kav的收斂程度具有突變性質(zhì)。因此，拉林段地應(yīng)力轉(zhuǎn)換深度可定在500 m。現(xiàn)對500 m以后的地應(yīng)力數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，示于圖7。

圖7 埋深>500 m時地應(yīng)力隨埋深變化圖與回歸方程

由圖7可見，σH、σh的擬合優(yōu)度已達(dá)0.9594和0.9185，表明500 m后地應(yīng)力數(shù)據(jù)與埋深均具有良好的線性關(guān)系。并且三大主應(yīng)力，特別是σH和σv隨埋深分布為比較接近的一組平行線，表明轉(zhuǎn)化深度后地應(yīng)力場已有呈靜水壓力狀態(tài)的趨勢。

根據(jù)海姆理論，重力應(yīng)力場是各種應(yīng)力場中唯一能夠計(jì)算的應(yīng)力場。海姆假定地應(yīng)力是一種靜水壓力狀態(tài)，即地殼中任意點(diǎn)的應(yīng)力在各個方向上均相等，且等于單位面積上覆巖層的重量，即：σh=σv=γh，γ是上覆巖層的容重，h為埋深。根據(jù)地勘資料，拉林段巖層容重為0.026 kN·m-3，得到研究區(qū)海姆地應(yīng)力計(jì)算公式為：

σ=0.026h

(1)

隧道工程設(shè)計(jì)時，地應(yīng)力荷載主要考慮的是最大地應(yīng)力，一般即為最大水平應(yīng)力σH。因此以海姆公式為基礎(chǔ)建立不依靠實(shí)測資料的最大水平應(yīng)力定量評估方法，為破解鐵路方案比選階段缺乏地應(yīng)力定量評估方法的難題提供了一種思路。

現(xiàn)將實(shí)測σH與海姆公式進(jìn)行對比分析。圖8橫軸指標(biāo)為實(shí)測σH與海姆公式計(jì)算值σ的比值，本文用λ表示，即λ=σH/σ。現(xiàn)將λ隨埋深的分布繪于圖8，并將埋深大于500m的實(shí)測σH數(shù)據(jù)與研究區(qū)海姆公式繪于圖9。

圖8 λ隨埋深變化圖

圖9 埋深>500 m時σH與海姆公式對比圖

由圖8可見，最大水平應(yīng)力實(shí)測值與海姆公式的比值隨埋深逐步減小， 100～300 m時λ的最大值為3.7， 200～500 m時為2.4， 500 m后λ趨近于1。

綜上所述，我們認(rèn)為拉林段最大水平應(yīng)力以海姆公式為度量標(biāo)準(zhǔn)隨埋深分布的規(guī)律為：存在一個轉(zhuǎn)換深度(500 m)，在小于該深度時，σH隨埋深變化紊亂，但在100～300 m時，其最大值不超過海姆公式計(jì)算值的3.7倍，在300～500 m時，不超過2.4倍； 在大于500 m后，可用海姆公式近似估算。拉林段最大水平應(yīng)力的估算公式如下：

(2)

4 高地應(yīng)力風(fēng)險調(diào)控選線策略

鐵路定線是一種從粗到細(xì)、從整體到局部，反復(fù)調(diào)整，逐步優(yōu)化的過程。現(xiàn)定義：拉通方案，指隧址處于高地應(yīng)力狀態(tài)的方案，一般也是從線路整體順直性考慮首先提出的方案； 比較方案，指當(dāng)預(yù)估高地應(yīng)力問題嚴(yán)重時，通過調(diào)整線位降低隧道埋深，減少地應(yīng)力的線路方案。最終的推薦方案應(yīng)是由拉通方案與比較方案通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件全面比選，擇優(yōu)確定的。

比較方案是以減少隧道埋深為導(dǎo)向進(jìn)行線位調(diào)整，具體選線措施可歸納為：平面繞避，即一般線路高程基本不變，主要通過平面調(diào)整線位，避開高地應(yīng)力區(qū)。包括大面積地甚至從廊道層面考慮繞避方案； 河谷線建橋跨河，把線路選在有利河岸； 線路從靠近山體嶺脊部位外移修建依山傍河隧道等。立體調(diào)整，即線路平面變動不大，主要通過抬高線路高程，減少隧道埋深，控制地應(yīng)力。包括線路橫穿平行嶺谷地形時，抬高橋位，降低隧道埋深； 在越嶺地區(qū)，現(xiàn)偏重于采用標(biāo)高低、坡度緩、運(yùn)營條件好的長隧方案，但低標(biāo)高就可能帶來高地應(yīng)力問題，因此提高越嶺隧道標(biāo)高、增加兩端引線長度，是控制越嶺隧道高地應(yīng)力的傳統(tǒng)方法。當(dāng)然在實(shí)際操作時，常常是兩種措施的綜合應(yīng)用，如既傍山又抬高標(biāo)高以減小埋深。在重要路段，往往需要設(shè)計(jì)多種方案，通過對各方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件反復(fù)比選，才能確定優(yōu)化方案。在從事以上選線作業(yè)時，何時需考慮比較方案，調(diào)整后地應(yīng)力狀態(tài)改善效果如何，都需要對隧址區(qū)地應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行定量評估。現(xiàn)以拉林段最大水平應(yīng)力估算公式為例，提出高地應(yīng)力風(fēng)險調(diào)控策略如下：

目前一般將埋深大于洞徑2～3倍的隧道叫做深埋隧道、埋深超過500 m時為超深埋隧道。對于普通深埋隧道，因埋深小于轉(zhuǎn)換深度，若調(diào)整埋深對其效果難以估計(jì)，不宜運(yùn)用選線手段調(diào)控風(fēng)險； 此外通過式(2)計(jì)算可知，雖然地應(yīng)力紊亂，但最大值不超過極高應(yīng)力量級； 更重要的是，普通深埋隧道已有較多工程實(shí)踐(豐明海等， 2014)； 綜合以上3點(diǎn)，認(rèn)為利用施工期的現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)動態(tài)調(diào)整支護(hù)結(jié)構(gòu)和施工方法，高地應(yīng)力風(fēng)險整體可控。而對于超深埋隧道，利用隧址位于轉(zhuǎn)換深度以下時最大水平應(yīng)力可定量評估的認(rèn)識，宜運(yùn)用選線手段調(diào)控高地應(yīng)力風(fēng)險。

鑒此，提出選線流程如圖10所示，并說明如下：

圖10 高地應(yīng)力風(fēng)險調(diào)控選線流程圖

(1)建立海姆地應(yīng)力計(jì)算公式。首先通過踏勘及資料分析，查明研究區(qū)地層時代、巖性及分布范圍，以及地震、地應(yīng)力條件及主要構(gòu)造特征等； 根據(jù)地勘資料，建立海姆假說地應(yīng)力計(jì)算公式。

(2)決定是否設(shè)計(jì)比較方案。根據(jù)我國的工程巖體分級標(biāo)準(zhǔn)，巖體初始地應(yīng)力≥23 MPa為高地應(yīng)力，≥40 MPa為極高地應(yīng)力； 根據(jù)《川藏鐵路高地應(yīng)力軟巖隧道設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》，軟巖巖體初始地應(yīng)力≥10 MPa為中高地應(yīng)力、 ≥20 MPa為較高地應(yīng)力、 ≥40 MPa為極高地應(yīng)力。鑒此，現(xiàn)階段建議軟巖地應(yīng)力大于較高地應(yīng)力(埋深約800 m)，硬巖達(dá)到極高地應(yīng)力(埋深約1600 m)時宜設(shè)計(jì)比較方案。但即使不考慮調(diào)線時，也應(yīng)做好應(yīng)對隧道軟巖大變形的設(shè)計(jì)預(yù)案，式(2)中λ的上限值，可作為預(yù)估最不利風(fēng)險的參考。

(3)設(shè)計(jì)比較方案。以降低隧道埋深為導(dǎo)向設(shè)計(jì)比較方案。按照2.5 MPa/100m計(jì)算，以地應(yīng)力至少減少5 MPa為限，比較方案一般需減少埋深200 m以上才有比較價值。

(4)拉通與比較方案的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)分析。對于硬巖隧道，由于高地應(yīng)力對造價的影響不顯著，方案比選時主要考慮高地應(yīng)力對施工期限、施工技術(shù)水平等綜合因素的影響。對于軟巖隧道，建議采用年換算工程運(yùn)營費(fèi)法，作為反映方案技術(shù)效益的定量指標(biāo)，其中工程費(fèi)的計(jì)算建議采用估算法，即按計(jì)算項(xiàng)目的單價乘以相應(yīng)的工程數(shù)量。因高地應(yīng)力隧道造價積累的數(shù)據(jù)相對較少，現(xiàn)對高地應(yīng)力隧道每延米單價提出以下兩個簡單估算方法以供參考。

其一，在預(yù)設(shè)計(jì)階段，通過降低圍巖等級的做法進(jìn)行高地應(yīng)力隧道設(shè)計(jì)，是業(yè)內(nèi)常用方法，因此隧道圍巖級別降低導(dǎo)致工程造價增加數(shù)據(jù)，可以反映高地應(yīng)力隧道工程造價增加情況。根據(jù)西南山區(qū)鐵路近年來的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，將雙線鐵路隧道每延米成本估計(jì)范圍列于表3(單線隧道造價可按雙線隧道造價的75%估計(jì))。

表3 圍巖級別和造價

其二，根據(jù)正在建設(shè)的渝昆鐵路10座軟巖大變形隧道(大變形總長度達(dá)19.24km)高地應(yīng)力相應(yīng)工程處置費(fèi)的統(tǒng)計(jì)，采取措施后的造價比原造價每延米提高30%。在選線方案比選時，也可按拉通方案隧道工程每延米單價提高30%估計(jì)。

(5)確定推薦方案。軟巖隧道以經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)為主，對拉通與比較方案經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件全面對比分析，最終確定推薦方案。

5 結(jié) 論

(1)本文基于川藏鐵路拉林段地應(yīng)力鉆孔實(shí)測資料的分析，獲得研究區(qū)地應(yīng)力結(jié)構(gòu)以逆斷型和走滑型為主，地應(yīng)力方向分布于N19°W～N30°E之間，地應(yīng)力隨埋深的規(guī)律為： 地應(yīng)力狀態(tài)轉(zhuǎn)換深度約為500 m，小于該深度時，最大水平應(yīng)力隨埋深變化紊亂，但最大值不超過極高地應(yīng)力量級； 大于該深度后，最大水平應(yīng)力可用海姆公式估算。據(jù)此提出：對于埋深小于轉(zhuǎn)換深度的隧道，宜采用施工期動態(tài)調(diào)整支護(hù)結(jié)構(gòu)和施工方法的手段，控制高地應(yīng)力風(fēng)險； 對于埋深大于轉(zhuǎn)換深度的超深埋隧道，利用隧址區(qū)地應(yīng)力可用海姆公式估計(jì)的認(rèn)識，宜運(yùn)用選線手段，通過方案經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較擇優(yōu)確定線位。研究為破解方案比選階段缺乏地應(yīng)力定量評估方法的難題開拓了思路。

(2)轉(zhuǎn)換深度的現(xiàn)象是通過實(shí)測數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)的。對其機(jī)理的一種解釋為：在地表以下較深部位，在上覆巖層較大荷載長期作用下，巖體發(fā)生塑流，使Kav值趨近于1，也就是該處巖體的天然應(yīng)力將接近于靜水狀態(tài)。當(dāng)然這仍屬假說性質(zhì)的解釋，但從現(xiàn)象學(xué)觀點(diǎn)看并不妨礙進(jìn)行應(yīng)用性探索。我們認(rèn)為地應(yīng)力存在轉(zhuǎn)換深度這一點(diǎn)可能是具有普適性的，但不同地貌單元的轉(zhuǎn)換深度值，以及轉(zhuǎn)換深度之前最大水平應(yīng)力的紊亂程度等有所不同。以拉林段為例，基于轉(zhuǎn)換深度的概念并以海姆公式為度量標(biāo)準(zhǔn)，對地應(yīng)力采用分段描述模式，并針對不同精度提出相應(yīng)的工程對策，可成為一種發(fā)展方向。本文研究祈盼產(chǎn)生拋磚引玉之效。

(3)一般認(rèn)為縫合帶及鄰近區(qū)域具有高背景地應(yīng)力、高應(yīng)變梯度且地應(yīng)力環(huán)境更為復(fù)雜的特點(diǎn)。本文因缺乏橫貫縫合帶的鉆孔數(shù)據(jù)，尚不能提煉出縫合帶地應(yīng)力有何特殊的規(guī)律，進(jìn)一步的研究有待深入。