青藏铁路沿线及周边地区的地质灾害

系统总结了青藏铁路沿线及其周边地区的地震、构造地裂缝、泥石流、热融沉陷、冻胀丘等各种地质灾害的分布和特征,并浅析了区域地质环境对地质灾害的制约.     

黄河上游地区地应力状态与地质灾害关系探讨

本文在广泛收集研究区相关资料的基础上, 以实测地应力值为依据, 对研究区的地应力状态进行了模拟分析, 进而对地应力状态与地质灾害的关系进行了探讨。得到如下认识:地震活动是地应力积累到一定程度而释放的结果, 强震活动一般发生在最大主应力方向与断裂走向呈锐角的部位, 地震活动往往发生在局部高应力区。崩塌、滑坡、泥石流灾害在空间分布上与最大差应力的高值区存在较好的对应关系, 但与最大主应力高值区则无明显的对应关系。      

青藏高原昆仑山和羊八井现今地应力测量及其工程意义

对青藏高原昆仑山和羊八井的地应力实测结果表明,昆仑山的最大水平主应力量值为6.8~12.9 MPa;羊八井的最大水平主应力值为3.3~10.4 MPa,总体来看,昆仑山的应力值比羊八井高.与中国其他地区表层地应力测量结果比较,从区域应力分析角度来看是属于高应力区.它们的最大主应力方向为NE和NEE.这与青藏高原大陆动力学研究的结论是一致的.此外,结合工程地质调查结果,对青藏铁路昆仑山隧道和羊八井隧道群的有关问题进行了讨论.     

青藏铁路沿线断裂活动的灾害效应

青藏铁路沿线发育大量不同方向、不同性质、不同类型和不同规模的活动断裂。这些活动断裂对地震分布具有显著的控制作用,形成了12条区域性地震构造带。一些重要的活动断裂的平均运动速度达4～15mm/a,能够孕育6～7级以上的强烈地震,导致严重的地震灾害。在青藏高原北部常年冻土区,断裂活动不仅导致路基变形、路面破裂和工程破坏,还诱发不均匀冻胀、构造裂缝和移动冰丘等地质灾害,对青藏铁路、青藏公路和输油管道等线路的工程安全产生不良影响。断裂蠕滑运动与地下水活动、不均匀冻胀的耦合效应使青藏公路安多段路基松动和路面强烈变形,对青藏铁路的工程安全造成潜在威胁。     

青藏铁路沿线构造裂缝的地质特征及工程危害

通过1∶2000活动断裂勘测与地质灾害调查,在青藏铁路沿线鉴别出24条不同规模、不同宽度的构造裂缝带.青藏铁路沿线构造裂缝主要沿活动断层分布,呈线性排列,产状稳定,延伸较长,成群产出,与现今构造变形、断层运动及断层破碎带不均匀冻胀存在成因联系,常形成密集的构造裂缝带.构造裂缝带宽20～2400m.构造裂缝对青藏铁路、青藏公路及沿线工程安全具有不良影响,能够产生显著的灾害效应,如切割错断路基,产生路面塌陷,诱发不均匀冻胀变形,影响工程质量和行车速度,对车站、房屋、管道也将产生不同程度的破坏作用.     

青藏铁路多年冻土工程地质综合分类探讨

根据影响青藏高原多年冻土工程特性的地温分区和冻土类型, 提出了冻土工程地质综合分类方法. 结合青藏铁路多年冻土区工程设计和施工情况的实践, 对铁路建设中如何应对全球气温变暖下冻土区工程安全提出了工程措施.     

青藏铁路沿线的地裂缝及工程影响

通过大比例尺野外地质调查和跨季节对比观测,发现青藏铁路沿线发育地震破裂、断层裂缝、冻土裂缝与冰裂缝4种不同类型的地裂缝。典型地震破裂包括西大滩古地震破裂、昆仑山南缘地震破裂、可可西里古地震破裂、崩错地震破裂、谷露盆西地震破裂、羊八井-当雄盆西地震破裂;地震破裂规模大,产状稳定,与地震鼓包、地震陡坎、地震凹陷有序组合,是地表构造变形的重要形式,属内动力成因地裂缝。断层裂缝沿断层破碎带定向分布,产状稳定,成群产出,与断层活动、地下水运移、不均匀冻胀存在密切的关系,是构造变形与融冻变形联合、内外动力耦合产生的复合成因地裂缝。冻土裂缝和冰裂缝属外营力成因地裂缝,是冻土与冰层不均匀融冻变形的重要表现形式。地震破裂、断层裂缝和冻土裂缝对青藏公路、青藏铁路及沿线工程安全具有不良影响,这些地裂缝切割错断路基,形成路面破裂和路基滑塌,产生显著的灾害效应。     

新疆西部地应力测量在隧道工程中的应用

随着西部地区建设的投资力度逐年加大,地应力测量与研究工作越来越显得重要.通过在新疆西部拟建精伊霍铁路北天山越岭隧道(最大埋深约1100m)工程区进行的水压致裂地应力测量,获得了北天山地区应力场的主应力值及其方向.本文根据地应力测量结果,对工程区应力场的应力状态进行了研究,分析了隧道围岩的稳定性和地质灾害发生的可能性.      

沙曲矿区地应力及采场地压的综合监测与分析

作为典型复合型顶板的矿山,沙曲矿区的工程地质条件受到多条构造带影响,采煤工作面顶底板均为不稳定性软岩,并含少量裂隙水。为了调查该矿区的地应力条件及地压规律,本文在沙曲矿区的主要开拓巷道中开展了6个地点的地应力测试,结果表明该矿区的地应力场比较均匀,属于准静水应力场。采用现场应力套孔解除和室内围压率测定的方法得到最大水平主应力数值在20.11～22.87(MPa)之间,侧压系数在2.25～2.85范围内,属较高应力;针对24101等工作面的大采高综采巷道进行了煤柱支承压力的现场监测,结果表明24101工作面的巷道煤柱应力分布特点可以分为塑性破坏区、峰值应力区和原岩应力区;同时,对南翼14204工作面顶板进行了离层监测和锚杆测力计载荷观测,结果进一步揭示了随着时间的推移,巷道顶板稳定性的衰减主要是由于离层数量的增加所造成的规律。该地应力及采场地压的综合监测及分析结果对沙曲矿区的支护设计和安全生产具有重要指导和实用价值。     

青藏铁路西大滩-拉萨地段活动构造、地质灾害及其工程评价

本文是作者在1975~1977年间青藏铁路(格尔木-那曲地段)沿线水文地质、工程地质调查所获资料基础上,参考了后期他人在该区段研究的成果撰写而成。文中主要涉及活动构造、地质灾害及工程评价三大部分,其中特别是活动构造部分,除了所表现的一般标志外,重点探讨了活动构造与现代地震和古地震的关系、活动构造带与地震构造带的对应关系、活动断裂的活动年龄及其活动速率、活动断裂与地震地表破裂以及主要地震构造带中的地震活动周期等诸多方面的问题,并结合铁路沿线地质灾害类型,在综合分析基础上,首次较系统地将铁路沿线工程地质评价划分为:①良好的;②一般的;③不良好的和④极不良好的等四大类型工程地质地段,从而为现今青藏铁路建设进一步详查和评价提供了重要依据。      

青藏公路和铁路沿线的滑坡研究

利用地面控制点及DEM数据对以ETM为主的遥感数据进行了几何精校正,形成了调查区的正射影像;采用人机交互解译辅以实地验证的方法技术,查明青藏公路和铁路沿线50km宽的条带内有覆盖面积大于0 01km2的滑坡552处,它们可分为5个类型,主要分布在青藏线南段及远离交通线的位置。岩类岩性、活动断裂、地形、冻土是影响本区滑坡发育的主要地质环境因素,气候也有重要作用。约占总数10%的滑坡分别在7个地段穿过或接近公路和铁路线,可能会影响交通安全,须进一步调查及监测。     

青藏铁路沿线航磁特征及找矿远景预测

通过对青藏铁路沿线航磁反映的大地构造背景的综合分析,对青藏铁路沿线找矿远景进行了预测.依据不同的成矿地质背景和航磁反映的构造—岩浆—热液环境、局部异常特征,结合大地构造位置,将研究区划分为7个成矿带.圈定铁、铜、铅、锌、金、银、铬等多金属找矿远景区125个,其中一级找矿远景区49个,为该地区地质调查和矿产资源评价提供了重要信息.     

青藏铁路多年冻土勘察的物探方法选择及其应用效果

在青藏铁路的建设过程中,多年冻土是一个关键问题,开展物探工作时,会遇到较非冻结区更为复杂和多变的勘测对象,因此,选择合理的工作方法就显得尤为重要.作者论述了目前开展的各种物探方法的优劣,给出了利用综合物探方法勘察青藏铁路多年冻土的结果.实践证明,开展综合物探是勘探多年冻土的一种行之有效的方法.     

青藏铁路多年冻土区路基下的融化夹层

基于青藏铁路路基变形与地温观测数据, 研究了多年冻土区路基下融化夹层特征及其对路基沉降变形的影响。结果表明:在已有监测场地中, 青藏铁路沿线天然场地融化夹层发育较少, 而路基下融化夹层发育较多, 低温冻土区路基下融化夹层能够逐渐完全回冻使其消失, 高温冻土区大部分路基下融化夹层有进一步发展的趋势。高温冻土区路基下融化夹层厚度的增加主要是由多年冻土人为上限的下降引起的。当融化夹层下部为高含冰量冻土时, 融化夹层与路基沉降变形关系密切, 路基易产生较大的沉降变形。当融化夹层下部为低含冰量冻土时, 路基沉降变形较小。     

青藏铁路格尔木拉萨段的铁路沙害

青藏铁路格尔木拉萨段沿线分布着大量的风沙病害,特别是在所横跨经过的长江源区各河流附近、退化草原及滨湖地带。文内对线路所经风沙地段的自然条件、分布范围、沙害成因和工程防护措施效果进行了分析阐述,并对铁路沙害的长远防治,诸如完善工程防护措施、植物固沙、设置线路保护区等提出了进一步配套完善的建议。     

原位地应力测量与实时监测在地震预报研究中的作用和意义

当2013年4月20日四川芦山Ms 7.0级大地震发生时,中国科学家已不再像2008年汶川Ms 8.0大地震发生时那样茫然和不知所措。其根本原因在于,2008年汶川大地震发生后,龙门山地区开展了大量的科学研究工作,已超前初步认知龙门山断裂带西南端具有潜在地震危险性,特别是原位地应力测量和实时监测已发现绝对地应力大小高值异常和相对地应力大小临震异常变化。论文简要介绍了地震预报国际主流观点与认识,梳理了地应力在地震预报研究中的作用和认识,探讨了2004 Parkfield earthquake钻孔应变监测结果给予的启示,详细介绍了原位地应力测量与实时监测在地震预报研究中应用的实践与探索。实践证明:地震预报是值得探索和研究的,原位地应力测量与实时监测是地震预报的有效方法之一。      

青藏高原多年冻土退化及铁路路基工程热稳定性

青藏高原未来50a地表气温可能增高2.2～2.6℃,以高温、高含冰量冻土为特色的多年冻土区将延续退化的趋势,因此青藏铁路多年冻土区路基工程建设和维护必须采用冷却路基的原则,变传统消极被动保温为积极主动降温以维护路基热稳定性。为降低或消除工程建设及气候变暖造成的路基下多年冻土融化,目前青藏铁路实施的调控对流、调控传导和调控辐射的工程措施,基本上达到了保持或促进路基下伏多年冻土的效果。数值模拟结果表明路基工程建设和补强措施基本可以应对气候转暖的不良影响,但部分措施还需要进一步优化或组合。     

青藏铁路不同路基工程结构对路基裂缝的影响研究

针对青藏铁路某试验段加筋路堤和站场路基等不同路基工程 ,本文介绍了冻土路基的温度和变形的试验结果 ,分析了加筋路堤和站场路基不同路基工程的地温变化和变形特征 ,并论述了加筋路堤和加宽路基等不同工程结构对路基裂缝的影响