基于虚拟现实技术的川藏铁路地质灾害易发区减灾选线优化:以洛隆车站为例

铁路沿线频发的滑坡泥石流灾害,对山区铁路建设与安全运营造成重大影响。在山区铁路选线过程中,如何科学规划铁路线位和工程方案,真正把铁路地质灾害问题解决在成灾之前,实现科学防灾减灾,已成为国内外学者关注的焦点问题。提出一种基于虚拟现实技术(VR)的铁路地质灾害易发区减灾选线场景仿真系统,利用CAD、Sketch Up等软件制作三维地形环境模型,进行铁路沿线滑坡泥石流灾变演化仿真分析;基于Unity3D平台,应用3Ds Max、Photoshop等软件完成研究区的虚拟铁路场景模型搭建,通过网页版的UI交互设计,实现虚拟铁路场景的三维可视化体验;以新建川藏铁路洛隆车站为例,采用该方法建立了多种线路方案优化。结果表明:所建立的虚拟现实场景系统具有很好的可视性和较为流畅的交互性,可充分展示研究区铁路建设及运营安全的可行性。     

铁路工程地质的发展趋向

本文论述了铁路选线工程地质、铁路工程地质勘察、钻探工作、铁路地质灾害、巨型铁路桥梁及长大铁路隧道等方面工程地质研究所取得的进展及进一步研究的方向。     

基于改进频率比法的川藏铁路沿线及邻区地质灾害易发性分区评价

川藏铁路是我国目前正在规划建设的重要铁路干线之一,地处地形和地质条件极为复杂的青藏高原东部,复杂的地质背景与脆弱的地质环境造成川藏铁路沿线及邻区地质灾害极为发育,严重威胁着川藏铁路的规划建设。在对地质灾害易发性评价方法分析的基础上,首先对传统的地质灾害易发性评价频率比方法进行改进,克服了传统通用方法中频率比值分布的不连续性,提高了各地质灾害影响因子敏感性的区分度,并减小了因子分级的主观性。利用ROC曲线与空间熵的定量对比验证表明,改进频率比法的地质灾害易发性评价模型优于传统方法。根据地质灾害的发育分布特征,选取地面高程、地形坡度、地形坡向、地形曲率、地形起伏度、工程地质岩组、地震动峰值加速度、断裂密度、水系距离、道路距离、降水量与植被指数等影响地质灾害的主要因素,结合地质灾害调查数据,首先分析各影响因子的地质灾害敏感性,并进一步对川藏铁路沿线及邻区的地质灾害易发性进行评价和分区。评价结果表明,研究区地质灾害的发育分布主要受控于断裂、水系和道路等线状要素,以及地形坡度和地形起伏度等地形地貌因素,并且断裂密度和地形起伏度相较其他因子具有更大的地质灾害敏感性区分度。地质灾害极高易发区和高易发区主要分布于大型水系两岸、道路两侧的高山河谷沿线的狭窄地带,使沿河谷与已有道路规划展布的川藏铁路面临着严重的地质灾害威胁,铁路规划建设部门应加强该地带的地质灾害排查、防治和线路优化工作。     

川藏铁路卡子拉山滑坡发育特征与防灾减灾对策

为查明川藏铁路卡子拉山隧道进口规划建设区地质灾害特征,评价其在川藏铁路建设和运营期间可能遭受的地质灾害风险,采用高精度遥感、机载LiDAR、工程地质勘查等“空-天-地”一体化技术对该隧道进口规划区开展调查研究。结果表明:川藏铁路卡子拉山隧道进口规划区内发育有1#、2#滑坡和俄洛堆不稳定斜坡;1#滑坡规模约32.48×106 m3,2#滑坡规模约10.15×106 m3,均为已发生的特大型岩质滑坡;俄洛堆不稳定斜坡位于2处滑坡中部,规模约35.80×104 m3,下部为强风化岩体,上部为碎石土结构,为中型复合型结构斜坡。评价认为:川藏铁路卡子拉山隧道进口选线从2处滑坡体中部山脊穿过,2处滑坡对铁路选线未构成地质安全风险,但隧道进口穿过的俄洛堆不稳定斜坡存在潜在地质安全风险;1#、2#滑坡体在天然工况下处于稳定状态,俄洛堆不稳定斜坡在天然和地震工况下处于稳定状态,在暴雨工况下处于欠稳定状态。为规避工程建设扰动诱发潜在的滑坡风险,建议将卡子拉山隧道选线进口向东南侧平移,通过边坡开挖的合理设计、施工期间的实时监测及运营期间的针对性治理等措施,从源头上对潜在滑坡风险进行防控,以保证工程建设及运营安全。研究结果可为川藏铁路选线提供科学的地质依据。     

包西铁路大保当至延安段增建二线地质灾害类型及防治对策

分析了包西铁路大保当至延安段增建二线在自然条件下,地质灾害的现状分布与特征,进一步探讨了地质灾害的成因与地质环境条件之间的关系,提出对地质灾害的防治措施。     

枝柳（枝江—柳州）铁路线张家界段线域地质灾害评估

通过全面的野外调查和历史资料统计分析,统计了枝柳线张家界工务段沿线的地质原生灾害、次生灾害和衍生灾害的数量,并研究了各种灾害的分布规律。针对既有线铁路的特征,选取了地质灾害的发育因子、基础因子和诱发因子作为评价指标,并且基于区域地质灾害评价预警的递进分析理论与方法（AMFP）,对原有方法进行了改进和拓展,形成了既有线铁路的地质灾害＂四度＂法评估方法。由此,分别计算了枝柳线张家界工务段地质灾害的发育度、潜势度、危险度和危害度（简称＂四度＂）,且据此进行了综合分区,为既有线铁路的地质灾害监测和管理提供科学依据。     

铁路选线中的工程地质问题

近年来，地质灾害给铁路建设带来巨大经济和财产损失。原因之一是铁路选线不合理。对新建铁路，如何根据工程地质条件选择经济、合理的铁路线路是新建铁路迫切需要解决的问题。文章结合铁道工程的特点，论述了在地质条件复杂地区（如地质构造、滑坡、泥石流等），铁路的选线原则。通过讨论将有益于铁路新线建设的选线。     

高密度电法与音频大地电磁法在铁路路基沉降勘查中的应用 ——以吉舒铁路40 km(K49-673-713)段为例

本文简要介绍了高密度电法与音频大地电磁法在吉舒铁路路基勘测中的应用效果。通过采用不同方法对不同视电阻率的岩土界面加以区分,分析吉舒铁路路基在不同岩土地层条件下的特点及地球物理特性,在吉舒40 km (K49-633-753)段应用高密度电法与音频大地电磁法了解地层起伏、探查岩土上下层电阻率变化、探测地基土均匀性等,发现并揭示了吉舒铁路路基视电阻率与地基土地球物理指标之间的相关规律。同时揭示了铁路路基发生地质灾害的机理。     

滇藏铁路滇西北段主要地质灾害类型及发育规律的探讨

滇藏铁路滇西北段位于青藏高原东南缘向云贵高原的过渡部位,地貌复杂、峡谷深切,新构造运动十分强烈,地震活动频繁。该区的降雨主要集中在5~10月份,降雨强度大且集中。复杂的地质环境加之降雨、人类活动等外部因素造成该地区成为崩塌、滑坡和泥石流等地质灾害多发区,常引起交通中断、毁坏房屋及人员伤亡事故。本文在野外地质调查的基础上,着重阐述了滇藏铁路滇西北段主要地质灾害类型及发育规律,对于减少和预防铁路遭受崩塌、滑坡和泥石流等的危害具有重要的理论和实际意义。      

区域环境因素对察尔汗盐湖铁路路基的影响

青藏铁路察尔汗盐湖路基是建国以来铁路建设中的十大路基工程之一,国家重点科研项目。自1984年正式运营至1989年春,运营状况良好,为青海和西藏的开发做出了重大贡献,然而,受全球性气候的影响,昆它山地区气温升高,降雨量增加,冰川融化速度加快,再加之其它因素影响,致使铁路路基出现了前所未有过的病害,危及行车安全。本文从自然地理,自然环境,水文地质及人类活动等方面综合论述了察尔汗盐湖铁路路基病害的形成机制和治理方法。     

地形三维可视化在川藏公路典型路段中的应用

利用地形平面图的数据和有关区域地质资料的数字化方法实现川藏公路典型路段三维地形的显示和实时浏览,为进一步利用地理信息系统进行研究区地层岩性、地质构造和地质灾害分布的叠加分析进行地质灾害研究提供了矢量化的地形底图。川藏公路典型路段的三维地形可视化工作对于川藏铁路的选线、绕避不良地质灾害的发生和开凿铁路隧道的位置选择等将会有一定的参考价值。     

云南大瑞铁路大保段地质灾害特征与诱发因素

大瑞铁路大保段位于云贵高原西部边缘,著名的横断山脉南段,地势错综复杂。主要地质灾害崩塌、滑坡、泥石流,地质灾害的形成的本质因素是地形地貌、地层岩性、地质构造等;外部因素包括大气降水、植被破坏及人类工程活动等方面。     

川藏铁路交通廊道某大型古滑坡成因及失稳模式分析

川藏铁路沿线地形地貌复杂,构造活动强烈,地质灾害频发,其中古滑坡复活问题是威胁川藏铁路建设和运营的严重隐患之一。位于四川康定市的某古滑坡体,距原规划的川藏铁路大桥仅100 m,通过工程地质测绘和钻孔勘探,分析该古滑坡的发育特征与成因机制;并利用二维有限元软件,对古滑坡可能的失稳模式进行预测。结果显示:古滑坡边界清晰,滑坡体积约118万m ³,主要沿基覆界面滑动,局部变形破坏强烈;发育多级拉张裂缝;天然工况与降雨工况下处于稳定状态,地震工况下处于不稳定状态;潜在破坏部位为边坡中部碎石土堆积体后缘,滑动面即沿着碎石土与全风化岩体的接触面,一旦复活将严重威胁铁路大桥的运营与安全。     

云南大瑞铁路DK79—DK88段工程地质灾害预测及防治

大瑞铁路K79—K88段处于滇西红层区,地质灾害强发育。分析研究已有地质灾害发育特征和发展趋势,对铁路工程建设引发新地质灾害进行预测,为地质灾害的防治提供了基础资料,并提出有效、针对性的地质灾害防治措施。     

川藏铁路沿线及邻区环境工程地质问题概论

川藏铁路是我国正在规划建设的重要铁路干线之一,是西部大通道的重要组成部分。该铁路线横跨扬子板块、川滇地块、羌塘地块和拉萨地块等大地构造单元,在复杂的地质构造背景条件下,川藏铁路沿线活动断裂、地震和地质灾害极为发育,严重制约着川藏铁路的规划建设。在野外地质调查、钻探、地应力测量和室内测试分析的基础上,对川藏铁路规划建设中可能遇到的活动断裂、高地应力、高地温、岩爆和地质灾害等主要环境工程地质问题进行了论述分析,认为：川藏铁路沿线及邻区发育有54条区域活动断裂,其中对铁路有直接重要影响的全新世活动断裂有17条;研究区内地震活动频繁,约有50%的规划线路位于地震动峰值加速度>02 g地区,部分地段>04 g,潜在地震风险大;铁路沿线主要的地质灾害类型为崩塌、滑坡和泥石流,地质灾害受活动断裂影响强烈,部分地段发育有高速远程滑坡;川藏铁路沿线构造应力场和地热场复杂,深埋隧道工程建设时容易发生岩爆、软岩大变形和高温热害等工程地质问题。     

滇西大理至瑞丽铁路龙陵段主要的地质灾害类型 及其发育规律

大理—瑞丽铁路龙陵段地处云南高原滇西峡谷区,处于怒江与伊洛瓦底江两大水系分水岭地带。地貌复杂、峡谷深切,新构造运动十分强烈, 地震活动频繁。该区的降雨主要集中在5～10 月份, 降雨强度大且集中。复杂的地质环境及降雨、人类活动等外部因素使该地区成为崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害多发区,常冲毁稻田、山林,发生毁坏桥梁公路、毁坏房屋及人员伤亡的事故。阐述了大理—瑞丽铁路龙陵段主要地质灾害的分布、形成条件及发育规律, 为大理—瑞丽铁路工程规划建设和测区经济社会发展提供基础地质资料和科学依据。     

滇西大理至瑞丽铁路龙陵段主要的地质灾害类型及其发育规律

大理—瑞丽铁路龙陵段地处云南高原滇西峡谷区,处于怒江与伊洛瓦底江两大水系分水岭地带。地貌复杂、峡谷深切,新构造运动十分强烈,地震活动频繁。该区的降雨主要集中在5～10月份,降雨强度大且集中。复杂的地质环境及降雨、人类活动等外部因素使该地区成为崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害多发区,常冲毁稻田、山林,发生毁坏桥梁公路、毁坏房屋及人员伤亡的事故。阐述了大理—瑞丽铁路龙陵段主要地质灾害的分布、形成条件及发育规律,为大理—瑞丽铁路工程规划建设和测区经济社会发展提供基础地质资料和科学依据。     

桃源：坚持“四抓手”防治地质灾害

桃源县地处湘西北,依附于雪峰、武陵两大山脉之间,所辖40个乡镇中有19个山区乡镇,地质灾害隐患较多,全县共有地质灾害隐患点76处。近年来,桃源县突出“四个抓手”,狠抓地质灾害防治工作,取得了良好的工作成效,有力的促进了社会和谐,连续三年未因地质灾害而造成一起人员伤亡事故,2008年、2009年连续两年被市政府授予地质灾害防治工作先进单位。他们的主要做法是：     

基于GIS的铁路地质环境多源信息管理研究——以西南地区某铁路为例

从构建铁路地质环境多源信息管理系统的必要性人手,针对目前铁路工程地质勘察与地质灾害空间多源信息管理的不足,以ArcGIS软件为应用平台,以VBA为开发工具,采用定制ArcMap的方法进行二次开发。对铁路地质环境涉及的基本内容,以及如何构建基于GIS的铁路地质环境多源信息管理系统等作了探讨。     

“川藏铁路交通廊道关键地质问题研究”专辑评述

2018年10月10日,习近平总书记在中央财经委员会第三次会议上做出全面启动川藏铁路规划建设重大部署,并要求“科学规划、技术支撑、保护生态、安全可靠”“一定把这件大事办成办好”。川藏铁路位于世界上地形地貌最复杂、构造活动最强烈的青藏高原,铁路规划建设面临青藏高原构造隆升及其环境效应、活动断裂与工程断错影响、特殊岩土体与不良工程地质特性、地质灾害与高陡边坡稳定、高地应力与深埋隧道围岩稳定、高压涌水突泥与高温热害等地质难题。科学认识川藏铁路沿线地质灾害与重大工程地质问题发育规律,对于高质量规划建设铁路具有重要意义。