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文档简介

《复杂艰险山区线状工程地质区划技术规程》

编制说明

一、标准背景、目的意义

青藏高原是现今地球上构造活动最强烈、地表隆升速率最快、地表过程最复杂、

气象过程最多变的地区之一,表现为一个地球多圈层的地球内外动力强耦合的复杂

作用系统。在地球内外动力耦合作用下,青藏高原的地质环境极其脆弱。随着我国

“西部大开发战略”、“一带一路”、“中巴经济走廊”等国家战略的部署实施,我国一系

列交通、水电、水利、矿山、输电通道、油气管道、高放废物处置、新建大型城镇

口岸等重大工程在青藏高原等复杂艰险山区陆续规划、设计、建设,已建或待建的

重大地质工程面临的复杂工程地质问题和巨型地质灾害前所未有,成为重大工程建

设安全的卡脖子问题。

川藏铁路是我国正在建设的世纪工程,复杂的地质演化史导致铁路廊道面临区

域活动断层断错蠕滑效应和粘滑效应、高地应力高边坡深部重力变形(DSGSD)、内

外动力耦合作用下高位远程滑坡灾害链、热-水-力(T-H-M)多场耦合作用下深埋隧

道围岩稳定性与灾害效应、特殊岩土体的不良工程特性与灾害效应等关键地质问题,

严重制约着重大工程规划建设的地质安全。

针对重大线状工程预可研、可研的不同阶段,开展不同尺度的工程地质区划,

是揭示复杂艰险山区重大工程地质问题/巨型灾害区域分布规律和孕灾致灾机制的基

础,可为复杂艰险山区重大线状工程规划、设计、建设提供地质依据。然而,在工

程地质与工程建设领域,目前尚无专门指导线状工程地质区划的技术标准,特别是

复杂艰险山区重大工程规划建设中大量类似地质工作无据可循,众多工程勘察设计

单位和广大工程地质、岩土工程技术人员迫切期望抓紧制订复杂艰险山区线状工程

地质区划技术规范。并且,川藏铁路建设和相关科研项目的实施,为本技术标准的

编制提供了良好的技术支持和实践验证条件。2021年12月,科技部启动了“十四五”

国家重点研发计划项目“川藏铁路”重点专项,在其中的“板块构造混杂岩带地质特征、

动力演化过程及工程效应”项目(编号:2021YFB2301300)任务书中,将编制“复杂

艰险山区线状工程地质区划技术规范”作为主要考核指标之一。

因此,基于以往不同尺度的区域地质调查、工程地质调查、水文地质调查、环

境地质调查、地质灾害调查、铁路工程地质勘察、公路工程地质勘察、工程岩体分

3

级等成果,结合复杂艰险山区重大线状工程预可研、可研等阶段特点,总结以往相

关工程地质分区工作经验,编制《复杂艰险山区线状工程地质区划技术规程》,不仅

可为川藏铁路多尺度工程地质区段划分提供指导,而且将为其他极复杂艰险山区重

大线状工程的工程地质区划提供技术支撑。

二、工作简况

(一)任务来源

青藏高原及周边盆周山系历来是我国重大工程特别是交通廊道、水电水利工程

的密集分布区。正在建设的川藏铁路——“雅安至林芝段”途经全球地质条件最复杂的

青藏高原东缘,复杂的地质演化史导致铁路廊道地质环境差异大,在内外动力地质

作用强烈交织下,形成了复杂的地质构造、陡峻深切的河谷地貌、混杂多变的地层

岩性和岩体结构以及高地应力和地温异常,致使铁路建设面临活动断层断错与强震

灾害、高边坡强卸荷、高地应力与深埋隧道岩爆和大变形、隧道高温热害与涌水突

泥、特殊岩土体的不良工程特性与灾害效应等关键地质问题,这些问题与不同区段

的工程地质条件具有密切的关系。2021年12月,科技部启动了“十四五”国家重点研

发计划项目“川藏铁路”重点专项,在其中的“板块构造混杂岩带地质特征、动力演化

过程及工程效应”项目(编号:2021YFB2301300)任务书中,将编制“复杂艰险山区

线状工程地质区划技术规范”作为主要考核指标之一。

2022年4月,经中国地质学会审核批准,中国地质科学院地质力学研究所、中

国科学院地质与地球物理研究所等单位承担《复杂艰险山区线状工程地质区划技术

规程》的编制工作,编制周期为2022年3月~2023年12月。

(二)协作单位

本标准编制的协作单位包括:中国国家铁路集团有限公司、中国地质大学(北

京)、川藏铁路有限公司、中铁第一勘察设计院集团有限公司、中铁二院工程集团有

限责任公司、中国自然资源航空物探遥感中心、中国地质调查局成都地质调查中心

等。

(三)主要工作过程

本项目于2022年1月着手总体设计编写,按照项目工作部署的各项目标任务和

工作进展要求,工作进展如下:

1.编制提纲确定

4

(1)2022年2月主编单位编写了“编制工作大纲(讨论稿)”。

(2)2022年3月初,成立编写组并召开第一次编写会议,对工作大纲(讨论稿)

进行讨论,落实编写单位、明确分工,责任到人,并建立和形成定期的协商、检查

工作制度。

(3)2022年3月底,按照编制组讨论意见对编制工作大纲进行修改,形成工作

大纲(送审稿),同立项申请书提交至中国地质学会。

(4)2022年4月25~26日,中国地质学会通过视频方式召开了《复杂艰险山区

线状工程地质区划技术规程》立项评审会。由来自中国地质调查局发展研究中心、

西南交通大学、四川省地质矿产勘查局、中兵勘察设计研究院有限公司、中铁第四

勘察设计院集团有限公司、成都理工大学、中国地质环境监测院等7名专家参加了会

议。经专家评审,《规范》符合中国地质学会团体标准立项要求,准予立项。

2.初稿的制定

(1)2022年5月~2022年6月,采用文献收集的方式,完成了国内外相关专业

领域的管理规定及技术标准的调研。

(2)2022年7月~2022年10月,采用文献收集、现场调研和信函调研等方式,

广泛征求和收集各方意见,针对技术规范编制涉及的难点问题展开研究,按分工完

成专题研究报告。期间各编制单位按分工完成各自的编制任务,形成规范初稿。

(3)2022年10月,组织召开规范编制第二次工作会议,邀请专家咨询指导组

对规范初稿进行咨询。由来自中国地质调查局发展研究中心、西南交通大学、中兵

勘察设计研究院有限公司、国铁集团鉴定中心、川藏铁路有限公司、中铁二院工程

集团有限责任公司、中铁第一勘察设计院有限公司、西安地调中心、中国科学院地

质与地球物理研究所、中国地质环境监测院、中国地质大学(北京)、建设综合勘察

设计院、中国地质学会、中国石油集团工程设计有限责任公司等15位长期从事基础

地质、构造地质、地质灾害、工程地质、岩石力学、岩土工程、隧道工程、铁路工

程研究的专家参加了会议,并形成规范初稿咨询意见。

(4)2022年11月~2023年1月,结合咨询意见,修改和完善规范初稿,形成

规范讨论稿(征求意见稿)。

(5)2023年2月~2023年8月,按照内部讨论和专家咨询意见,进一步完善标

准规范,形成规范征求意见稿。由中国地质学会秘书处发函,征求有关单位和业内

有关专家意见。

5

(四)主要起草人及其所做的工作等

为保障项目顺利实施,组织具有构造混杂岩带调查和地质安全评价经验的单位

相关人员,成立了编写小组。张永双为规范编制牵头人。本标准主要起草人员共25

人:张永双、祁生文、郑博文、梁宁、宋帅华、李永超、吴瑞安、李雪、郭长宝、

郭松峰、杨国香、安志国、雷达、臧明东、杨志华、陈兴强、周洪福、王冬兵、冯

涛、唐渊、罗锋、李金秋、任三绍、郭忻怡、邹宇,等。具体编写分工见表1-1。

表1-1规范编制分工表

序号任务内容责任分工

1编写工作大纲和提纲张永双

专题研究-国内外相关管理规定及

2张永双、祁生文、郑博文

技术标准的调研

祁生文、郑博文、梁宁、宋帅华、李永超、郭

3专题研究-区域工程地质区划研究松峰、杨国香、臧明东、杨志华、郭忻怡、邹

张永双、郑博文、梁宁、宋帅华、吴瑞安、李

专题研究-关键区段工程地质区划雪、郭长宝、安志国、雷达、陈兴强、周洪

4

研究福、王冬兵、冯涛、唐渊、罗锋、李金秋、任

三绍

5第一章范围张永双

6第二章规范性引用文件郑博文、张永双、祁生文

7第三章术语和定义张永双、祁生文、郑博文

8第四章基本规定张永双

张永双、祁生文、郑博文、梁宁、宋帅华、李

9第五章区域工程地质区划永超、郭松峰、杨国香、臧明东、杨志华、郭

忻怡、邹宇

张永双、祁生文、郑博文、梁宁、宋帅华、吴

瑞安、李雪、郭长宝、安志国、雷达、陈兴

10第六章关键区段工程地质区划

强、周洪福、王冬兵、冯涛、唐渊、罗锋、李

金秋、任三绍

11第七章区划成果编制郑博文、梁宁、宋帅华、郭忻怡、邹宇

12附录张永双、祁生文、郑博文、梁宁、宋帅华

《规范》汇总,负责专题研究的

13规划、统筹,并进行部分专题研张永双

究工作

三、确定团体标准主要内容的论据

(一)标准编制原则

6

1.全面贯彻执行国家的有关法律、法规和方针政策;

2.编制工作坚持科学性、先进性和实用性原则,做到技术先进、经济合理、安

全适用;

3.以行之有效的实践经验和可靠的科学研究成果为依据。对需要进行科学测试

或验证的项目,一定要认真组织测试或验证,并写出成果报告;对已经鉴定或实践

检验的技术上成熟、经济上合理的科研成果,应纳入规范;

4.积极采用新技术、新方法,纳入规范的新技术、新方法,应当具有完整的技

术、方法文件,且经实践检验行之有效;

5.与国家标准和行业有关标准相协调一致;

6.对符合我国国情的国际标准的相关规定应积极采纳;

7.要充分发扬民主,对有争议的技术性问题,应在调查研究、试验验证或专题

论证的基础上,进行认真研究,共同确认或恰如其分的作出结论;

8.编写要求按国标《标准化工作导则》(GB/T1.1-2020)、《标准化工作指南

(GB/T20000)》、《标准编写规则(GB/T20001)》、《国家标准管理办法》等执行。

《规范》由正文、附录、条文说明三部分组成,要求条文严谨明确、文句简练、不

得模棱两可和相互矛盾。

9.编写程序按建设部《工程建设国家标准管理办法》执行。《规范》编制工作按

准备、征求意见、审查和批准四个阶段程序进行。

(二)确定标准主要内容

《复杂艰险山区线状工程地质区划技术规程》除前言、引言、范围、规范性引

用文件、术语和定义外,规范的主体技术内容包括:第四章基本规定、第五章区域

工程地质区划、第六章关键区段工程地质区划、第七章区划成果编制、1个规范性附

录和4个资料性附录。规范的技术内容力求全面、合理实用。

(三)确定主要内容的论据

本标准是在广泛搜集复杂艰险山区工程地质资料的基础上,结合线状工程预可

研、可研等阶段需求,提出了复杂艰险山区线状工程地质区划技术规程。内容力求

做到规范的系统性、综合性、完整性。为使本标准既简明扼要、适用,又避免内容

冗长和与有关的手册、教材重复,有些内容没有编入,只规定了引用规范条款。本

标准正文共计7章,全文2.8万余字。规范中区域工程地质区划、关键区段工程地质

7

区划、区划成果编制、附录等内容的确定参考《GB/T14158区域水文地质工程地质

环境地质综合勘查规范(比例尺1:50000)》、《GB/T50218工程岩体分级标准》、《GB

50021岩土工程勘察规范》、《TB10012铁路工程地质勘察规范》、《JTGC20公路工程

地质勘察规范》、《DZ/T0097工程地质调查规范(比例尺1:50000)》等标准、文献

的基础上,通过野外调查与室内整理、报告编制等环节的实践中得来,做到规范中

重要章节、数据的内容都有出处、有理由、有依据。

1.关于复杂艰险山区工程地质区划的提出背景与定义

工程地质区划是工程规划建设地质安全风险防控的重要基础。复杂艰险山区一

般具有复杂的地质条件、艰险的地形地貌及特殊的孕灾背景,导致重大工程地质问

题和地质灾害频繁发生。近年来,随着我国重大工程规划建设不断向青藏高原等复

杂艰险山区延伸,特别是大型线状工程跨越不同的地质构造单元,面临的疑难工程

地质问题越来越突出。为了更好地认识线状工程地质问题的孕灾背景及其对工程地

质条件的控制作用,应根据线状工程建设的不同阶段开展相应尺度的工程地质区划,

从而科学指导线状工程地质风险防控。

2.关于工程地质区划阶段和区划尺度的确定

工程地质区划工作应与工程规划建设阶段相适应,本文件服务于预可研阶段和

可研阶段。预可研阶段主要服务于拟选工程线路方案比选,分析廊道工程地质条件,

廊道中线两侧宽度应各不小于15km。可研阶段主要服务于拟定工程线路方案优化,

厘定孕灾条件、特殊岩土和不良地质复杂作用组合,工程线路两侧宽度应各不小于5

km。工程地质区划尺度分为区域尺度和关键区段尺度。区域尺度基本比例尺小于等

于1:5万,适用于预可研阶段。关键区段尺度基本比例尺不小于1:2.5万,推荐使用

比例尺1:1万,适用于可研阶段。应在区域工程地质区划的基础上,确定关键区段;

关键区段工程地质区划应体现平面分区和沿线状工程的剖面分段。

3.关于区域工程地质区划内容的确定

(1)资料搜集

资料主要通过多途径与方法,如铁路、公路勘察设计院,科研院所,档案馆等

搜集,以及通过专家访谈、部门调研获得。力求全面系统而有针对性,能反映当前

最新研究成果和技术水平。通过整理分析,梳理问题,研究解决问题的方法。详细

查阅工作区的区域尺度调查报告与成果图件、专著、研究论文等,特别是最新的、

总结性的资料,充分利用精度不低于1:20万比例尺的区域地质资料。搜集的资料包

8

括遥感地质与地球物理勘探、区域地质、工程地震、工程地质、水文地质、不良地

质作用和工程规划建设等方面的资料。

(2)区域调查(调绘)与勘察

调查(调绘)主要通过交通、铁路、公路等相关调查部门以及科研院所等,在

搜集资料不足或不满足区划要求时,应补充开展以下区域地质调查(调绘)与工程

地质勘察工作。主要调查(调绘)与勘察内容:区域构造应力场、区域地球物理场、

区域地层岩性与工程地质岩组、区域地质灾害等。调查(调绘)技术方法可参照

GB/T14158、DZ/T0097、DD2015-02、DD2019-08的相关技术要求执行。勘察技术

方法可参照GB50021、TB10012、TB10027、TB10038、TB10049、JGJ83的相关

技术要求执行。

(3)区划方法

针对区域尺度或工程预可研阶段对工程地质条件分区的要求,确定构造稳定性、

工程地质岩组、不良地质作用发育程度、地形地貌等区划要素,遴选区划指标并进

行指标准备。基于区域地壳稳定性理论,引入自然历史分析法、工程地质类比法、

层次综合分析法、多指标叠加法等定性-半定量方法进行区划,包括区划指标的单项

评价和综合评价。

通过召开专家研讨会、咨询会,不断的发现问题,讨论问题,解决问题,再发

现问题,再讨论,再解决。最终形成成果。

4.关于关键区段工程地质区划内容的确定

(1)资料搜集

资料主要通过多途径与方法,如铁路、公路勘察设计院,科研院所,档案馆等

搜集,以及通过专家访谈、部门调研获得。力求全面系统而有针对性,能反映当前

最新研究成果和技术水平。通过整理分析,梳理问题,研究解决问题的方法。详细

查阅工作区关键区段尺度的活动断层发育带、特殊岩土(膨胀性岩土、冻土、软土

等)分布区、地质灾害高发区、其他不良地质(高地应力、高地温)易发区的勘察

报告与成果图件、专著、研究论文等,特别是最新的、总结性的资料,充分利用精

度1:1万~1:2.5万比例尺的水工环测绘资料、岩土工程勘察资料和不良地质作用资

料。搜集的资料包括遥感地质与地球物理勘探、地质矿产、工程地质与水文地质、

岩土工程勘察、气象水文、不良地质作用、工程规划建设等方面的资料。

(2)工程地质勘察

9

工程地质勘察主要通过交通、铁路、公路等相关勘察部门以及科研院所等,在

搜集的资料不足或不满足区划要求的情况下,根据需要开展关键区段工程地质勘察

并进行资料补充。主要勘察内容:工程地质勘察、水文地质勘察、岩土工程勘察等。

工程地质勘察技术方法根据GB50021、TB10012、JTGC20等规范的相关技术要求

确定。

(3)区划方法

针对关键区段尺度或工程可研阶段对工程地质条件分区分段的要求,兼顾地表

工程和地下工程的布局,分别开展平面工程地质区划和剖面工程地质区划。平面区

划首先遴选区划要素,确定一般区划指标和特征区划指标,并进行指标准备。基于

工程地质稳定性理论,引入自然历史分析法、工程地质类比法、层次综合分析法、

多指标叠加法等定性-半定量方法进行区划,包括区划指标的单项评价和综合评价。

在平面区划基础上进行剖面区划,按照地下工程设计的里程,对工程沿线的工程地

质条件进行分段评价,并梳理各分段的主要工程地质问题及其特征。通过对比各条

比选线路的工程地质条件分段评价结果,遴选工程地质条件较好的线路作为推荐线

路。当工程地质条件复杂、推荐线路仍存在优化的必要时,对推荐线路方案进行综

合分析和局部优化。

通过召开专家研讨会、咨询会,不断的发现问题,讨论问题,解决问题,再发

现问题,再讨论,再解决。最终形成成果。

5.关于区划结果的表达

区域尺度区划结果包括计算结果和分区结果。采用自然断点分级或专家经验等

方法,获得区域工程地质区划计算结果。在综合分析计算结果和野外地质调查资料

的基础上,进行工程地质条件分区,相应划分为工程地质条件好、中等、较差、差4

个等级。分别说明不同分区内的典型工程地质特征和主要工程地质问题,评价并预

测重大工程地质问题发生的可能性、空间位置等,提出工程地质问题防范建议或工

程线路比选建议。

关键区段尺度区划结果包括平面区划结果和剖面区划结果。平面区划结果包括

计算结果和分区结果。根据平面工程地质区划计算结果,进行关键区段平面工程地

质条件分区,划分为工程地质条件好、中等、较差、差4个等级。根据平面工程地质

区划结果,考虑工程线路方案布局,对工程地质条件进行分区描述,阐明孕灾条件、

特殊岩土、不良地质作用组合和主要工程地质问题,评价并预测重大工程地质问题

10

发生的可能性、空间位置、活动强度、影响范围等。按照拟进一步比选和优化的工

程线路两侧宽度各不小于1km范围,梳理各条工程线路可能出现的主要工程地质问

题及其特征。剖面区划结果以工程设计高程为基线,获得推荐线路剖面工程地质条

件分段评价图。对于地表工程范围,应采用平面分区结果作为工程地质区划结果;

对于地下工程范围,应融合平面分区和剖面分段结果。分别给出主要工程地质问题

的防控对策建议或工程线路优化建议。

区划成果根据不同类型的工程规划建设阶段及相关部门的工程地质区划需求和

任务书综合确定,具体为报告、数据和图件等不同形式。图件包括区域工程地质区

划图、关键区段工程地质平面区划图、推荐线路工程地质剖面区划图(分段评价图)、

重大工程地质问题专项分析图。

四、主要试验(验证)的准确度、可靠性、稳定性分析和综述

报告等

(一)试验分析

本标准依托国家重点研发项目“板块构造混杂岩带地质特征、动力演化过程及工

程效应”,完成规范编制工作。以川藏铁路沿线区域尺度工程地质区划及金沙江构造

混杂岩带关键区段尺度工程地质区划为例进行试验分析。

1.准备工作

开展了资料搜集、遥感解译、调查(调绘)勘察与对接,确定了川藏铁路沿线

及金沙江构造混杂岩带工程地质区划范围。

(1)资料搜集

资料搜集内容包括地质构造、地形地貌、地层岩性及岩(土)体特性、地震活

动、气象水文、工程扰动作用、不良地质作用以及遥感资料等,重点为大例尺地形

图、地质图和工程地质剖面图,高精度遥感数据、DEM数据等。

(2)调查(调绘)勘察与对接

通过调查(调绘)勘察,完善资料不足或者不满足要求的区划要素资料,通过

对接,掌握铁路预可研、可研等工程情况。

利用搜集、调查(调绘)勘察与对接等方法获取的资料进行整理分析,确定川

藏铁路沿线及金沙江构造混杂岩带工程地质区划指标。

2.区域工程地质区划

11

针对川藏铁路沿线区域尺度(1:5万)工程地质区划需求,进行工程地质条件相

同(相近)区域的划分,采用工程地质类比法遴选了以下工程地质区划指标:①活

动断层影响、②构造应力场、③区域地表变形、④布格重力异常梯度、⑤大地热流

值、⑥地形起伏度、⑦工程地质岩组、⑧地震动峰值加速度、⑨降水、⑩不良地质

现象易发性。工程地质区划指标体系及指标图如图3-1和图3-2所示。

图3-1区域尺度工程地质区划指标体系

(a)指标①

(b)指标②

12

(c)指标③

(d)指标④

(e)指标⑤

(f)指标⑥

13

(g)指标⑦

(h)指标⑧

(i)指标⑨

(j)指标⑩

图3-2区域尺度工程地质区划指标

基于ArcGIS软件平台,利用专家打分法确定各个指标不同分级条件对应的指标

14

指数,借助层次分析法构建判断矩阵(表3-1至表3-5),与熵值法组合,确定各个指

标的权重(表3-6),借助地理信息系统空间分析法、多指标叠加法获得工程地质区

划指数(公式3-1),采用自然间断点分级法,按工程地质区划指数由低到高划分为

四个等级,分别对应工程地质条件好、中等、较差、差,作为工程地质区划结果,

将区划结果相同的区域划分为同一区域,编制了川藏铁路沿线区域尺度工程地质区

划图(图3-3)。

S1=∑Wi•Pi(公式3-1)

式中:S1—工程地质区划指数,Wi—权重,Pi—指标指数。

表3-1区域尺度工程地质区划要素层判断矩阵

要素气象水文不良地质作用地形地貌地震活动地层岩性地质构造

气象水文1.0000.3330.2500.5001.0000.200

不良地质作用3.0001.0001.0001.0002.0000.333

地形地貌4.0001.0001.0001.0003.0000.500

地震活动2.0001.0001.0001.0001.0000.250

地层岩性1.0000.5000.3331.0001.0000.200

地质构造5.0003.0002.0004.0005.0001.000

表3-2区域尺度工程地质区划要素层AHP层次分析结果

要素气象水文不良地质作用地形地貌地震活动地层岩性地质构造

权重值6.206%15.311%18.753%12.428%7.841%39.460%

表3-3区域尺度工程地质区划指标层判断矩阵

指标布格重力异常梯度大地热流值构造应力场区域地表变形活动断层影响

布格重力异常梯度1.0000.5000.5001.0000.167

大地热流值2.0001.0001.0000.5000.167

构造应力场2.0001.0001.0002.0000.200

区域地表变形1.0002.0000.5001.0000.167

活动断层影响6.0006.0005.0006.0001.000

表3-4区域尺度工程地质区划指标层AHP层次分析结果

指标布格重力异常梯度大地热流值构造应力场区域地表变形活动断层影响

权重值7.735%10.651%13.901%10.592%57.122%

表3-5区域尺度工程地质区划指标指数表

目标层要素层指标层指标层

要素权重指标权重指标分级得分

强影响区9

较强影响区7

活动断层影响0.226

中等影响区5

弱影响区3

区域尺度高应力区9

工程地质较高应力区7

地质构造0.395构造应力场0.055

区划中等应力区5

低应力区3

高热量区9

较高热量区7

大地热流值0.042

中等热量区5

低热量区3

15

高变形区9

较高变形区7

区域地表变形0.042

中等变形区5

低变形区3

高异常区9

较高异常区7

布格重力异常梯度0.030

中等异常区5

低异常区3

大起伏区9

中起伏区7

地形地貌0.188地形起伏度0.188

小起伏区5

极小起伏区3

坚硬岩组1

较坚硬岩组3

地层岩性工程地质岩组

0.0780.078较软弱岩组5

软弱岩组7

极软弱岩组9

地震活动性强9

地震活动性较强7

地震活动0.124地震动峰值加速度0.124

地震活动性中等5

地震活动性弱3

强降雨区9

较强降雨区7

气象水文0.062降水0.062

中等降雨区5

低降雨区3

高易发区9

较高易发区7

不良地质作用0.153不良地质现象易发性0.153

中等易发区5

低易发区3

表3-6基于熵值法的区域尺度工程地质区划指标综合权重

地震动不良地质

活动断层构造大地区域地表布格重力地形工程地质

指标峰值降水现象易发

影响应力场热流值变形异常梯度起伏度岩组

加速度性

权重系数

21.42%8.28%7.25%4.95%7.51%14.72%7.80%8.08%8.46%11.54%

w

根据上述步骤,获得川藏铁路沿线区域尺度工程地质区划结果:

(1)工程地质条件差:该类分区面积约13867km2,占研究区总面积的8.38%,

主要分布于雅安-康定段,巴塘,察雅-八宿段,波密-林芝段。这四段是大渡河、金

沙江、澜沧江、怒江和雅鲁藏布江等发育的高山峡谷区。活动断层影响和地形起伏

度是工程地质条件的主要影响因素,距离断裂0-1km范围内的地区在工程地质条件

差的区域内,如龙门山断裂、大渡河断裂、鲜水河断裂、巴塘断裂、金沙江断裂、

澜沧江断裂、怒江断裂、嘉黎-察隅断裂等附近地区,尤其是多条断裂相交或近于相

16

交的地区。地质灾害发育密集的地区、地形起伏大地带一般也位于工程地质条件差

的区域。

(2)工程地质条件较差:该类分区面积约39246km2,占研究区总面积的

23.72%,主要分布在工程地质条件差区域的外围,理塘,察觉和洛隆地区。受到活

动断层的影响,多位于距活动断层1-2km的范围内,一部分地区虽在活动断层2km

以外地区,但因地形起伏较大,岩组软弱,不良地质灾害发育较密集导致工程地质

条件较差。中地形起伏区、不良地质灾害发育较密集、高构造应力场地区也位于工

程地质条件为较差区域。

(3)工程地质条件中等:该类分区面积约59424km2,占研究区总面积的

35.92%,主要分布在断裂带2-4km的地区,多呈块状、条带状零散分布,受活动断

层影响较小,距离沟谷水系较远,地质灾害发育一般,地形起伏度较小。

(4)工程地质条件好:该类分区面积约52890km2,占研究区总面积的31.94%,

主要分布在活动断层带4km以外的地区,远离深切峡谷,呈块状、条带状分布于活

动断层带以及深切峡谷之间,地质灾害不发育,地形较平缓,地形起伏度小。

图3-3川藏铁路沿线区域尺度工程地质区划图

3.关键区段工程地质区划

针对川臧铁路沿线构造混杂岩带关键区段尺度(1:1万)工程地质区划需求,采

用工程地质类比法遴选了以下平面工程地质区划指标:①活动断层影响、②地应力、

③地形起伏度、④海拔、⑤坡度、⑥工程地质岩组、⑦地震动峰值加速度、⑧降水、

⑨水系影响、⑩人类工程活动影响、⑪地层温度、⑫平面不良地质现象危险性。关

键区段尺度工程地质平面区划指标体系及指标图如图3-4和图3-5所示。

17

图3-4关键区段尺度工程地质平面区划指标体系

图3-5金沙江构造混杂岩带关键区段尺度工程地质平面区划指标(以工程地质岩组为例)

根据上述关键区段尺度工程地质平面区划指标体系,采用地理信息系统空间分

析法、层次分析法、熵值法、多指标叠加法、自然间断点分级法等方法(表3-7至表

3-10),结合公式3-1,计算工程地质区划指数,按工程地质区划指数由低到高划分为

工程地质条件好、中等、较差、差四个等级,编制了金沙江构造混杂岩带关键区段

尺度工程地质平面区划图(图3-6)。

表3-7关键区段尺度工程平面区划要素层判断矩阵

地层岩性及

工程扰动气象不良地质地形地震地质

要素地温岩(土)体

作用水文作用地貌活动构造

特性

工程扰动

120.50.3330.250.50.50.25

作用

地温0.510.3330.250.20.3330.3330.2

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气象水文2310.50.5110.333

不良地质

342113.0033.0030.333

作用

地形地貌45211440.5

地震活动2310.3330.25120.333

地层岩性及

岩(土)体2310.3330.250.510.333

特性

地质构造45332331

表3-8关键区段尺度工程平面区划要素层AHP层次分析结果

地层岩性及

工程扰动气象不良地质地形地震地质

要素地温岩(土)体

作用水文作用地貌活动构造

特性

权重值(%)5.2473.489.06917.01720.5839.0297.71827.858

表3-9关键区段尺度工程地质平面区划指标指数表

要素层指标层指标层

目标层

要素权重指标权重指标分级得分

弱影响区1

较弱影响区3

活动断层影响0.2322中等影响区5

强影响区7

地质构造0.2786

极强影响区9

一般地应力5

地应力0.0464高地应力7

极高地应力9

极小起伏3

小起伏5

地形起伏度0.0642

中起伏7

大起伏9

中海拔5

海拔0.0407高海拔7

地形地貌0.2058

极高海拔9

极小坡度1

小坡度3

坡度0.1009中坡度9

关键区段大坡度7

尺度工程极大坡度5

地质平面

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