《川藏交通廊道工程扰动灾害及风险防控对策》是第二次青藏高原综合科学考察研究之川藏交通廊道工程扰动灾害及风险科学考察的研究成果总结。《川藏交通廊道工程扰动灾害及风险防控对策》共7章，包括科考的背景、意义、目标及内容；介绍青藏高原区域自然地理和地质背景及川藏交通廊道工程地质条件和地应力特征；开展川藏交通廊道斜坡灾害及隧道工程扰动灾害考察，分别针对崩滑灾害、隧道工程扰动灾害、边坡工程扰动灾害进行分析，并给出灾变风险防控建议等。《川藏交通廊道工程扰动灾害及风险防控对策》通过科考获得了**手观测资料，为理解重大线状工程扰动灾害分布规律及灾变机制提供观测基础，为科学评估工程扰动灾害风险提供数据支撑。

第1章引言
　　1.1.研究背景
　　川藏交通廊道工程是国家重要工程之一。习近平总书记在2018年10月10日召开的中央财经委员会第三次会议上专门强调，规划建设川藏铁路，是促进民族团结、维护国家统一、巩固边疆稳定的需要，是促进西藏经济社会发展的需要，是贯彻落实党中央治藏方略的重大举措，并指示“ 一定把这件大事办成办好 ”。
　　川藏交通廊道工程起于四川省成都市，经雅安市、甘孜藏族自治州（简称甘孜州）、昌都市、林芝市等地，*终抵达西藏自治区*府拉萨市，全线长度约1742.39km
　　（图1.1），全程分为三段建设，其中成都—雅安段（成雅段）、拉萨—林芝段（拉林段）均于2014年开工建设，分别于2018年12月28日和2021年6月25日建成通车。而*困难、*漫长的雅安—林芝段（雅林段）已于2020年部分开建，工期将长达10年。2020年9月，川藏交通廊道工程雅安—林芝段可行性研究报告获批，项目估算总投资高达3198亿元。
　　图1.1川藏交通廊道
　　资料获取时间为2018年1月
　　受青藏高原隆升的影响，川藏交通廊道总体地势西高东低，依次经过四川盆地、川西高山峡谷区、川西高山原区、藏东南横断山区、藏南谷地区5个地貌单元，累计爬升高度达16000多米，跨越长江流域（金沙江水系）、澜沧江流域、怒江流域、雅鲁藏布江流域4个水系，具有地形急变高差悬殊、板块构造活动强烈及强震活跃、地应力水平突出、崩滑流灾害频发、地质环境敏感等突出地质问题。为克服地形高差，绕避不良地质条件，川藏交通廊道出现了众多埋深大于1000m、长度超过20km的超深埋超长隧道，全线隧道占线路总长80%以上，正在建设的康定—林芝段预计修建隧道72座，隧道总长836.79km，隧线占比更是高达82.3%。目前我国铁路*长隧道约为38.8km，而康定—林芝段30km以上的特长隧道就有6座。穿越极端复杂地质条件（埋深大、地应力高、所处地质环境高储能）的深埋长大隧道的合理设计、安全施工、运营维护成为川藏交通廊道建设成败的关键。同时，隧道进出口大多处于深切河谷两岸的边坡体上，这些边坡高陡，岩体结构破碎，更兼强烈的河流侵蚀卸荷、地下水、冻融循环、冰川、强烈地震等作用，易产生高位岩崩、滑坡等变形破坏，损坏隧道进出口及邻近的工程结构，如桥梁、路基，严重威胁川藏交通廊道建设运维安全。
　　近几十年来，全球气候变暖导致冰川消退，强烈的内外动力作用导致该区域各类重大地质灾害频发，如地震、泥石流、滑坡、崩塌、冰湖溃决、雪崩等，生态环境脆弱。例如，2000年4月9日晚8时左右，西藏林芝市波密县易贡藏布扎木弄沟发生大规模山体滑坡，滑程约8km，高差约3330m，截断了易贡藏布，形成长约2500m、宽约2500m的滑坡堆积体，面积约5km2，*厚达100m，平均厚60m，体积2.8亿～3.0亿m3（殷跃平，2000）。2018年10月11日凌晨，西藏自治区江达县波罗乡白格村与四川省白玉县绒盖乡则巴村交界处金沙江西藏岸（右岸）发生大规模高位滑坡，阻断金沙江干流，形成堰塞坝，堰塞湖蓄水量约2.9×108m3，其后，10月12日堰塞湖水开始自然下泄，至10月13日全部泄流完成，险情得以解除。2018年11月3日，**次滑坡的滑源区后缘岩土体再次发生失稳破坏，并再次堵塞金沙江，形成的堰塞坝比**次滑坡堰塞坝*高处还高出近50m。11月12日，堰塞湖蓄水量达到5.24×108m3。后经人工干预，堰塞湖于11月12日开始泄洪，至13日坝体上下游水位贯通，堰塞湖险情解除（许强等，2018）。同时，该区域是我国水电、公路、铁路等国家重大工程的重点部署区，以及国家“一带一路”倡议实施的关键区，因此人类工程活动与脆弱的地质环境的矛盾十分突出。但是，该区域缺乏长期的野外调查和观测资料，且受过去研究手段的限制，重大地质灾害及重大工程灾害的研究程度较低，地质灾害的致灾因素及内外动力耦合孕育演化机制仍不清楚，极大地制约了地质灾害对重大工程建设的影响评估，难以有效支撑国家重大规划及工程部署。为此，第二次青藏高原综合科学考察研究专门设置“重大工程扰动灾害及风险”专题，对青藏高原全区重大工程扰动灾害及风险进行调查。
　　据祁生文等（2022）的研究，工程扰动灾害，是指由工程的建设或者运营对工程附近区域造成扰动（图1.2），导致岩土体破坏形成危害人类及环境的灾害，如水库蓄水后，常常会诱发库岸崩塌或者滑坡。张咸恭等（1990）根据灾害发生机理将工程扰动灾害分为由移动土石（如修路、采矿、兴建城市、开发能源等）诱发的地质灾害、移动地下流体（如抽取地下水、开采石油、抬升地下水位等）诱发的地质灾害、触发性诱发地质灾害（如水库诱发地震、注水诱发地震及一些超大型滑坡）以及工程失事造成的灾害（如水库溃堤）。通过收集大量的实例，唐春安（2004）对东北矿区开采诱发的工程扰动灾害进行研究，主要包括边坡滑移、地面沉陷、岩爆、冲击地压、突水、突气等灾害。彭建兵等（2020）在进行黄土高原滑坡研究时，指出工程扰动会造成黄
　　图1.2不同类型工程扰动灾变机制示意图
　　黑色直线为强度包络线。下面三个图的横坐标σ表示正应力，纵坐标τ表示剪应力
　　土边坡应力状态的改变，导致结构面扩展或松动，成为诱发地质灾害的重要地质营力。
　　为响应川藏交通廊道建设的国家重大工程需求，我们开展川藏交通廊道工程扰动灾害考察。
　　1.2.本次科考任务
　　本次科考团队分为3批：**批科考团队的研究区域为雅安—昌都段。川藏交通廊道（图1.3）在雅安市天全县设置天全站，出站后穿二郎山、跨越大渡河、穿宝灵山于康定市雅拉乡三道桥村西北设置康定站，出站后穿折多山和高尔寺山、跨越雅砻江，于雅江县设置雅江站，出站后穿卡子拉山，跨越无量河、海子山，跨越金沙江、米拉山、孜拉山、芒康山到达昌都市经济开发区设置昌都站，线路长度约638.05km。第二
　　图1.3川藏交通廊道雅安—林芝段
　　批科考团队的研究区域为昌都—林芝段，途经昌都、扩达、八宿、波密、察雅、通麦、林芝等地。第三批科考团队的研究区域为林芝—贡觉段，重点考察了邦达、昌都、芒康山、红拉山、嘎益、仁泽、贡觉等地。
　　因此，本书是3批科考的总结，同时也包含了团队早期在该地的研究成果。本书阐述了川藏交通廊道雅安—林芝段（雅林段）工程地质条件，重点分析预判了川藏交通廊道潜在工程扰动灾害及其风险，并给出防控建议，以期为川藏交通廊道项目选线、工程的顺利实施提供技术支撑。

目录
第1章 引言 1
1.1 研究背景 2
1.2 本次科考任务 4
参考文献 5
第2章 区域自然地理和地质背景 7
2.1 自然地理环境 8
2.1.1 自然环境 8
2.1.2 气候条件 9
2.2 地貌单元及其基本特征 11
2.3 区域地质构造 13
2.3.1 青藏高原大地构造演化 13
2.3.2 地层构造分区 14
2.3.3 深部地球物理特征 16
2.4 新构造运动及地震 18
2.4.1 青藏高原构造应力特征 18
2.4.2 青藏高原垂向隆升 19
2.4.3 青藏高原水平运动 21
2.4.4 青藏高原地震活动 23
参考文献 24
第3章 川藏交通廊道工程地质条件分析 27
3.1 自然人文概况 28
3.2 气象水文 29
3.2.1 气候特征 29
3.2.2 水文特征 31
3.3 地形地貌 35
3.3.1 川西高山峡谷区 35
3.3.2 川西高山原区 36
3.3.3 藏东南横断山区 36
3.3.4 藏南谷地区 37
3.4 地层岩性 38
3.5 地质构造 39
3.6 新构造运动及地震 41
3.6.1 新构造运动 41
3.6.2 地震 45
3.7 物理地质现象 45
3.8 人类工程活动 47
3.8.1 交通建设 47
3.8.2 水电开发 48
3.8.3 采矿 48
3.8.4 城镇建设 48
参考文献 48
第4章 川藏交通廊道地应力特征 53
4.1 川藏交通廊道实测地应力收集及分析 54
4.1.1 地应力 54
4.1.2 川藏交通廊道地应力收集与分析 59
4.2 川藏交通廊道地应力反演 67
4.2.1 研究区二维模型建模 67
4.2.2 数值模型结果验证 70
4.2.3 数值模型结果分析 75
4.3 研究区各活动断裂带数值模拟反演结果 78
4.3.1 龙门山断裂带（F1） 78
4.3.2 大凉山断裂带（F2）、安宁河断裂带（F3）、鲜水河断裂带（F4）、玉龙希断裂带（F5） 79
4.3.3 理塘断裂带（F6）、巴塘断裂带（F7） 81
4.3.4 澜沧江断裂带（F9）、巴青–类乌齐断裂带（F10）、羊达–亚许断裂带（F11）及边坝–洛隆断裂带（F12） 82
4.3.5 嘉黎断裂带（F13）、米林断裂带（F14）、墨脱断裂带（F15） 84
4.3.6 雅鲁藏布江断裂带（F18）、亚东– 谷露断裂带（F19） 85
4.3.7 应力分布特征对工程建设的影响 86
参考文献 88
第5章 川藏交通廊道斜坡灾害 93
5.1 川藏交通廊道崩滑灾害遥感调查 94
5.1.1 遥感信息源及图像处理 94
5.1.2 崩滑灾害遥感解译方法及步骤 96
5.1.3 野外调查验证 97
5.2 川藏交通廊道崩滑灾害分布及发育特征 99
5.2.1 崩滑灾害分类及标准 99
5.2.2 崩滑灾害空间总体分布 100
5.2.3 崩滑灾害空间分布影响因素分析 102
5.3 川藏交通廊道崩滑灾害危险性分析 109
5.3.1 危险性评价模型 109
5.3.2 雅安—林芝段危险性分析 111
5.4 典型崩滑灾害的案例分析 114
5.4.1 易贡滑坡 114
5.4.2 乱石包滑坡 118
参考文献 123
第6章 川藏交通廊道隧道工程扰动灾害预测及防控建议 127
6.1 洞室围岩大变形与岩爆 128
6.1.1 围岩高地应力的形成与影响因素 128
6.1.2 硬岩岩爆形成机制与类型 129
6.1.3 软岩大变形形成机制与类型 136
6.2 川藏交通廊道隧道开挖扰动致灾潜势预测 151
6.2.1 川藏交通廊道岩组分类 151
6.2.2 川藏交通廊道硬岩岩爆和软岩大变形潜势预测及分级 151
6.2.3 典型隧道岩爆和大变形分析 165
参考文献 168
第7章 川藏交通廊道隧道进出口边坡工程扰动灾害预测及防控建议 173
7.1 川藏交通廊道隧道进出口边坡结构特征 174
7.1.1 基本工程地质条件 174
7.1.2 边坡分类方法 185
7.1.3 边坡特征及分类 190
7.2 川藏交通廊道隧道进出口边坡变形破坏形式 191
7.2.1 边坡变形破坏基本形式 192
7.2.2 边坡变形破坏形式预测 195
7.3 川藏交通廊道隧道进出口边坡稳定性定量评价 200
7.3.1 边坡岩体质量评价 201
7.3.2 边坡岩体强度参数估算方法 207
7.3.3 边坡稳定性定量分析及评价 210
7.4 川藏交通廊道隧道进出口边坡稳定性预测结果及灾变防控建议 215
7.4.1 边坡稳定性及危险性评价结果 215
7.4.2 边坡灾变防控建议 219
7.5 典型隧道进出口边坡稳定性分析 220
7.5.1 蒙顶山隧道进口边坡 221
7.5.2 二郎山隧道出口边坡 225
7.5.3 隧道2 进口边坡 231
7.5.4 塔如隧道出口边坡 237
7.5.5 红拉山隧道出口边坡 242
7.5.6 芒康山隧道进口边坡 246
7.5.7 易贡隧道出口边坡 250
7.5.8 通麦隧道进口边坡 254
7.5.9 迫龙隧道进口边坡 258
7.5.10 拉月隧道出口边坡 261
参考文献 267
附录 271