郭長寶，張永雙，屈 科，熊探宇，付曉曉，杜宇本

(1.中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所，北京100081;2.國土資源部新構(gòu)造運(yùn)動與地質(zhì)災(zāi)害重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100081;3.中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，成都610031)

大瑞鐵路保山至瑞麗段及鄰區(qū)地殼穩(wěn)定性定量評價

郭長寶1，2，張永雙1，2，屈 科3，熊探宇1，2，付曉曉1，杜宇本3

(1.中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所，北京100081;2.國土資源部新構(gòu)造運(yùn)動與地質(zhì)災(zāi)害重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100081;3.中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，成都610031)

大瑞鐵路地處印度板塊與歐亞板塊碰撞帶附近，地質(zhì)構(gòu)造條件復(fù)雜，活動斷裂、高地應(yīng)力、高地溫、深埋隧道巖爆、軟巖大變形等與地殼穩(wěn)定性相關(guān)的地質(zhì)問題嚴(yán)重制約著鐵路工程規(guī)劃建設(shè)。通過對大瑞鐵路保山—瑞麗段及鄰區(qū)地質(zhì)背景、新構(gòu)造活動、地殼隆升速率、潛在震源區(qū)、構(gòu)造應(yīng)力場、巖土體工程地質(zhì)特征、地質(zhì)災(zāi)害特征等因子分析，采用基于GIS的層次分析法，按照穩(wěn)定、較穩(wěn)定、較不穩(wěn)定和不穩(wěn)定4個等級，對大瑞鐵路保山至瑞麗段及鄰區(qū)的地殼穩(wěn)定性進(jìn)行了綜合評價，將其劃分為88個區(qū);推薦線路C12K方案穿越19個地殼穩(wěn)定性分區(qū)，其中不穩(wěn)定分區(qū)占全線長度的9.79%，較不穩(wěn)定分區(qū)占46.70%，較穩(wěn)定分區(qū)占36.70%，穩(wěn)定分區(qū)占6.81%。地殼穩(wěn)定性評價結(jié)果對于指導(dǎo)鐵路規(guī)劃建設(shè)和線路優(yōu)化具有重要的意義。

大瑞鐵路;高黎貢山;活動斷裂;地殼穩(wěn)定性;鐵路選線

0 引言

大瑞鐵路是我國正在規(guī)劃建設(shè)的重大工程，是西南泛亞大通道的重要組成部分［1］。該工程的保山至瑞麗段橫穿保山地塊與騰沖地塊相互碰撞匯聚的怒江縫合帶，地質(zhì)構(gòu)造條件復(fù)雜，各線路比選方案均遇到活動斷裂、地震、地質(zhì)災(zāi)害、高地溫等與地殼穩(wěn)定性相關(guān)的地質(zhì)難題［2］，線路方案難以最后確定。

已有研究表明，災(zāi)難性的地質(zhì)災(zāi)害事件往往發(fā)生在地質(zhì)構(gòu)造脆弱或地殼的不穩(wěn)定區(qū)［3～4］。區(qū)域地殼穩(wěn)定性評價是在中國興起并發(fā)展起來的一門科學(xué)，主要用來評價在內(nèi)外動力 (以內(nèi)動力為主)耦合作用下地殼及其表層的穩(wěn)定性，對于工程建設(shè)的穩(wěn)定程度和適宜性評價具有重要作用［5～6］。近年來已經(jīng)發(fā)展到定量化階段［7］，并在一系列大型水電站、鐵路、公路等生命線工程建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用［4，8～9］。

本文在研究區(qū)主要地質(zhì)問題分析的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)分析了影響大瑞鐵路保山至瑞麗段區(qū)域地殼穩(wěn)定性的7個因素:活動斷裂、構(gòu)造應(yīng)力場、潛在震源區(qū)、淺表層地質(zhì)災(zāi)害、工程地質(zhì)巖組、地殼隆升速率和大地?zé)崃鲌?，采用層次分析法，基于ArcGIS軟件平臺，對研究區(qū)的地殼穩(wěn)定性進(jìn)行定量評價，為鐵路地質(zhì)選線和線路優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了地質(zhì)依據(jù)。

1 研究區(qū)地質(zhì)背景

規(guī)劃建設(shè)中的大瑞鐵路位于東亞、南亞和青藏高原三大地理區(qū)域的交匯處，地處印度板塊與歐亞板塊相互碰撞匯聚帶附近。新生代以來，受印度板塊向北東強(qiáng)烈推擠和青藏高原向南南東強(qiáng)力楔入的疊加作用，該區(qū)地殼物質(zhì)以斷塊形變位移方式向東及南東強(qiáng)力楔入，導(dǎo)致該區(qū)發(fā)生強(qiáng)烈的垂直差異運(yùn)動和塊體邊界斷裂發(fā)生強(qiáng)烈的水平剪切錯動［10～11］，形成復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造格局 (見圖1)，是現(xiàn)今地殼強(qiáng)烈活動區(qū)和中強(qiáng)地震多發(fā)區(qū)。

圖1 大瑞鐵路保山至瑞麗段及鄰區(qū)主要活動斷裂及地震等震線分布Fig.1 Drstribution of the main active faults and isoseismal in Gaoligong Mt.section along Dali-Ruili railway

我國西南地區(qū)極其復(fù)雜的地質(zhì)條件在大瑞鐵路保山至瑞麗段尤為突出，鐵路規(guī)劃面臨著活動斷裂、強(qiáng)烈地震、高地應(yīng)力、高熱異常和淺表層地質(zhì)災(zāi)害等地質(zhì)問題 (見圖2)。深大活動斷裂直接制約著鐵路線的走向，斷裂活動及未來中、強(qiáng)地震產(chǎn)生的位錯以及地震誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害將對鐵路造成極大的危害。以推薦線路C12K方案為例，高黎貢山深埋隧道全長34.5 km，最大埋深約1200 m，復(fù)雜的地質(zhì)條件導(dǎo)致該隧道具有巖爆、軟巖大變形、突水、高地溫等不良工程地質(zhì)問題［1，12～13］。

圖2 大瑞鐵路保山至瑞麗段典型工程地質(zhì)問題與地質(zhì)災(zāi)害特征Fig.2 Typical engineering geological problems and geo-hazard characteristics along Dali-Ruili railway

2 地殼穩(wěn)定性影響因素

區(qū)域地殼穩(wěn)定性評價是在地質(zhì)背景研究基礎(chǔ)上，全面考慮內(nèi)外動力地質(zhì)作用、巖土體介質(zhì)條件等因素與工程建筑物相互作用和影響下的現(xiàn)今地殼及其表層的相對穩(wěn)定程度，即以構(gòu)造穩(wěn)定性為主，結(jié)合地面穩(wěn)定性、巖體和土體的穩(wěn)定性進(jìn)行綜合評價［4～9］。影響地殼穩(wěn)定性的因素主要有:活動斷裂分布及活動性、構(gòu)造應(yīng)力場、新生代地殼升降速率、地震活動、工程地質(zhì)巖組、地溫變化梯度、地質(zhì)災(zāi)害等。

2.1 活動斷裂

在地殼穩(wěn)定性評價中，各類地質(zhì)構(gòu)造，特別是活動斷裂的展布和活動性是需要重點(diǎn)考慮的因素。研究區(qū)內(nèi)主要發(fā)育有15條大型活動斷裂 (見圖1)，分別是恩梅開江斷裂 (F1)、大盈江斷裂 (F2)、瓦德龍斷裂 (F3)、龍陵—瑞麗斷裂 (F4)、畹町?dāng)嗔?(F5)、騰沖火山斷裂 (F6)、龍川江斷裂 (F7)、怒江斷裂帶 (F8)、蒲縹—施甸斷裂 (F9)、栗柴壩斷裂(F10)、保山斷裂 (F11)、柯街?jǐn)嗔?(F12)、昌都斷裂 (F13)、瀾滄江斷裂 (F14)、龍陵—瀾滄斷裂 (F15)。其中龍陵—瑞麗斷裂、騰沖火山斷裂等為全新世活動斷裂，龍陵—瑞麗斷裂全新世以來的走滑速率為0.81～1.35 mm/a;龍陵—瀾滄斷裂斷錯鎮(zhèn)安盆地晚更新世—全新世礫石層 (見圖2a)。

對工程建設(shè)而言，活動斷裂的工程錯斷效應(yīng)和地震的危害是不可低估的［15］。根據(jù)構(gòu)造位置相似原則，選取研究區(qū)Ms≥5級的地震及其等震線 (見圖1)，通過等震線與發(fā)震斷裂之間的距離關(guān)系統(tǒng)計(jì)，將活動斷裂的影響程度劃分為極強(qiáng)、強(qiáng)、中等、較弱和弱5個級別(見圖3a)，分別與地震發(fā)生時的Ⅹ度及以上、Ⅸ度、Ⅷ度、Ⅶ度和Ⅵ度地震烈度區(qū)相對應(yīng)。鐵路工程建設(shè)應(yīng)盡量避讓活動斷裂強(qiáng)和極強(qiáng)影響區(qū)。

2.2 構(gòu)造應(yīng)力場

地殼內(nèi)的應(yīng)力活動是以往和當(dāng)今地殼克服阻力、不斷運(yùn)動發(fā)展的原因。地殼各處發(fā)生的一切形變包括斷裂在內(nèi)，都是地應(yīng)力作用的反映，地殼現(xiàn)今應(yīng)力場的特征和量級是評價地殼穩(wěn)定性的重要因素。GPS位移觀測結(jié)果表明，包含研究區(qū)在內(nèi)的青藏高原呈巨型右旋旋轉(zhuǎn)特征。近年來基于GPS位移數(shù)據(jù)進(jìn)行構(gòu)造應(yīng)力場的反演在構(gòu)造應(yīng)力場評價中取得較好的效果［14］，并成功應(yīng)用于地殼穩(wěn)定性評價中［4］。在ANSYS平臺進(jìn)行反演計(jì)算結(jié)果表明，以GPS位移觀測結(jié)果作為已知條件模擬計(jì)算的地殼位移速度場再現(xiàn)了地殼物質(zhì)繞東喜馬拉雅構(gòu)造結(jié)發(fā)生的渦旋運(yùn)動特征，地殼位移運(yùn)動表現(xiàn)出明顯的非均一性，總體上與GPS位移監(jiān)測值反映的規(guī)律相一致［16］。研究區(qū)內(nèi)分布有多個地應(yīng)力高值區(qū)，如保山東北、龍陵東北和東南、梁河至隴川 (見圖3b)，這些地帶正是斷裂強(qiáng)烈活動及歷史地震的高發(fā)區(qū)，對鐵路工程建設(shè)影響大，也是鐵路工程應(yīng)重點(diǎn)避讓的地區(qū)。

2.3 潛在震源區(qū)

地震是影響地殼穩(wěn)定性最重要的因素之一，大瑞鐵路位于滇西南地震帶內(nèi)，歷史地震頻發(fā)，近幾十年來的大震主要有1976年龍陵Ms7.4級地震、2001年施甸Ms5.9級地震群和2008年盈江Ms5.9級地震等 (見圖1)。根據(jù)潛在震源區(qū)劃分的原則、標(biāo)志，在中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖 (2011修訂版)潛在震源區(qū)劃分方案基礎(chǔ)上，將研究區(qū)劃分為8個潛在震源區(qū)，其中1個7.5級潛在震源區(qū)、5個7.0級潛在震源區(qū)和2個6.5級潛在震源區(qū)。

2.4 淺表層地質(zhì)災(zāi)害

崩塌、滑坡、泥石流等淺表層地質(zhì)災(zāi)害不僅本身嚴(yán)重影響著工程建設(shè)的安全，有時還可以綜合反映各類地質(zhì)作用的強(qiáng)度，反映外動力地質(zhì)條件對地質(zhì)環(huán)境和地殼穩(wěn)定性的影響。不少研究者在地殼穩(wěn)定性評價過程中，倡導(dǎo)考慮外動力地質(zhì)作用的形式和強(qiáng)度［7］。在活躍的地殼內(nèi)外動力耦合作用下，大瑞鐵路保山至瑞麗段崩塌、滑坡和泥石流等地質(zhì)災(zāi)害極其發(fā)育(見圖2d)，在區(qū)域分布上具有不均一性。近年來該區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育強(qiáng)烈，單體規(guī)模大，導(dǎo)致了大量的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，如2004年7月19日騰沖滑坡泥石流，2004年7月5日、7月20日盈江特大泥石流，2007年7月19日騰沖蘇家河口水電站滑坡［18］、2010年8月8日貢山特大泥石流等致災(zāi)嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害事件，表明地質(zhì)災(zāi)害已成為影響重大工程規(guī)劃建設(shè)和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。本文對研究區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育規(guī)律、發(fā)育密度進(jìn)行分析，并進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性分區(qū)，共劃分出2個地質(zhì)災(zāi)害極高發(fā)育區(qū)、4個高發(fā)育區(qū)、7個中等發(fā)育區(qū)和6個低發(fā)育區(qū)等19個分區(qū) (見圖3c)。

2.5 工程地質(zhì)巖組

巖性和巖體結(jié)構(gòu)不同，不僅影響建筑物地基或斜坡的穩(wěn)定性，而且在各種內(nèi)、外動力因素作用下，特別是在地震作用下，地面震害程度與場地巖性和巖體結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系密切，因此在地殼穩(wěn)定性評價過程中劃分工程地質(zhì)巖組是非常必要的。參照國際工程地質(zhì)協(xié)會提出的分類原則和方法，根據(jù)巖石的成因類型、堅(jiān)硬程度、結(jié)構(gòu)類型、風(fēng)化特征及力學(xué)強(qiáng)度，將研究區(qū)各類巖體劃分為堅(jiān)硬中厚層—塊狀碳酸鹽巖巖組等11個工程地質(zhì)巖組，并進(jìn)一步劃分為工程性質(zhì)較差、中等、較好和好等4類 (見圖3d)。

圖3 大瑞鐵路保山至瑞麗段及鄰區(qū)地殼穩(wěn)定性評價Fig.3 Crustal stability zoning thematic maps of the study area

2.6 地殼隆升速率

在印度洋板塊北東向擠壓碰撞作用下，大瑞鐵路保山至瑞麗段區(qū)域上屬上升區(qū)，上升速率一般為5～9 mm/a，在保山西南形成一個北東向9 mm/a的上升中心，大瑞鐵路保山至瑞麗段橫跨上升中心，該區(qū)的上升速率及趨勢與印度洋板塊北東向擠壓作用及現(xiàn)今構(gòu)造應(yīng)力場的主壓應(yīng)力方向一致。根據(jù)區(qū)內(nèi)地殼垂直形變的升降速率值及其對地殼穩(wěn)定性的影響程度，將地殼垂直形變速率 (v)分為4級:高值區(qū)，v≥9 mm/a;中值區(qū)，7≤v＜9 mm/a;低值區(qū)，6≤v＜7 mm/a;極低值區(qū)，v＜6 mm/a(見圖3e)。

2.7 大地?zé)崃鲌?/h3>

地?zé)釡厝墙跇?gòu)造運(yùn)動的伴生現(xiàn)象，研究區(qū)位于地中?！蟻喌?zé)岙惓?，出露有溫?05個，溫度最高的龍陵邦臘掌溫泉 (見圖2b)，泉口溫度102℃。由地溫等值線反映的大地?zé)崃髦悼梢灾苯臃从车貧そ顒有?，高熱流值反映地殼深部熱源距地表近，地殼上部受拉張?yīng)力，開放性良好，地殼活動性強(qiáng);相反，熱流值低的地方巖漿融熔體埋深大，地震活動性低，地殼穩(wěn)定條件良好。根據(jù)溫泉近地表溫度場值 (T)的相對大小及其對工程施工的危害程度，將地溫劃分為4個等級:高值區(qū)，T≥60℃;中值區(qū)，40℃≤T＜60℃;低值區(qū)，30℃≤T＜40℃;極低值區(qū)，T＜30℃ (見圖3f)。

3 評價指標(biāo)的確定及其權(quán)重的數(shù)值化

區(qū)域地殼穩(wěn)定性評價的核心是確定各影響因素對地殼穩(wěn)定性影響的大小、分布和強(qiáng)度，計(jì)算出不同地區(qū)的地殼穩(wěn)定性指數(shù)作為量化指標(biāo)。根據(jù)以往研究成果，并結(jié)合研究區(qū)的地質(zhì)條件，本文采用基于GIS的層次分析法［19～20］作為區(qū)域地殼穩(wěn)定性評價的研究方法?；贕IS層次分析法進(jìn)行區(qū)域地殼穩(wěn)定性評價主要有以下幾個步驟 (見圖4):①確定研究區(qū)，進(jìn)行影響因素分析，并建立相關(guān)數(shù)據(jù)庫;②建立層次分析模型，對評價指標(biāo)賦權(quán)重;③基于GIS的空間分析功能進(jìn)行柵格化、計(jì)算區(qū)域地殼穩(wěn)定性指數(shù);④對地殼穩(wěn)定性進(jìn)行綜合分析評價。

3.1 評價指標(biāo)的確定

對地殼穩(wěn)定性影響較大的因素主要有:大地構(gòu)造、構(gòu)造應(yīng)力場、地殼結(jié)構(gòu)、新生代地殼升降速率、斷裂活動性、地震活動、工程地質(zhì)巖組、大地?zé)崃鲌?、外動力地質(zhì)作用等，所有這些因素都是相互關(guān)聯(lián)的，特別是斷裂活動性和地震活動的關(guān)系更為密切，對地殼穩(wěn)定性的影響也更為顯著和直接。本文綜合選取了活動斷裂、潛在震源區(qū)、構(gòu)造應(yīng)力場、地殼隆升速率、大地?zé)崃鲌?、工程地質(zhì)巖組和地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度等7個指標(biāo)作為直接影響因素，即層次分析法中的約束層 (一級評價指標(biāo))。

3.1.1 建立層次結(jié)構(gòu)模型

根據(jù)層次分析法評價指標(biāo)體系組建和操作的原則，采用分層遞階方法，將區(qū)域地殼穩(wěn)定性評價指標(biāo)體系分為總體目標(biāo)層、約束層 (一級指標(biāo)層)、評價指標(biāo)層 (二級指標(biāo)層)和對象層 (評價對象層)等4個層次 (見圖5)。

3.1.2 評價指標(biāo)的量化途徑

在上述評價指標(biāo)確定后，基于GIS強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和空間分析功能，在ArcGIS 10.0軟件平臺上形成活動斷裂、潛在震源區(qū)、構(gòu)造應(yīng)力場、地形變場、大地?zé)崃鲌觥⒐こ痰刭|(zhì)巖組、地質(zhì)災(zāi)害等相關(guān)的專題圖 (見圖3)，各專題圖的柵格大小為50 m×50 m，將面積3×104km2的研究區(qū)劃分為1200×104個柵格單元，并分別量化評價指標(biāo)和進(jìn)行賦值。

圖4 基于GIS層次分析法的地殼穩(wěn)定性評價框圖Fig.4 Flow diagram of crust stability evaluation by Analytical Hierarchy Process based on GIS

圖5 大瑞鐵路保山至瑞麗段地殼穩(wěn)定性分區(qū)評價層次分析模型Fig.5 The AHP model of the crust stability zoning for the study area

3.2 權(quán)重的確定

基于專家打分法獲取各影響因素的因子，構(gòu)造層次分析相關(guān)判斷矩陣，求解得到各影響因素的權(quán)重，計(jì)算得λmax=7.2182，CI=0.0364，RI=1.32，CR=0.0275(＜0.1)，符合層次分析法的一致性判據(jù)。求解得到一級評價指標(biāo)活動斷裂的影響權(quán)重為0.18、潛在震源區(qū)影響權(quán)重為0.15、地應(yīng)力場影響權(quán)重為0.20、地形變場影響權(quán)重為0.10、大地?zé)崃鲌鲇绊憴?quán)重為0.15、工程地質(zhì)巖組影響權(quán)重為0.10、地質(zhì)災(zāi)害影響權(quán)重為0.12。在各影響因素權(quán)值確定的基礎(chǔ)上，對各評價指標(biāo)層進(jìn)行權(quán)重劃分和賦值 (見表1)，數(shù)值的大小表示其對地殼穩(wěn)定性的影響程度，數(shù)值越大，表示該因素越不利于地殼穩(wěn)定性，從而不利于鐵路工程的規(guī)劃建設(shè)。

表1 大瑞鐵路保山至瑞麗段及鄰區(qū)地殼穩(wěn)定性評價指標(biāo)及權(quán)重分配表Table 1 Calculated results of the weight of crust stability evaluation index for the study area

4 地殼穩(wěn)定性評價結(jié)果分析

4.1 計(jì)算結(jié)果

在上述指標(biāo)因素分析計(jì)算的基礎(chǔ)上，利用地理信息系統(tǒng)軟件ArcGIS 10.0的空間分析功能計(jì)算了研究區(qū)的地殼穩(wěn)定性指數(shù) (B)，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，各柵格的地殼穩(wěn)定性指數(shù)B值分布在0.1630～0.3575之間。參考各評價指標(biāo)的分布特征及其對地殼穩(wěn)定性的影響程度，確定了地殼穩(wěn)定性分區(qū)的指標(biāo)閥值，將地殼穩(wěn)定性劃分為穩(wěn)定 (0.163＜B≤0.20)、較穩(wěn)定(0.20＜B≤0.25)、較不穩(wěn)定 (0.25＜B≤0.30)和不穩(wěn)定 (B＞0.30)4個層次，經(jīng)過局部平滑和去噪處理，獲得了研究區(qū)地殼穩(wěn)定性綜合評價結(jié)果圖 (見圖6)。共將研究區(qū)地殼穩(wěn)定性劃分為88個區(qū)，其中穩(wěn)定區(qū) (Ⅰ)16個，面積為7730.86 km2，占總面積的25.77%;較穩(wěn)定區(qū) (Ⅱ)28個，面積為12018.23 km2，占總面積的40.06%;較不穩(wěn)定區(qū) (Ⅲ)30個，面積為 7772.41 km2，占總面積的 25.91%;不穩(wěn)定區(qū) (Ⅳ)14個，面積為2478.50 km2，占總面積的8.26%。

圖6 大瑞鐵路保山至瑞麗段及鄰區(qū)地殼穩(wěn)定性綜合分區(qū)圖Fig.6 Crust stability zoning map of the study area

4.2 地殼穩(wěn)定性對鐵路工程規(guī)劃的影響

從大瑞鐵路保山至瑞麗段各比選線路方案與地殼穩(wěn)定性分區(qū)之間的關(guān)系來看，各比選方案均不同程度地穿越地殼不穩(wěn)定區(qū)，推薦線路C12K全長約229.04 km，鐵路全線共計(jì)穿越19個地殼穩(wěn)定性分區(qū)，其中穿越地殼不穩(wěn)定區(qū)22.42 km，占全線長度的9.79%，較不穩(wěn)定區(qū)106.98 km，占全線的46.70%，較穩(wěn)定區(qū)84.05 km，占全線長度的36.70%，穩(wěn)定區(qū)15.59 km，占全線長度的6.81%。地殼不穩(wěn)定區(qū)主要分布在高黎貢山深埋隧道段，線路可根據(jù)地殼穩(wěn)定性評價結(jié)果，有針對性地進(jìn)行線路優(yōu)化和開展防災(zāi)減災(zāi)工作。

5 結(jié)論

大瑞鐵路位于中國地質(zhì)條件最為復(fù)雜的橫斷山區(qū)南段，橫穿保山地塊與騰沖地塊碰撞匯聚的怒江縫合帶，活動斷裂和新構(gòu)造運(yùn)動活動強(qiáng)烈，高地溫、高地應(yīng)力和高密度的地質(zhì)災(zāi)害等強(qiáng)烈影響著鐵路線路的規(guī)劃設(shè)計(jì)。

影響大瑞鐵路保山至瑞麗段地殼穩(wěn)定性的因素主要有:活動斷裂、構(gòu)造應(yīng)力場、新生代地殼升降速率、地震活動、工程地質(zhì)巖組、大地?zé)崃鲌龊偷刭|(zhì)災(zāi)害等，其中構(gòu)造應(yīng)力場、活動斷裂、潛在震源區(qū)和地殼隆升速率等因素對地殼穩(wěn)定性的影響最大。

在綜合分析各種影響因素的基礎(chǔ)上，基于ArcGIS軟件平臺，采用層次分析法，對各影響因素進(jìn)行了權(quán)重劃分，并計(jì)算獲得了研究區(qū)的地殼穩(wěn)定性，共將研究區(qū)劃分為穩(wěn)定(Ⅰ)、較穩(wěn)定 (Ⅱ)、較不穩(wěn)定 (Ⅲ)和不穩(wěn)定 (Ⅳ)等4大類，88個地殼穩(wěn)定性分區(qū)，其中穩(wěn)定區(qū)16個，占25.77%;較穩(wěn)定區(qū)28個，占40.06%;較不穩(wěn)定區(qū)30個，占25.91%;不穩(wěn)定區(qū)14個，占8.26%。

地殼穩(wěn)定性評價結(jié)果表明，C12K推薦線路方案是各比選線路中較好的一條線路，但仍存在活動斷裂、深埋隧道巖爆等問題的影響，且主要集中分布于高黎貢山深埋隧道段，在鐵路規(guī)劃設(shè)計(jì)中，應(yīng)有針對性地開展相關(guān)專題研究工作。

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QUANTITATIVE EVALUATION OF CRUSTAL STABILITY ALONG THE BAOSHAN-RUILI SECTION OF DALI-RUILI RAILWAY AND ITS ADJACENT REGION

GUO Chang-bao1，2，ZHANG Yong-shuang1，2，QU Ke3，XIONG Tan-yu1，F(xiàn)U Xiao-xiao1，DU Yu-ben3
(1.Institute of Geomechanics，Chinese Academy of Geological Sciences，Beijing 100081，China;2.Key Laboratory of Neotectonic Movement and Geohazard，Ministry of Land and Resources，Beijing 100081，China;3.China Railway Eryuan Engineering Group Co.Ltd.，Chengdu 610031，China)

The Dali-Ruili Railway is located near the India and Eurasian plate's collision belt，where the geologic structure conditions are very complicated.The railway planning and constructions are restricted by the complex engineering geological problems related to the crustal stability，such as active fault，high geo-stress，rock burst of deep tunnel，large deformation of soft rock.This paper make the crustal stability zoning assessment on the basis of crustal stability influencing factors analysis，including the geological background，new tectonic movement，crust uplift rates，potential seismic source area analysis，tectonic stress field，engineering geological characteristics of rock and soil mass，as well as the geological hazards characteristics.The AHP method based on GIS was used in the analyzing process.As a result，the crustal stability is divided into 4 grades:stable area，relatively-stable area，relatively unstable area and unstable area.88 zoning sections are made along the Baoshan-Ruili section of Dali-Ruili Railway and its adjacent region.According to the zoning result，there are 19 crustal stability zoning sections along the recommended C12K scheme，including 9.79%of unstable area，46.71%of relatively unstable area，36.7%of relatively-stable area，and 6.18%of stable area.The regional crustal stability assessments have some important significance for the railway construction and line optimization.

Dali-Ruili railway;Mt.Gaoligong;active faults;regional crustal stability;railway location research

P553

A

1006-6616(2014)01-0070-12

2013-11-12

“十二五”科技支撐計(jì)劃課題 (2011BAK12B09，2012BAK10B02);科技基礎(chǔ)性工作專項(xiàng) (2011FY110102);鐵道部科技研究開發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目 (2008G027-B)

郭長寶 (1980-)，男，博士，地質(zhì)工程專業(yè)，工程師，主要從事工程地質(zhì)與地質(zhì)災(zāi)害方面的研究。E-mail:guochangbao@163.com