姚志勇，孟祥連，李 響，苗曉岐，趙 文

(1.中鐵第一勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司，西安 710043； 2.陜西省鐵道及地下交通工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(中鐵一院)，西安 710043)

ment characteristics; Engineering geological problems

1 概述

2013年習(xí)近平總書記提出共建“一帶一路”發(fā)展倡議，得到了越來越多國家熱烈響應(yīng)，共建“一帶一路”正成為我國參與全球開放合作、改善全球經(jīng)濟(jì)治理體系、促進(jìn)全球共同發(fā)展繁榮、推動構(gòu)建人類命運(yùn)共同體的中國方案。

中尼跨境鐵路連接中國西藏及尼泊爾加德滿都是“一帶一路”倡議的重要環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)我國與周邊鄰國互連互通的關(guān)鍵點(diǎn)；是打通喜馬拉雅山脈地理阻隔、擘畫中尼兩國藍(lán)圖和人民福祉的選擇，是落實(shí)中尼兩國合作協(xié)定、帶動跨區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的需要；是構(gòu)建面向南亞的便捷鐵路通道，打通斷頭路、補(bǔ)強(qiáng)亞洲路網(wǎng)短板，完善國際化、現(xiàn)代化鐵路運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的需要；是發(fā)展綠色交通、強(qiáng)化節(jié)能環(huán)保，建設(shè)國際化綠色交通體系的需要；是優(yōu)化尼泊爾交通運(yùn)輸結(jié)構(gòu)，助力旅游業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，帶動貧困地區(qū)脫貧致富的需要；是推動富民興藏，培育西藏發(fā)展新動能，促進(jìn)精準(zhǔn)扶貧，助推區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的需要[1]。

擬建中尼鐵路由2段組成(圖1)，第一段為日喀則至佩枯錯段，是國內(nèi)中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃項(xiàng)目，也是新藏線的共線段。由拉日鐵路日喀則車站引出，沿國道G318，經(jīng)拉孜后折向南至薩迦，于卻薩山越嶺后向西經(jīng)定結(jié)、定日、聶拉木至佩枯錯，長429.0 km；第二段為中尼跨境鐵路，由佩枯錯車站引出穿喜馬拉雅山支脈馬拉山至吉隆縣，后沿吉隆溝布線至吉隆鎮(zhèn)，設(shè)鐵路口岸站，出站后于特耳蘇里河?xùn)|岸取直至尼泊爾首都加德滿都[2]，長170.4 km。

圖1 擬建中尼鐵路路徑示意

中尼跨境鐵路是首條穿越喜馬拉雅山脈的鐵路，位于印度板塊與歐亞板塊直接碰撞、拼合的作用帶內(nèi)[3]，其地形、地質(zhì)條件和自然環(huán)境極其復(fù)雜，是世界鐵路建設(shè)史上難度及風(fēng)險極大的鐵路工程。研究沿線的工程地質(zhì)環(huán)境特征及影響鐵路建設(shè)的主要工程地質(zhì)問題是本項(xiàng)目的重難點(diǎn)。

2 工程地質(zhì)環(huán)境特征

中尼跨境鐵路工程地質(zhì)環(huán)境特征呈典型的“六極四高”特征[4]，即地形切割極為強(qiáng)烈，氣候條件極為惡劣多變，水文條件極為特殊多樣，巖性條件極為混雜多變，構(gòu)造條件極為復(fù)雜活躍，地震效應(yīng)極為顯著，高地殼應(yīng)力、高地震烈度、高地溫和高地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險。

2.1 地形切割極為強(qiáng)烈

中尼跨境鐵路方案經(jīng)行地貌單元可細(xì)劃分為馬拉高山區(qū)、吉隆藏布高山峽谷區(qū)、吉隆盆地區(qū)、吉隆藏布高中山峽谷區(qū)及加德滿都盆地區(qū)(圖2)，地形切割極為強(qiáng)烈。

線路需翻越喜馬拉雅山余脈馬拉山及沿吉隆藏布高山峽谷區(qū)布線。喜馬拉雅山脈南北麓高差巨大，南麓地形陡降。吉隆溝蜿蜒曲折、溝谷狹窄，自然縱坡大，吉隆縣至吉隆鎮(zhèn)段自然縱坡約30‰，前緩后陡，個別地段達(dá)到50‰及以上，地形最困難地段為吉隆鎮(zhèn)至吉隆口岸段，直線距離18 km，高差1 100 m，平均自然縱坡達(dá)61‰。

圖2 中尼跨境鐵路地貌渲染圖

2.2 氣候條件極為惡劣多變

由于喜馬拉雅山脈對大氣環(huán)流起到天然屏障作用，以喜馬拉雅山脈為界，氣候南北差異極大[5]，氣候條件極為惡劣多變。

佩枯錯至吉隆縣屬高原亞寒帶-寒帶半干旱季風(fēng)氣候區(qū)，空氣稀薄，干燥寒冷，年平均氣溫在-4～3 ℃，最熱月平均溫度10 ℃左右，晝夜溫差大，冬長夏短，年無霜期105 d左右，年平均日照時數(shù)為3 000 h以上，旱季和雨季分明，雨季基本集中在7～9月，年平均降雨量200 mm左右，年相對濕度40%左右，土壤最大凍結(jié)深度200 cm。

吉隆縣以南段自北向南地勢迭次降低，氣候垂直分帶明顯，從寒溫帶、溫帶至亞熱帶、熱帶氣候的垂直變化，呈現(xiàn)“一山有四季，十里不同天”的奇特景觀。海拔2 500 m以上的地方屬高原寒溫帶半濕潤氣候；海拔1 700～2 500 m的地方屬于亞熱帶山地季風(fēng)濕潤氣候，最暖月平均氣溫20 ℃左右，年降水量1 000 mm左右，降水充足，氣候濕潤，四季如春；海拔1 700 m以下的地區(qū)屬于熱帶山地季風(fēng)濕潤氣候，最暖月平均氣溫在22 ℃以上，最冷月平均氣溫在10 ℃左右，年平均降水量可達(dá)2 500 mm，終年溫暖，雨量充沛。

2.3 水文條件極為特殊多樣

中尼跨境鐵路地表水有河流、湖泊、冰川與冰湖，地下水主要為第四系孔隙潛水、基巖裂隙水、巖溶水、地?zé)崴龋臈l件極為特殊多樣。

沿線跨越朋曲河及吉隆藏布流域，吉隆藏布發(fā)源于西藏自治區(qū)日喀則市吉隆縣宗嘎鎮(zhèn)西部，干流先向東流，匯集諸多支流后于宗嘎鎮(zhèn)轉(zhuǎn)向南流，流經(jīng)吉隆鎮(zhèn)后，于熱索附近流入尼泊爾境內(nèi)，始稱特耳蘇里河。

據(jù)吉隆縣的氣象資料顯示，吉隆藏布上游地區(qū)的固態(tài)降水占年降水量的40%，加之高海拔地區(qū)，因此，雪峰林立，冰川發(fā)育，冰湖成群[6](圖3)。喜馬拉雅山脈阻擋了從印度洋南來的氣流，在南坡降水量多，雪線位置低，北坡降水量少，雪線位置高。喜馬拉雅南坡雪線高度為4 400～4 600 m，北坡為5 800～5 900 m。

圖3 中尼跨境鐵路沿線冰川、冰湖衛(wèi)星影像

2.4 巖性條件極為混雜多變

全線第四系地層分布于河流谷地，地層層序完整，下更新統(tǒng)至全新統(tǒng)齊全，具備沖積、洪積、坡積、風(fēng)積、冰磧層和冰水沉積層等多種成因類型，沿線基巖露頭較好，元古界-新生界地層發(fā)育齊全，沉積巖、變質(zhì)巖、侵入巖均有出露，巖性條件極為混雜多變。

中尼跨境鐵路經(jīng)過喜馬拉雅各分區(qū)(見圖4)。各分區(qū)巖層如下[7]。

(1)北喜馬拉雅分區(qū)(Ⅰ4)北部主要為第三系、侏羅系上統(tǒng)頁巖、砂巖；中部主要為三疊系中統(tǒng)灰?guī)r、白云巖，夾頁巖；南部侏羅系下統(tǒng)和石炭系下統(tǒng)頁巖、泥盆系中、下統(tǒng)砂巖；奧陶系灰?guī)r、白云巖；震旦-寒武系片巖、板巖等呈狹窄條帶狀分布，局部有喜馬拉雅期花崗巖侵入。

(2)高喜馬拉雅分區(qū)(Ⅰ3)主要為前震旦系片巖、片麻巖、變粒巖、混合巖等變質(zhì)巖，其北部廣泛有喜馬拉雅期花崗巖侵入，南部局部有晉寧期花崗巖侵入。

圖4 地層區(qū)劃示意

2.5 構(gòu)造條件極為復(fù)雜活躍

中尼跨境鐵路位于喜馬拉雅活動構(gòu)造帶，是印度板塊北移與歐亞板塊碰撞、拼合后形成的新生代造山帶，其現(xiàn)代活動邊界轉(zhuǎn)移到喜馬拉雅山南麓，構(gòu)造條件極為復(fù)雜活躍。

藏南拆離系(STD)、主中央逆沖斷帶(MCT)、主邊界逆沖斷帶(MBT)、主前緣逆沖斷帶(MFT)組成一條寬100～200 km復(fù)雜的前展式活動逆沖斷構(gòu)造帶，其中最活動的構(gòu)造為造山帶邊緣的主邊界逆沖斷帶(MBT)和主前緣逆沖斷帶(MFT)[8]，如圖5所示。

圖5 中尼跨境鐵路構(gòu)造運(yùn)動示意[8]

喜馬拉雅造山帶劃分為4個不同的構(gòu)造單元[8]：特提斯喜馬拉雅、高喜馬拉雅、低喜馬拉雅及準(zhǔn)喜馬拉雅，見圖6。

圖6 穿過喜馬拉雅造山帶中部的構(gòu)造坡面示意[8]

2.6 地震效應(yīng)極為顯著

2015年4月25日發(fā)生的尼泊爾地震，震級8.1級，震中位于尼泊爾博克拉，西藏日喀則地區(qū)聶拉木、吉隆均震感強(qiáng)烈，震后直接導(dǎo)致樟木口岸至今處于關(guān)閉狀態(tài)，地震效應(yīng)極為顯著。

地震直接破壞尼泊爾境內(nèi)阿尼哥公路36處，破壞總長度為1 415 m，破壞形式主要表現(xiàn)為：邊坡坍塌、山體表層滑落、泥石流、下?lián)鯄λ蓜訉?dǎo)致路基下沉等次生災(zāi)害。隨著雨季的逐漸到來，地震引起的次生災(zāi)害將進(jìn)一步顯現(xiàn)，由于阿尼哥公路沿線山高坡陡，對于坡面未落的淺層松散體，在雨季極有發(fā)生滑塌的危害，對于地震期間已滑塌的松散體，將隨雨季逐步?jīng)_向公路，對公路形成再次災(zāi)害。地震后保通修復(fù)估算造價為168 989萬元人民幣[9]。

2.7 高地殼應(yīng)力

線路地處印度板塊與亞歐板塊碰撞、擠壓區(qū)，兩個水平主應(yīng)力均大于垂直主應(yīng)力，屬強(qiáng)烈擠壓區(qū)[10]。隧道最大埋深超過3 000 m，為高地殼應(yīng)力地區(qū)。

由于中尼鐵路通道內(nèi)尚未有相應(yīng)的地殼應(yīng)力資料，根據(jù)“中國大陸地殼應(yīng)力環(huán)境基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫”中實(shí)測地應(yīng)力數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用海姆假說與金尼克假說兩種模式估算[11]，中尼跨境鐵路整體位于青藏地塊，最大水平應(yīng)力σ(單位：MPa)隨深度D(單位：km)變化規(guī)律，根據(jù)σ=27.248D+2.823進(jìn)行估算：當(dāng)隧道埋深達(dá)到1 000～3 000 m時，σ=30.1～84.6 MPa。

2.8 高地震烈度

線路穿越喜馬拉雅地震帶，區(qū)內(nèi)新構(gòu)造運(yùn)動強(qiáng)烈，地震活動頻繁、強(qiáng)度大。地震基本烈度以Ⅶ～Ⅷ為主，其中邊界至加德滿都段，地震基本烈度 Ⅷ[12](圖7)，屬高地震烈度區(qū)。

圖7 中尼鐵路沿線地震基本烈度分布

2.9 高地溫

西藏的地?zé)岱植紡V泛。在面狀分布背景上，又大致集中在6個區(qū)域帶中。雅魯藏布江南北地?zé)峄顒訋?、雅魯藏布江谷地地?zé)峄顒訋А⒛钋嗵乒爬綎|南麓地?zé)峄顒訋?、雅魯藏布江大拐彎地?zé)峄顒訋Аⅹ{泉河地?zé)峄顒訋?，藏北地?zé)峄顒訋13]。擬建中尼鐵路走形于雅魯藏布江地?zé)峄顒訋Ш脱鹏敳夭冀鹊氐責(zé)峄顒訋?，屬高地溫地區(qū)。

2.10 高地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險

青藏高原強(qiáng)烈隆升，河流深切，下切速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于山體隆起速度，導(dǎo)致邊坡類問題突出，存在高地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險。沿線主要不良地質(zhì)為滑坡、錯落、危巖、落石和崩塌、巖堆、泥石流、風(fēng)沙、巖溶、地震、放射性、高地溫、風(fēng)吹雪等。

3 主要工程地質(zhì)問題及其特征

通過分析中尼鐵路復(fù)雜的工程地質(zhì)環(huán)境特征，提出影響鐵路建設(shè)的七大地質(zhì)問題，即極高地應(yīng)力下的軟巖大變形、硬巖巖爆問題，深大活動斷裂的工程地質(zhì)效應(yīng)問題，高烈度地震問題，高地溫?zé)岷栴}，邊坡穩(wěn)定性問題，泥石流水毀問題和其他工程地質(zhì)問題。

3.1 高地應(yīng)力下硬巖巖爆及軟巖大變形問題及其分布特征

對鐵路工程來說，受高地應(yīng)力影響最大的是深埋長隧道工程。高地應(yīng)力意味著深埋隧道開挖過程中，改變原有應(yīng)力平衡狀態(tài)，不同性質(zhì)的巖體在高地應(yīng)力下將產(chǎn)生不同的地質(zhì)響應(yīng)，在硬質(zhì)巖分布區(qū)，高地應(yīng)力地區(qū)地下洞室中圍巖脆性破壞時，應(yīng)變能突然釋放造成動力失穩(wěn)現(xiàn)象，將不可避免地出現(xiàn)巖爆災(zāi)害。而在泥質(zhì)巖、斷裂破碎帶等軟弱巖體分布區(qū)，高地應(yīng)力的作用使地下洞室圍巖發(fā)生柔性破壞來釋放應(yīng)變能，出現(xiàn)側(cè)鼓、底鼓等圍巖大變形和隧道塌方工程地質(zhì)問題，給隧道工程建設(shè)帶來安全隱患[14]。

中尼跨境鐵路以深埋長隧道穿越喜馬拉雅山脈，最大埋深超過3000 m，水平構(gòu)造應(yīng)力30.1～84.6 MPa，且與最大主應(yīng)力方向局部地段為大角度相交，隧道承受強(qiáng)烈擠壓作用，為巖爆和大變形的孕育、發(fā)展創(chuàng)造了有利的條件。

在峽谷區(qū)，地應(yīng)力有明顯的重分布現(xiàn)象，從谷坡至山體內(nèi)部，可分為應(yīng)力釋放帶、應(yīng)力集中帶、應(yīng)力穩(wěn)定帶。中尼跨境鐵路多依山傍河，依次走行于馬拉高山區(qū)、吉隆藏布高山峽谷區(qū)、吉隆藏布高中山峽谷區(qū)，局部段落不可避免地與主應(yīng)力方向大角度相交，最大主應(yīng)力、斜坡應(yīng)力集中帶、傍山偏壓、深埋等對隧道工程的設(shè)置及圍巖的穩(wěn)定不利。

3.2 活動性斷裂的工程地質(zhì)效應(yīng)及其特征(表1)

中尼鐵路沿線斷裂構(gòu)造發(fā)育，斷層破碎帶普遍較寬，特別是近東西向、北西向和南北向，這些斷層破碎帶多由斷層泥礫、斷層角礫、碎裂巖和擠壓破碎帶等組成。由于斷層時間短，有些斷層現(xiàn)今仍在活動，經(jīng)過區(qū)域周邊地帶沿斷裂構(gòu)造帶多次出現(xiàn)中、強(qiáng)地震，未來也有發(fā)生中強(qiáng)地震的可能性，工程地質(zhì)條件極差。

活動性斷裂對鐵路的影響主要表現(xiàn)為：產(chǎn)生地面位移和變形、活動斷裂誘發(fā)強(qiáng)烈地震、活動斷裂誘發(fā)次生地質(zhì)災(zāi)害、活動斷裂產(chǎn)生地溫?zé)岷Φ纫恍┕こ痰刭|(zhì)問題。

為了適應(yīng)地震區(qū)重大工程建設(shè)的需要，根據(jù)GB50021—2001《巖土工程勘察規(guī)范》(2009年版)5.8.2條，可將活動斷裂進(jìn)行地震工程分類，沿線3條斷裂為發(fā)震斷裂，2條為非全新活動斷裂[15]。

表1 沿線活動斷裂活動特征[15]

3.3 高烈度地震對鐵路工程設(shè)置及運(yùn)營維護(hù)影響問題

國內(nèi)高烈度地震區(qū)的公路、鐵路工程，在地震的破壞作用下，不同工程形式震害的空間分布特征差異明顯。路基工程震害空間分布主要與路基形式、地震烈度、邊坡巖石分布等有關(guān)；橋梁工程震害空間分布主要與橋梁結(jié)構(gòu)形式、地形地質(zhì)、水文條件、橋梁線形、跨徑等有關(guān)； 隧道工程震害空間分布主要與震中距離、洞身圍巖質(zhì)量、斷裂帶位置、洞身結(jié)構(gòu)、隧道埋深等關(guān)系很大。

路基、橋梁、隧道等工程破壞模式差異較大，運(yùn)營中應(yīng)針對不同破壞模式，加強(qiáng)日常維護(hù)保養(yǎng)工作，防患于未然。

路基工程：陡坡地段，破碎山體或存在不利構(gòu)造面的巖層，在地震作用下出現(xiàn)崩塌；松散土體在地震作用下產(chǎn)生坍塌或滑坡；地震烈度Ⅷ度及以上地區(qū)，填方路基普遍出現(xiàn)下沉；局部擋土墻破壞。

橋梁工程：橋梁縱向、橫向移位，局部開裂；橋梁支座上、下擺錨固螺栓被剪斷或拔出，支座結(jié)構(gòu)破壞，活動支座位移量超限，搖軸支座軸被破壞等；橋墩彎曲受壓引起混凝土開裂與剝落，或沿水平施工縫剪切破壞；陡坡地段橋臺隨地基滑移。

隧道工程：隧道洞口邊仰坡塌滑或崩塌；斷層附近的隧道局部開裂扭曲[16]。

3.4 高地溫?zé)岷栴}及其分布特征

對于鐵路工程，熱害現(xiàn)象特別對隧道施工及結(jié)構(gòu)設(shè)計有很大影響。高地溫對隧道工程的不利影響主要表現(xiàn)在：惡化施工作業(yè)環(huán)境，降低勞動生產(chǎn)效率，威脅作業(yè)人員健康和安全；需研究適應(yīng)高地溫條件的混凝土配合比及防排水材料；高地溫產(chǎn)生的附加溫度應(yīng)力會引起隧道初期支護(hù)及二次襯砌開裂，影響結(jié)構(gòu)安全和耐久性等[17]。

擬建中尼鐵路地?zé)針O其發(fā)育，其分布具有如下特征：地?zé)岱植汲蕳l帶狀，帶內(nèi)天然熱流異常區(qū)特別集中，水熱活動形式多種多樣；地?zé)岬姆植寂c活動構(gòu)造帶的關(guān)系十分密切，地?zé)犸@示點(diǎn)主要出露于不同方向活動斷裂交匯地區(qū)、地塹式或半地塹式斷陷盆地或切穿斷塊山地的線狀斷陷谷地；地?zé)嵋灾懈邷?超高溫帶為主[18]。

3.5 邊坡穩(wěn)定性問題及其分布特征

中尼跨境鐵路位于印度板塊與歐亞板塊的碰撞接觸地帶，青藏高原強(qiáng)烈隆升，新構(gòu)造運(yùn)動劇烈，地勢高差顯著、切割速度快，新形成的覆蓋層尚未完全穩(wěn)定，新一輪的切割升降運(yùn)動已經(jīng)開始，導(dǎo)致河谷兩岸的山體邊坡穩(wěn)定性極差。邊坡失穩(wěn)的形式多樣，如危巖、落石、崩塌、巖堆、雪崩、錯落、滑坡等，發(fā)生機(jī)制方面有因果關(guān)系的災(zāi)種之間具有連動性，連動性的結(jié)果就是形成災(zāi)害鏈，各災(zāi)種之間相互轉(zhuǎn)化，具有密度大、規(guī)模大、范圍廣，且成群分布的特點(diǎn)，工程無法根治。隧道進(jìn)出口、淺埋段、橋梁岸坡及路基邊坡穩(wěn)定性問題突出。

經(jīng)遙感解譯和現(xiàn)場核對，中尼跨境鐵路共發(fā)育邊坡類問題約38處[2]，其從高程上總結(jié)分布特征如下。

中尼跨境鐵路海拔高程基本在1 300～4 800 m，最高海拔處接近7 000 m，跨度極大。高程在2 000～3 000 m的20處，占災(zāi)害總數(shù)的53%；高程在3 000～4 000 m的6處，占災(zāi)害總數(shù)的16%；高程在4 000～4 500 m的12處，占災(zāi)害總數(shù)的31%。

海拔2 000～3 000 m高程附近地質(zhì)災(zāi)害是最為發(fā)育的地段，而這高程也是河流水動力作用條件最強(qiáng)，農(nóng)業(yè)種植，牧業(yè)活動，交通建設(shè)等自然和人類工程經(jīng)濟(jì)活動最為頻繁的地區(qū)，主要是地質(zhì)災(zāi)害的相對集中發(fā)育地段。

海拔在4 500 m以上的地區(qū)多為高山，極高山地貌，主要受寒凍風(fēng)化等作用的影響，風(fēng)化土層薄，河流水動力活動強(qiáng)度小，加之該地段內(nèi)人口密度較小，人類工程經(jīng)濟(jì)活動極少。所以，邊坡類問題極少。

3.6 冰川性、冰湖潰決型、雨洪型泥石流水毀問題及其特征

冰湖潰決洪水或泥石流是高山冰川作用區(qū)常見的自然災(zāi)害之一，主要分布在歐洲的阿爾卑斯山、南美洲的安第斯山、中亞的天山以及青藏高原和周邊高山地區(qū)[19]。中尼跨境鐵路沿線河流的支溝縱坡大，受構(gòu)造、風(fēng)化等作用，巖體破碎，松散固體物質(zhì)豐富，泥石流發(fā)育，其數(shù)量眾多、規(guī)模宏大、爆發(fā)頻繁、破壞力強(qiáng)。尤其是在構(gòu)造發(fā)育的吉隆藏布峽谷主溝極其支流的兩側(cè)。

按照泥石流形成時的水動力條件，沿線泥石流可分為雨洪型泥石流、冰川型泥石流和冰川-雨洪混合型泥石流3種基本類型[7]。

泥石流對擬建鐵路工程的影響主要表現(xiàn)在：洪水或泥石流沖擊橋墩、洪水或泥石流淤埋鐵路及相關(guān)設(shè)施、泥石流下切導(dǎo)致路基失穩(wěn)、大型冰湖潰決泥石流堵江形成堰塞湖淹沒線路等危害。

3.7 其他地質(zhì)問題及其分布特征

中尼跨境鐵路特殊的地理、地質(zhì)背景將不可避免地遇見以上工程地質(zhì)問題，此外，沿線還發(fā)育有風(fēng)吹雪、風(fēng)沙、放射性、巖溶、凍土、涎流冰等地質(zhì)問題，對工程的修建和運(yùn)營也有較大影響。

(1)風(fēng)吹雪：積雪厚度遠(yuǎn)比自然積雪厚，特別在風(fēng)口地段，可在線路上形成很厚的雪堆，埋沒線路，直接影響線路行車。主要分布于朋曲河谷區(qū)及波曲河谷區(qū)。

(2)風(fēng)沙：喜馬拉雅北坡降雨量較少，蒸發(fā)量大，氣候干燥，植被稀疏，沿線在朋曲河寬谷區(qū)灘地、高原湖盆地邊緣沙漠化較為嚴(yán)重，斷續(xù)分布有風(fēng)積沙。風(fēng)沙類型主要以固定沙地、半固定沙地、半固定沙丘為主，局部分布有活動沙丘、新月型沙丘、沙壟及流動沙地。沙丘、沙壟高度一般1～2 m，局部可達(dá)到5 m以上，覆蓋于山坡上的風(fēng)沙相對高差可達(dá)60～200 m。主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)镾W，風(fēng)沙來源主要為就地起沙。對鐵路工程的危害主要為風(fēng)蝕和沙埋。

(3)放射性：沿線分布有花崗巖、閃長巖等，隧道穿行其中，放射性對隧道施工影響大，對運(yùn)營有一定影響。根據(jù)放射性危害程度采取適宜的工程防護(hù)措施，確保施工和運(yùn)營期間人身健康安全。

(4)巖溶：主要分布于吉隆縣附近侏羅系、三疊系的灰?guī)r、白云巖中，多以條帶狀和團(tuán)塊狀分布，其延伸方向和當(dāng)?shù)貥?gòu)造線的發(fā)育方向基本一致，多呈東西向展布。巖溶類型主要以巖溶溝谷、溶槽、溶洞為主。

(5)凍土：多年凍土主要分布于5 100 m以上，季節(jié)性凍土發(fā)育在丘狀高原、原間盆地和河谷與高原過渡的海拔較高、地下水發(fā)育地段。

(6)涎流冰：是高寒地區(qū)的一種獨(dú)特的工程地質(zhì)現(xiàn)象，在西藏地區(qū)冬春季節(jié)集中出現(xiàn)，而且分布較廣。涎流冰在路面上形成幾十米以至數(shù)百米的冰面，形成交通安全的黑點(diǎn)，而且經(jīng)過多次凍融又對路面和構(gòu)筑物形成凍融性破壞，可能引發(fā)凍脹、翻漿和路基邊坡失穩(wěn)造成滑坡等一系列工程地質(zhì)問題。

4 主要工程地質(zhì)問題關(guān)鍵技術(shù)對策研究

中尼跨境鐵路工程地質(zhì)條件極為復(fù)雜，勘察條件異常困難，工作中應(yīng)立足于“科學(xué)研究作先導(dǎo)，先進(jìn)勘察技術(shù)為手段，常規(guī)調(diào)查與勘探是基礎(chǔ)”的勘察設(shè)計理念，充分借鑒青藏鐵路、拉日鐵路、蘭渝鐵路等類似地質(zhì)環(huán)境的科研成果和勘察設(shè)計、施工經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合我院在中尼鐵路積累的研究，針對不同的地形、地貌及構(gòu)造特征劃分地質(zhì)單元，采取相應(yīng)的綜合勘察技術(shù)，分析主要工程地質(zhì)問題分布特征、對鐵路工程影響、綜合選線技術(shù)、工程措施等研究，降低工程地質(zhì)風(fēng)險。

對特殊的工程地質(zhì)問題，應(yīng)針對性地開展中尼跨境鐵路主要工程地質(zhì)問題關(guān)鍵技術(shù)對策研究，通過科研、專題形式的研究，提高我國山區(qū)鐵路勘察、設(shè)計的理論和技術(shù)水平。建議開展的主要工程地質(zhì)問題關(guān)鍵技術(shù)研究項(xiàng)目及內(nèi)容見表2。

表2 主要工程地質(zhì)問題關(guān)鍵技術(shù)研究項(xiàng)目及內(nèi)容

5 結(jié)論

(1)中尼跨境鐵路是首條穿越喜馬拉雅山脈的鐵路，該區(qū)的工程地質(zhì)環(huán)境特征具有地形切割極為強(qiáng)烈、氣候條件極為惡劣多變、水文條件極為特殊多樣、巖性條件極為混雜多變、構(gòu)造條件極為復(fù)雜活躍、地震效應(yīng)極為顯著、高地殼應(yīng)力、高地震烈度、高地溫和高地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險的典型“六極四高”特征。

(2)通過分析中尼跨境鐵路復(fù)雜的工程地質(zhì)環(huán)境特征，提出影響鐵路建設(shè)的7個主要工程地質(zhì)問題，即極高地應(yīng)力下的軟巖大變形、硬巖巖爆問題，深大活動斷裂的工程地質(zhì)效應(yīng)問題，高烈度地震問題，高地溫?zé)岷栴}，邊坡穩(wěn)定性問題，泥石流水毀問題等工程地質(zhì)問題。

(3)采用“科學(xué)研究作先導(dǎo)，先進(jìn)勘察技術(shù)為手段，常規(guī)調(diào)查與勘探是基礎(chǔ)”的勘察設(shè)計理念，建議針對性地開展中尼跨境鐵路主要工程地質(zhì)問題分布規(guī)律、對鐵路工程影響、綜合選線技術(shù)、工程措施等關(guān)鍵技術(shù)研究。