郭長寶，王保弟，劉建康，涂杰楠，張永雙，馬劍飛，鐵永波，韓 冰，馬 鑫，劉 峰，李 雪，孟 文，鐘 寧，楊志華，吳瑞安

(1.中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所，北京 100081；2.新構(gòu)造運(yùn)動與地質(zhì)災(zāi)害重點(diǎn)實驗室，北京 100081；3.中國地質(zhì)調(diào)查局成都地質(zhì)調(diào)查中心，成都 610081；4.中國地質(zhì)科學(xué)院探礦工藝研究所，成都 611734；5.中國地質(zhì)調(diào)查局自然資源航空物探遙感中心，北京 100083；6.中國地質(zhì)科學(xué)院水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所，石家莊 050000；7.中國地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院，北京 100037；8.中國地質(zhì)調(diào)查局水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查中心，保定 071051)

0 引言

川藏鐵路位于我國乃至全球地形陡度最大、內(nèi)外動力地質(zhì)作用最強(qiáng)烈、地質(zhì)災(zāi)害極端頻發(fā)的青藏高原，鐵路東起四川成都，向西經(jīng)雅安、康定、昌都、波密、林芝至拉薩，全長約1 543 km，川藏鐵路采用分段規(guī)劃建設(shè)的方式，其中成都—雅安段已于2018年12月建成通車，拉薩—林芝段于2014年開工，計劃于2021年建成，新建川藏鐵路雅安—林芝段正線長1 011 km[1]，新建車站24個(不含雅安站、林芝站)，橋隧總長965.74 km，橋隧比95.8%[2]，并于2020年11月8日先期開工建設(shè)康定2號隧道、色季拉山隧道和大渡河大橋[3]。

川藏鐵路是我國正在規(guī)劃建設(shè)的重點(diǎn)工程，習(xí)近平總書記在中央財經(jīng)委員會第三次會議上指出“規(guī)劃建設(shè)川藏鐵路，對國家長治久安和西藏經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展具有重大而深遠(yuǎn)的意義”，要求“科學(xué)規(guī)劃、技術(shù)支撐、保護(hù)生態(tài)、安全可靠”“一定把這件大事辦成辦好”。為更好地支撐服務(wù)川藏鐵路規(guī)劃建設(shè)，自然資源部中國地質(zhì)調(diào)查局自2018年10月起，組織地質(zhì)力學(xué)所、成都地質(zhì)調(diào)查中心、探礦工藝研究所、航空物探遙感中心、水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查中心、水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所、中國地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院等局屬相關(guān)單位，開展川藏鐵路沿線地質(zhì)調(diào)查研究和集中攻關(guān)研究，先后完成鐵路沿線地質(zhì)災(zāi)害情況分析報告、推薦線路地質(zhì)咨詢報告等。2019年度聚焦川藏鐵路瀘定—雅江、巴塘—貢覺、波密—魯朗3個重點(diǎn)地段，完成1∶5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查5幅、1∶5萬地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查5 000 km2，新建設(shè)36處GPS高精度測站、6口大地?zé)崃鞯刭|(zhì)參數(shù)井、8個地溫監(jiān)測站、4個滑坡監(jiān)測站，編制完成川藏鐵路雅安—林芝段1∶25萬地質(zhì)圖、活動斷裂分布圖和水文地質(zhì)圖等區(qū)域性圖件，向鐵路規(guī)劃設(shè)計部門提交11份地質(zhì)調(diào)查專報，針對大橋、隧道和路基段發(fā)現(xiàn)的地質(zhì)安全隱患提出線路優(yōu)化和防災(zāi)減災(zāi)建議被采納應(yīng)用。此外，在大比例尺航空物探技術(shù)、千米級超長水平鉆孔定向取心鉆進(jìn)技術(shù)、水平孔地應(yīng)力測量技術(shù)方法方面取得創(chuàng)新性進(jìn)展，精準(zhǔn)支撐服務(wù)了川藏鐵路規(guī)劃建設(shè)。中國地質(zhì)調(diào)查局于2020年3月設(shè)立了“川藏鐵路交通廊道地質(zhì)調(diào)查工程”，圍繞制約川藏鐵路規(guī)劃建設(shè)的基礎(chǔ)地質(zhì)、活動斷裂、地質(zhì)災(zāi)害、地應(yīng)力、水文地質(zhì)、地?zé)岬刭|(zhì)等關(guān)鍵地質(zhì)問題開展調(diào)查研究。

1 研究區(qū)地質(zhì)背景

1.1 地形地貌

川藏鐵路從位于第二階梯的四川盆地臺階式上升至第一階梯的青藏高原(圖1)，地貌形態(tài)以高原盆地和深切峽谷為主，鐵路橫跨大渡河、雅礱江、金沙江、瀾滄江、怒江、雅魯藏布江等16條大江大河，穿越橫斷山脈、念青唐古拉山脈等21座雪山高峰，被形象地稱為“世界上技術(shù)難度最大的巨型過山車”。

圖1 川藏鐵路沿線地形地貌(鐵路線引自文獻(xiàn)[4]，為示意圖，非實際線路，下同)

1.2 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造

川藏鐵路從東而西穿越揚(yáng)子地塊、川滇塊體、甘青塊體、西藏塊體和喜馬拉雅塊體[4]。

第四紀(jì)以來，印度板塊向歐亞板塊俯沖與擠壓，致使青藏高原以9.5 mm/a的速度快速隆升[5]，形成強(qiáng)烈的現(xiàn)代地殼活動和高地應(yīng)力場[5-9]，在地殼運(yùn)動不均勻部位形成不同方向的活動斷裂帶，如龍門山斷裂帶、鮮水河斷裂帶、理塘—德巫斷裂帶、瀾滄江斷裂帶、金沙江斷裂帶、怒江斷裂帶、嘉黎—察隅斷裂帶等。

1.3 地層巖性

川藏鐵路沿線及鄰區(qū)地層發(fā)育齊全，地質(zhì)構(gòu)造對地層分布有顯著的控制作用，地層走向與區(qū)域控制性斷裂走向基本一致(圖2)。鐵路沿線除寒武系外，從震旦系至第四系均有分布，并以沉積巖為主。工程地質(zhì)巖組主要為堅硬—較堅硬的中厚層狀砂巖夾礫巖、泥巖、板巖巖組，軟硬相間的中厚層狀砂巖、泥巖夾灰?guī)r及互層巖組，較弱—較堅硬的薄—中厚層狀千枚巖、片巖夾灰?guī)r及砂巖巖組，堅硬塊狀花崗巖、安山巖、閃長巖巖組，以及斷裂帶軟弱巖體等。

1.4 地質(zhì)災(zāi)害

川藏鐵路沿線山高谷深，地形切割破碎強(qiáng)烈，多為陡峻的V型谷，近直立的岸坡或陡崖常見，成為崩塌、滑坡和泥石流等外動力地質(zhì)災(zāi)害的高易發(fā)區(qū)[10-11]。在內(nèi)外動力耦合作用下形成的崩塌、滑坡和泥石流等淺表層地質(zhì)災(zāi)害具有發(fā)育范圍廣、規(guī)模大、危害大、復(fù)發(fā)頻繁和形成機(jī)理復(fù)雜等特點(diǎn)，并發(fā)育四川理塘亂石包高位遠(yuǎn)程滑坡[12-14]、西藏江達(dá)白格滑坡—堵江—潰壩災(zāi)害鏈[15-19]、西藏易貢高位遠(yuǎn)程滑坡[20-23]、加查拉崗村高位遠(yuǎn)程滑坡[24]等巨型災(zāi)害，制約著川藏鐵路選線規(guī)劃。

2 工程總體目標(biāo)與主要任務(wù)

圍繞川藏鐵路規(guī)劃建設(shè)的地質(zhì)需求，開展川藏鐵路全線1∶5萬專題區(qū)域地質(zhì)調(diào)查，開展活動斷裂、地質(zhì)災(zāi)害與高邊坡、地應(yīng)力深埋隧道巖爆和大變形、水文地質(zhì)與高壓涌水突泥、高溫?zé)岷Φ葘ｍ椀刭|(zhì)調(diào)查，全力提升鐵路沿線地質(zhì)調(diào)查程度與精度；開展鐵路沿線地質(zhì)基礎(chǔ)理論與孕災(zāi)機(jī)理、復(fù)雜艱險山區(qū)重大工程地質(zhì)問題與探測技術(shù)、地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險防控理論與減災(zāi)關(guān)鍵技術(shù)研究，提升地質(zhì)災(zāi)害(鏈)風(fēng)險早期識別和監(jiān)測預(yù)警能力；建設(shè)地球科學(xué)野外觀測研究基地，加強(qiáng)川藏鐵路全生命周期地質(zhì)信息監(jiān)測研究(圖3)，培養(yǎng)特色鮮明、優(yōu)勢突出的科技創(chuàng)新團(tuán)隊；協(xié)同推進(jìn)“中國地質(zhì)調(diào)查局支撐服務(wù)川藏鐵路規(guī)劃建設(shè)地質(zhì)調(diào)查與科技攻堅(2019—2030年)”。

圖3 川藏鐵路交通廊道地質(zhì)調(diào)查工程調(diào)查研究主要內(nèi)容

3 主要進(jìn)展與成果

3.1 提升了川藏鐵路沿線地質(zhì)調(diào)查的程度與精度

3.1.1 川藏鐵路沿線基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查研究進(jìn)展

(1)編制完成川藏鐵路雅安—林芝段1∶25萬地質(zhì)圖。2019年中國地質(zhì)調(diào)查局成都地質(zhì)調(diào)查中心充分利用已有的1∶25萬地質(zhì)資料及綜合集成研究成果[25-27]和近年來完成的地質(zhì)調(diào)查成果，編制完成“川藏鐵路交通廊帶雅安—林芝段1∶25萬地質(zhì)圖”及說明書。該地質(zhì)圖以鐵路線南北各50 km作為編圖范圍，突出表達(dá)了巖石組合(巖性)、特殊巖性層(煤、石膏、石灰?guī)r等)、劈理、斷裂及新構(gòu)造，簡化沉積相、生物地層、年代地層等地質(zhì)內(nèi)容，提出了川藏鐵路規(guī)劃、工程施工等過程中需要特別關(guān)注的爐霍—康定、甘孜—理塘、金沙江、北瀾滄江、班公湖—怒江、嘉黎—察隅、雅魯藏布江等7條規(guī)模巨大的構(gòu)造(蛇綠)混雜巖帶，構(gòu)造混雜巖帶內(nèi)新構(gòu)造活動強(qiáng)烈、巖石劈理密集、地震活動頻繁、溫泉地?zé)釓V布、地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，對工程區(qū)域穩(wěn)定性和隧道施工影響較大，是關(guān)系到鐵路工程高質(zhì)量施工的關(guān)鍵區(qū)帶[28]。

(2)開展關(guān)鍵段1∶5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和1∶1萬填圖。圍繞昌都—察雅段鐵路規(guī)劃開展了5幅1∶5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查，查明了察雅縣新卡鄉(xiāng)—王卡鄉(xiāng)、貢覺縣則巴鄉(xiāng)—白玉縣蓋玉鄉(xiāng)沿線構(gòu)造巖性等地質(zhì)特征，編制了廊帶狀1∶5萬專題地質(zhì)圖，在昌都—貢覺段貢覺隧道、昌都嘎多隧道等關(guān)鍵區(qū)開展1∶1萬地質(zhì)填圖，查明川藏鐵路昌都—巴塘段不良地質(zhì)體的空間展布特征，為支撐服務(wù)川藏鐵路規(guī)劃定測、施工提供了重要依據(jù)。發(fā)現(xiàn)海拔最高的昌都恐龍等動植物化石和金沙江帶榴輝巖，為探索三疊紀(jì)古地理、古氣候和古特提斯洋殼俯沖碰撞過程提供了新資料。

3.1.2 川藏鐵路沿線重要活動斷裂調(diào)查研究進(jìn)展

(1)編制完成川藏鐵路雅安—林芝段1∶25萬活動斷裂分布圖。受印度板塊與歐亞板塊碰撞、地殼物質(zhì)向東擠出位移影響，在青藏高原東南部自東向西形成了川西逆沖走滑構(gòu)造帶、西南三江走滑構(gòu)造帶及喜馬拉雅東構(gòu)造結(jié)弧形走滑逆沖構(gòu)造帶等3個活動構(gòu)造區(qū)。系統(tǒng)梳理了川西—藏東交通廊道主要活動斷裂發(fā)育分布特征，編制完成《川藏鐵路雅安—林芝段活動斷裂分布圖》(圖4)。川藏鐵路雅安—林芝段受13條區(qū)域性活動斷裂帶影響，并呈不同角度與鐵路線相交或近距離展布；其中全新世活動斷裂帶10條(龍門山斷裂帶、鮮水河斷裂帶(F5)、玉農(nóng)希斷裂帶(F6)、理塘—德巫斷裂帶(F7)、巴塘斷裂帶(F8)、瀾滄江斷裂帶(巴青—類烏齊斷裂)、怒江斷裂帶(F10)(羊達(dá)—亞許斷裂、邦達(dá)斷裂)、邊壩—洛隆斷裂帶(F11)、嘉黎—察隅斷裂帶(F12)、魯朗—易貢斷裂帶(F13))，晚更新世活動斷裂帶3條(大渡河斷裂帶(F4)、金沙江斷裂帶、香堆—洛尼斷裂帶(F9))，活動斷裂及分支斷裂多達(dá)45條。

F1.雙石—大川斷裂；F2.鹽井—五龍斷裂；F3.耿達(dá)—隴東斷裂；F4.大渡河斷裂帶；F5.鮮水河斷裂帶；F6.玉農(nóng)希斷裂帶；F7.理塘—徳巫斷裂帶；F8.巴塘斷裂帶；F9.香堆—洛尼斷裂；F10.怒江斷裂帶；F11.邊壩—洛隆斷裂；F12.嘉黎—察隅斷裂；F13.魯朗—易貢斷裂

(2)開展了關(guān)鍵活動斷裂帶空間結(jié)構(gòu)特征與活動性調(diào)查。2019年主要開展了大渡河斷裂帶(F4)、嘉黎—察隅斷裂帶(F12)和魯朗—易貢斷裂帶(F13)等3條活動斷裂的空間幾何展布與活動性調(diào)查研究，分析了活動斷裂對鐵路工程的潛在影響。

大渡河斷裂帶(F4)總體呈SN走向，傾向西，傾角50°～80°，斷裂帶寬為500～1 000 m，具逆斷特征，晚更新世以來有過活動，受斷裂活動影響，橋隧區(qū)基巖通常表現(xiàn)為切層或順層擠壓破碎，容易引起工程邊坡失穩(wěn)、橋基不均勻沉降等問題。

理塘—德巫斷裂帶(F7)總體走向310°～320°，傾向北東，傾角60°～80°，第四紀(jì)以來以左旋走滑為主，滑動速率為3.2～4.4 mm/a，全新世活動強(qiáng)烈。鐵路進(jìn)入理塘盆地后，多以路基工程與理塘—德巫斷裂主斷面小角度斜交，斷裂活動可對路基、橋基及車站場地等工程的穩(wěn)定性造成一定影響。

嘉黎—察隅斷裂帶(F12)總體呈NWW走向，傾向東或東南，傾角70°～86°，斷裂帶寬為200～300 m，右旋走滑兼有逆沖分量，為全新世活動斷裂(圖5)，鐵路在波密—通麥段與嘉黎—察隅斷裂帶近平行展布，局部線路斜交，未來可能遭遇的最大突發(fā)位錯量為5～6 m(右旋走滑)。受斷裂活動影響，易貢隧道、通麥隧道等隧道可能出現(xiàn)斷裂破碎帶大變形、斷裂帶錯斷和涌水突泥等問題。

(a)易貢鄉(xiāng)甲中村斷裂破碎帶 (b)古鄉(xiāng)比通村基巖斷裂 (c)通麥某鉆孔中的斷裂巖

魯朗—易貢斷裂帶(F13)總體呈NE走向，傾角70°～90°，為逆沖兼左旋走滑性質(zhì)，垂直滑動速率為0.17～0.27 mm/a，全新世以來發(fā)生過強(qiáng)烈活動，斷裂總體走向近SN。地貌上，斷裂多表現(xiàn)為深切峽谷、坡中槽或沿斷裂發(fā)育陡坎，受斷裂活動影響，拉月、魯朗等隧道可能出現(xiàn)斷裂破碎帶大變形、涌水突泥和高溫?zé)岷Φ葐栴}。

(3)初步建成川藏鐵路沿線GPS位移監(jiān)測系統(tǒng)。2019年，成都地質(zhì)調(diào)查中心沿川藏鐵路新建36個GPS高精度測站，完成了48個新、老測站的觀測，積累了183個時段的觀測數(shù)據(jù)。對川藏鐵路雅安—林芝段兩側(cè)，以及嘉黎—察隅斷裂帶(F12)等十幾條斷裂帶的GPS測站進(jìn)行了重點(diǎn)加密增設(shè)，初步建成了川藏鐵路沿線GPS動態(tài)監(jiān)測網(wǎng)，為進(jìn)一步定量研究川藏鐵路沿線區(qū)域現(xiàn)今地殼形變、活動斷裂運(yùn)動速率和應(yīng)變參數(shù)奠定了基礎(chǔ)。

3.1.3 川藏鐵路重點(diǎn)區(qū)段地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查研究進(jìn)展

川藏鐵路沿線地質(zhì)災(zāi)害具有分布廣、類型多、危害大、形成機(jī)理復(fù)雜等特點(diǎn)，尤其是高位遠(yuǎn)程滑坡、冰湖潰決型泥石流和地震滑坡災(zāi)害鏈等重大地質(zhì)災(zāi)害對鐵路建設(shè)和運(yùn)營具有較大危害。

(1)川藏鐵路重點(diǎn)地段1∶5萬地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查。采用InSAR、無人機(jī)航測、鉆探、物探與野外調(diào)查等手段，在川藏鐵路天全—康定段、巴塘比選段、貢覺—察雅段和波密—通麥段等地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)開展了1∶5萬地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查，2019年在川藏鐵路沿線長度250 km，兩側(cè)各10 km共5 000 km2范圍內(nèi)調(diào)查地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)1 423處；基于InSAR形變分析，在金沙江大橋上下游解譯發(fā)現(xiàn)大型—巨型深層蠕滑型滑坡20余處(圖6)；查明直接威脅鐵路工程地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)64余處，如洛隆某潛在高位崩塌、三道橋溝泥石流、折多塘古滑坡和多洛溝泥石流等。地質(zhì)災(zāi)害具有沿深切割河谷、斷裂帶、公路密集發(fā)育的特征，在四川巴塘地區(qū)發(fā)育一系列百萬方以上的大型—巨型古滑坡和深層蠕滑型滑坡，如列衣鄉(xiāng)自熱村大型深層蠕滑型滑坡厚15～35 m且體積達(dá)900×104m3，沿巴塘斷裂帶發(fā)育的朗多二村古地震滑坡(圖7)等，這些滑坡的發(fā)育分布在一定程度上影響和制約了鐵路的地質(zhì)選線。

圖7 巴塘斷裂帶松多鄉(xiāng)朗多二村古地震滑坡發(fā)育特征

(2)鐵路沿線冰崩、冰川及冰湖遙感解譯進(jìn)展。中國自然資源航空物探遙感中心開展了川西藏東地區(qū)冰崩、冰湖潰決泥石流等典型冰崩類地質(zhì)災(zāi)害遙感調(diào)查研究，對2018年西藏林芝色東普溝上游冰崩巖崩-碎屑流-堰塞湖-潰決洪水災(zāi)害鏈進(jìn)行研究，結(jié)合Landsat等中高分辨率遙感影像，對色東普溝流域近40 a來冰川的分布和變化情況進(jìn)行研究，認(rèn)為地形地貌、冰川后緣裂隙、地震和降雨等是該區(qū)2014年以來發(fā)生8次碎屑流堵塞雅魯藏布江事件的主要影響因素。鐵路雅安—林芝段兩側(cè)50 km范圍內(nèi)遙感解譯出發(fā)育冰湖2 360個，其中面積大于0.04 km2的有600個，典型冰湖有加桑隆巴冰湖、郭奶隆巴冰湖、丹卡隆巴冰湖(圖8)等。冰湖潰決災(zāi)害和堵潰鏈?zhǔn)綖?zāi)害對鐵路工程選址具有一定影響，應(yīng)高度關(guān)注冰川、冰湖活動變化情況。

圖8 波密丹卡隆巴冰湖發(fā)育特征

(3)開展了典型滑坡和泥石流災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警示范站建設(shè)。建設(shè)了康定三道橋泥石流、江達(dá)白格滑坡、巴塘自熱村滑坡和貢覺雄巴村滑坡等地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測站，建立了集InSAR、雨量、泥位、地聲和次聲等為一體的空-天-地泥石流自動監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)和集InSAR、降雨量、孔內(nèi)測斜和地表形變等為一體的深層蠕滑型滑坡自動監(jiān)測系統(tǒng)，地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警示范站的建設(shè)為支撐服務(wù)鐵路規(guī)劃建設(shè)和安全運(yùn)營提供了防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)支撐。

3.1.4 川藏鐵路沿線重要區(qū)段地應(yīng)力調(diào)查研究進(jìn)展

印度板塊向歐亞板塊持續(xù)擠壓作用導(dǎo)致青藏高原強(qiáng)烈隆升，構(gòu)造活動強(qiáng)烈，形成了空間非均勻性顯著的復(fù)雜構(gòu)造應(yīng)力環(huán)境。川藏鐵路自東向西穿越華南主體應(yīng)力區(qū)、龍門山—松潘應(yīng)力區(qū)、川滇應(yīng)力區(qū)、墨脫—昌都應(yīng)力區(qū)和喜馬拉雅應(yīng)力區(qū)等4個構(gòu)造應(yīng)力分區(qū)[8]。

結(jié)合中鐵二院、中鐵一院在鐵路沿線部署的地質(zhì)勘察鉆孔，完成折多山隧道、郭達(dá)山隧道、高爾寺山隧道等20余處關(guān)鍵區(qū)段地應(yīng)力測量，初步揭示了鐵路沿線構(gòu)造應(yīng)力場分布特征，認(rèn)為川藏鐵路沿線構(gòu)造應(yīng)力作用強(qiáng)烈，高地應(yīng)力現(xiàn)象顯著。水平最大主應(yīng)力方向大致以白玉—芒康為界，具有明顯的分區(qū)特征，川藏鐵路昌都至林芝段，最大水平主應(yīng)力作用方向以NE—NEE向為主，局部區(qū)段具有差異性特征，康定至昌都段則表現(xiàn)為NW向，且部分區(qū)段如康定地區(qū)受活動構(gòu)造、地震活動及深部結(jié)構(gòu)等因素共同影響，局部應(yīng)力場特征顯著(圖9)。

圖9 川西地區(qū)地應(yīng)力分布

從地應(yīng)力的角度，隧道設(shè)計應(yīng)主要考慮隧道軸向和隧洞斷面幾何形狀。根據(jù)地應(yīng)力實測結(jié)果，川藏鐵路昌都—林芝段最大水平主應(yīng)力方向大多與鐵路軸向平行或小角度斜交，且該區(qū)段水平應(yīng)力作用強(qiáng)烈，整體線路規(guī)劃有利于鐵路工程穩(wěn)定性。隧洞斷面幾何形狀為似橢圓狀時，能夠增強(qiáng)抗側(cè)壓能力，隧洞更易保持穩(wěn)定。由于鐵路穿越區(qū)地應(yīng)力強(qiáng)度較高，且擬建隧道多為深埋長的大隧道，圍巖巖爆可能性較大，實際施工需綜合考慮隧道軸向、斷面幾何形狀、工程地質(zhì)條件、巖石力學(xué)條件、掘進(jìn)方式、支護(hù)方式等因素。

3.1.5 川藏鐵路沿線水文地質(zhì)調(diào)查研究進(jìn)展

開展了川藏鐵路雅安—林芝段水文地質(zhì)調(diào)查，初步查明了地下水類型及含水量富水程度，將川藏鐵路沿線地下水類型劃分為7大類，識別了金沙江東岸區(qū)段、貢覺—察雅區(qū)段和夏里—波密區(qū)段3個大的巖溶分布區(qū)。

完成了折多山隧道、格聶山隧道、察雅隧道和易貢隧道等重點(diǎn)區(qū)1∶5萬水文地質(zhì)調(diào)查，完成主要地表徑流和地下水排泄點(diǎn)的測流，以及格聶山巖溶水主徑流帶和排泄區(qū)等66處主要巖溶泉豐水、枯水2期統(tǒng)測，完成察雅、易貢2處構(gòu)造發(fā)育區(qū)水文地質(zhì)鉆探和原位水文地質(zhì)試驗(圖10)。

圖10 川藏鐵路沿線區(qū)域水文地質(zhì)簡圖

3.1.6 川藏鐵路地?zé)岬刭|(zhì)調(diào)查研究進(jìn)展

川藏鐵路地處地中?！柴R拉雅地?zé)釒ВF路沿線及鄰區(qū)已發(fā)現(xiàn)溫泉526處，其中泉口溫度大于60 ℃的有114處，最高為97 ℃(巴塘杠日隆溫泉)，水熱活動頻繁[29]。深埋隧道施工過程中易發(fā)生高壓熱水(汽)、高溫巖體、熱水腐蝕與涌突熱水等災(zāi)害。初步查明了地下熱水、高溫?zé)釒r分布特征和川西地區(qū)地溫梯度，并初步圈定川藏鐵路穿越康定(Ⅰ)、理塘(Ⅱ)、巴塘(Ⅲ)、昌都—察雅(Ⅳ)、八宿(Ⅴ)、波密通麥(Ⅵ)等6個地?zé)岙惓?圖11)。鐵路沿線的地?zé)岱植际軜?gòu)造控制作用強(qiáng)烈，如嘉黎—察隅地?zé)釒е饕芗卫琛煊鐢嗔褞Ш脱鹏敳夭冀瓟嗔褞Э刂?，在斷裂交匯處形成地?zé)岙惓^(qū)，通麥鎮(zhèn)長青溫泉溫度高達(dá)95 ℃，地?zé)釤嵩粗饕獊碜匝鹏敳夭冀p合帶，沿線NW向張扭性次級斷裂對隧道高溫具有控制作用；在區(qū)域地?zé)岬刭|(zhì)調(diào)查研究基礎(chǔ)上，建設(shè)了6口大地?zé)崃鞯刭|(zhì)參數(shù)井、8個地溫監(jiān)測站。

圖11 川藏鐵路沿線地?zé)釒Ъ暗責(zé)岙惓^(qū)分布[29]

3.2 理論方法創(chuàng)新

(1)創(chuàng)新形成千米級超長水平鉆孔定向取心鉆進(jìn)技術(shù)，可實現(xiàn)沿隧道掘進(jìn)方向全程勘察取樣；采用一體式自動推拉閥、壓裂器內(nèi)部雙通路設(shè)計等工藝，創(chuàng)新形成基于水壓致裂原理的水平孔地應(yīng)力測量技術(shù)；提出雙向自動調(diào)節(jié)預(yù)應(yīng)力錨索滑坡防治技術(shù)。

(2)首次將1∶5 000大比例尺航空物探技術(shù)引入高寒復(fù)雜山地鐵路工程勘察，應(yīng)用人機(jī)交互式聯(lián)合反演技術(shù)開展航空磁力綜合解釋，形成三維解釋成果。

(3)形成基于“空-天-地”一體化的高位地質(zhì)災(zāi)害和古滑坡識別技術(shù)，成功識別折多塘古滑坡、格聶山潛在高位滑坡等巨型災(zāi)害點(diǎn)；建立了高位冰崩啟動條件下的冰川泥石流早期識別模型和基于面積、坡度、高差等要素的冰川儲量估算模型。

(4)實現(xiàn)了全國地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)庫與四川、西藏地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)庫的互聯(lián)互通與動態(tài)更新，發(fā)展了基于窄帶物聯(lián)網(wǎng)和微機(jī)電技術(shù)的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測技術(shù)。

4 下一步工作部署

“川藏鐵路交通廊道地質(zhì)調(diào)查工程”將繼續(xù)圍繞川藏鐵路規(guī)劃建設(shè)的地質(zhì)需求，聚焦制約川藏鐵路規(guī)劃建設(shè)和安全運(yùn)營面臨的關(guān)鍵地質(zhì)問題，開展以下工作。

(1)精準(zhǔn)對接鐵路定測與先期開工段地質(zhì)需求，進(jìn)一步聚焦川藏鐵路構(gòu)造混雜巖、活動斷裂、高位遠(yuǎn)程地質(zhì)災(zāi)害、地應(yīng)力、構(gòu)造巖溶、高溫?zé)岷Φ确罏?zāi)減災(zāi)關(guān)鍵科學(xué)問題和技術(shù)難題，開展專項地質(zhì)調(diào)查工作，提升川藏鐵路交通廊道地質(zhì)調(diào)查程度與精度，服務(wù)城鎮(zhèn)規(guī)劃建設(shè)與防災(zāi)減災(zāi)。

(2)加快推進(jìn)“支撐服務(wù)川藏鐵路地質(zhì)調(diào)查與科技攻堅(2019—2030)”，開展川藏鐵路緊迫亟需段1∶5萬專題基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查、創(chuàng)新開展水-力-熱多場耦合作用下工程地質(zhì)調(diào)查研究，建立典型高位滑坡早期識別模型與災(zāi)變機(jī)理，建設(shè)川藏鐵路大數(shù)據(jù)平臺與重要巖心實物地質(zhì)資料庫，聯(lián)合攻關(guān)鐵路水平鉆探與定向取心、地應(yīng)力測試等勘測技術(shù)。

致謝：本工程組織實施過程中得到了中國地質(zhì)調(diào)查局、中國國家鐵路集團(tuán)有限公司、川藏鐵路有限公司、中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司、中鐵第一勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司等單位的支持，在此表示感謝；中國地質(zhì)調(diào)查局青藏高原及周緣區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工程、南方山地丘陵區(qū)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查工程、全國地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警與信息化工程及相關(guān)項目承擔(dān)單位和項目成員對本項工作做出了重要支撐，在此一并表示感謝。