川藏铁路高地应力隧道减灾选线

陈仕阔; 周航; 廖昕; 陈兴强; 赵晓彦; 王志民

摘要：新建川藏铁路由于途径区域构造作用强烈地区,隧道建设中面临的高地应力问题将异常复杂,由此引发的岩爆和大变形成为制约川藏铁路高地应力隧道地质勘察和选线设计的重大难题.当隧道穿越工程地质条件极其复杂的高地应力区时,确定针对性较强的地质指标对岩爆和大变形危险性综合评价尤为重要.在综合分析岩爆和大变形主要影响因素的基础上,归纳总结了复杂艰险山区深埋长大隧道岩爆和大变形灾害的破坏特征及关键影响因子,并构建了完善的评价指标体系.基于此,结合层次分析法和熵权法,通过引入距离函数建立组合赋权规则综合反映主观权重和客观权重的影响,进而确定各个评价指标的权重系数,并依据理想点理论及计算规则,采用闵可夫斯基距离函数构建了川藏铁路高地应力隧道减灾选线模型.以新建川藏铁路某高地应力隧道为例,通过计算各里程段与理想点的距离,对3条线路方案进行岩爆和大变形风险评估的综合比选.研究结果表明川藏铁路某隧道CK线路总岩爆段落占比24.9％,其中不可控岩爆段落占比13.4％,分别比C1K和C2K线路低3.0％、9.1％;CK线路可能发生大变形的区段最少,且其发生中等和强烈大变形的区段分别比C1K、C2K线路低5.0％、5.3％;综合对比可知CK线路为最优方案.本文定量分析了岩爆和大变形灾害对川藏铁路高地应力隧道的潜在影响,对于川藏铁路高地应力隧道沿线地质灾害规避及防控具有一定的借鉴与指导作用.