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第1章 中国构造地貌格局与山区铁路1

1.1中国构造地貌格局1

1.1.1造山运动的机制与起源——板块构造学1

1.1.2造山运动2

1.1.3中国的地貌格局7

1.1.4山地环境灾害的地球内外动力耦合作用13

1.2中国山区铁路20

1.2.1既有铁路20

1.2.2我国铁路规划20

1.3对铁路具有重要影响的山区特殊现象22

1.3.1立体气候22

1.3.2局地暴雨山洪23

1.3.3地震波传播地形效应与地震次生山地灾害23

1.3.4山区自然保护区多、部分山区生态环境脆弱24

1.4总结25

参考文献25

第2章 基于构造地貌学的孕灾环境分析27

2.1基于构造地貌学的区域性地貌规律判识原理与利用27

2.2基于地貌循环理论的山地灾害危险性评估方法30

2.2.1基于谷坡状态的崩塌、滑坡灾势预测原理31

2.2.2基于面积-高程分析方法和ArcGIS技术的崩塌、滑坡灾势预测程式32

2.2.3地震触发崩塌、滑坡灾势评估案例分析34

2.3对抗性原理在判定地震崩塌、滑坡优势方向上的应用39

2.3.1芦山地震背景40

2.3.2重力作用对崩塌、滑坡方向的影响40

2.3.3基于确定性分析方法的崩塌、滑坡方向的影响因素40

2.4利用地貌、地震活动性推求内动力状态46

2.4.1通过山前边缘线弯曲度推断断层活动性46

2.4.2基于地震活动性的地应力计算修正模型46

2.5总结52

参考文献52

第3章 滑坡地区铁路选线56

3.1滑坡及其危害56

3.1.1自然地质条件对滑坡的影响56

3.1.2中国铁路滑坡灾害分布61

3.1.3铁路滑坡成灾模式65

3.2滑坡地区铁路选线设计原则69

3.2.1滑坡区地质选线原则69

3.2.2滑坡区高程选择原则70

3.2.3对大型滑坡或滑坡群平面绕避的选线原则75

3.2.4对中、小型滑坡工点的整治通过原则78

3.3高陡边坡段选线宜提前防控边坡演化成滑坡问题80

3.3.1复杂高陡边坡因不合理施工被迫改线的案例80

3.3.2施工扰动造成边坡演化成滑坡的机理82

3.3.3可研阶段提前考虑施工方案86

3.4滑坡易发区铁路选线作业技术框架与程式87

3.5滑坡区铁路选线决策要素88

3.6总结90

参考文献91

第4章 陡坡地段铁路选线93

4.1陡坡及其危害93

4.1.1陡坡的定义93

4.1.2陡坡危害94

4.1.3陡坡地段减灾设计96

4.2陡坡危岩非接触式勘察技术97

4.2.1测量原理97

4.2.2岩体结构面快速调查体系101

4.3陡坡落石轨迹计算分析102

4.3.1陡坡落石轨迹计算102

4.3.2工程案例106

4.4陡坡地段减灾措施107

4.4.1防治工程107

4.4.2监测预警109

4.5总结110

参考文献110

第5章 泥石流地区铁路选线112

5.1泥石流及其危害112

5.1.1中国泥石流分布112

5.1.2铁路泥石流灾害基本概况119

5.1.3铁路泥石流灾害案例120

5.2泥石流地区选线基本原则123

5.3泥石流地区定线主要因素及选线设计程式125

5.3.1泥石流地区定线主要因素关系分析125

5.3.2泥石流地区选线设计程式126

5.4泥石流地区主弱支强型河段铁路选线要点130

5.4.1东川支线的概况130

5.4.2原东川支线采择低线方案的思路132

5.4.3原东川支线的受灾情况及原因分析133

5.4.4东川支线新线与老线的对比分析136

5.5冰川泥石流堵江危害严重区段铁路选线策略140

5.5.1帕隆藏布流域概况140

5.5.2帕隆藏布流域山麓地带地貌特征与冰碛台地143

5.5.3基于立体绕避原则的铁路线位方案146

5.6总结152

参考文献153

第6章 岩溶地区选线156

6.1岩溶及其危害156

6.1.1岩溶形态特征及类型156

6.1.2岩溶发育的基本条件156

6.1.3岩溶发育的一般规律156

6.1.4岩溶及岩溶水的不均匀性与难预测性158

6.1.5山区岩溶的危害160

6.2岩溶致灾成因机理165

6.2.1岩溶致灾成因类型165

6.2.2突水突泥致灾机理166

6.2.3改变水文地质条件致灾机理169

6.3岩溶地区铁路选线技术171

6.3.1岩溶地区选线原则172

6.3.2岩溶地区减灾选线主要技术172

6.4岩溶地区减灾选线与总体设计179

6.5总结184

参考文献185

第7章 高地震烈度山区铁路选线186

7.1山区地震及其危害186

7.1.1“5·12”汶川大地震铁路工程震害186

7.1.2汶川地震对高地震烈度山区铁路选线与设计的启示192

7.2高地震烈度山区铁路综合选线与总体设计193

7.2.1高地震烈度山区铁路综合选线原则193

7.2.2高地震烈度山区铁路总体设计原则195

7.3基于构造地貌与断裂活动特征的廊道选择196

7.3.1线路工程可利用的构造地貌196

7.3.2基于地形和灾害风险综合分析的廊道方案选择原则200

7.4基于地震波传播地形效应的定线技术203

7.4.1地震动高程放大效应与定线要点203

7.4.2山体坡向效应与定线要点205

7.4.3峡谷地形屏蔽效应与定线要点208

7.4.4临空面效应与曲线定线要点214

7.5总结215

参考文献216

第8章 近场区大地形变预测及线路工程对策219

8.1地表形变概论219

8.2地表形变概率危险性分析220

8.2.1方法简介221

8.2.2泊松地震的风险性模型222

8.2.3时间相关地震的风险性模型223

8.2.4所有地震的组合效应223

8.2.5破裂延伸至地表并影响到场地的概率224

8.2.6破裂长度和宽度的回归公式224

8.2.7跨断层地震位移的回归模型225

8.2.8相关参数226

8.3龙门山中央断裂地表永久位移概率危险性评估230

8.4近场区地表形变作用下的线路工程减灾对策236

8.4.1近场区大地形变下的线路工程灾害简介236

8.4.2考虑大地形变的跨断层线路设计236

8.5总结243

参考文献243

第9章 工程与环境协调的选线设计247

9.1山区铁路环境选线的总体原则247

9.1.1山区环境的特殊性247

9.1.2选线应遵循的环境保护法律法规248

9.1.3山区铁路环境选线的原则250

9.1.4山区铁路建设的环境保护措施253

9.2铁路与林区防火基础设施一体化设计技术254

9.2.1林区铁路设计技术255

9.2.2林区铁路定线要点257

9.2.3林区铁路横断面设计258

9.2.4运营期间林区铁路防火要求261

9.3V形沟谷填垦开发性弃土场设计技术262

9.3.1影响V形沟谷弃土场稳定性因素分析262

9.3.2V形沟谷弃土场挡土坝设计267

9.3.3V形沟谷沟头填垦开发性弃土场设计270

9.4总结272

参考文献273

第10章 基于不确定性分析的山区铁路选线方案评价方法274

10.1基于耦合度模型的铁路发展需求性分析274

10.1.1铁路-经济系统耦合原理275

10.1.2铁路-经济系统耦合评价模型276

10.1.3实例分析279

10.2基于离差投影的山区铁路选线方案比选模型281

10.2.1铁路选线方案比选指标体系281

10.2.2方案比选决策原理及方法282

10.2.3基于离差投影的铁路选线方案比选模型286

10.2.4实例分析287

10.3基于效用理论的铁路选线方案比选模型289

10.3.1基于效用理论的方案比选决策原理290

10.3.2基于效用理论和投影的铁路选线方案比选模型295

10.3.3实例分析296

10.3.4小结298

10.4铁路低频大灾风险调控宏观决策技术299

10.4.1铁路低频大灾风险调控程式300

10.4.2低频大灾可接受风险标准301

10.4.3基于低频大灾风险分析的铁路方案评价304

10.4.4铁路低频大灾风险调控宏观决策技术317

10.4.5实例分析318

10.5山区铁路线路系统可靠性评价模型322

10.5.1可靠性数学理论323

10.5.2地震、洪水威胁区铁路线路系统可靠性评价方法328

10.5.3泥石流、滑坡区铁路线路系统可靠性评价方法337

10.5.4综合可用度337

10.5.5超过准失事事件的发生概率337

10.5.6山区铁路线路系统可靠性评价程式339

10.5.7实例分析339

10.6总结341

参考文献342

第11章 基于可拓学的山区铁路选线策略346

11.1可拓学的基本概念346

11.1.1物元的概念及分类346

11.1.2物元的基本关系347

11.1.3物元的可拓性348

11.2可拓学方法架构及选线案例350

11.2.1可拓学方法架构350

11.2.2可拓学方法在选线中的应用案例357

11.3基于可拓学的铁路选线方案生成策略359

11.3.1铁路的基本选线过程360

11.3.2基于可拓学的铁路选线方案生成程式361

11.4总结363

参考文献363