成渝鐵路沿線地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估與防治策略研究一、引言1.1研究背景與意義成渝鐵路作為連接四川省成都市與重慶市的國鐵Ⅱ級(jí)鐵路，是新中國成立后自行設(shè)計(jì)施工并完全采用國產(chǎn)材料修建的第一條鐵路干線，它全長505千米，西起成都，向東南經(jīng)簡陽、資陽、資中到內(nèi)江，橫跨沱江，經(jīng)隆昌、榮昌、大足、永川到朱楊溪，沿長江經(jīng)巴縣（今重慶市巴南區(qū)），抵達(dá)重慶。成渝鐵路不僅是中國鐵路史上的一個(gè)創(chuàng)舉，還積累了寶貴的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，拉開了新中國大規(guī)模經(jīng)濟(jì)建設(shè)的序幕，在中國鐵路發(fā)展史上具有極其重要的意義。同時(shí)，它改變了四川省的交通格局，對(duì)新中國初期的西南地區(qū)國民經(jīng)濟(jì)恢復(fù)和發(fā)展具有重大的歷史意義。在當(dāng)今時(shí)代，成渝鐵路依舊在區(qū)域交通網(wǎng)絡(luò)中占據(jù)關(guān)鍵地位，是連接川西、川東的經(jīng)濟(jì)、交通大動(dòng)脈，有力地促進(jìn)了西南地區(qū)物資流通，對(duì)發(fā)展生產(chǎn)和繁榮地方經(jīng)濟(jì)起著重要作用。然而，該鐵路沿線的地質(zhì)條件較為復(fù)雜。成渝鐵路途經(jīng)四川盆地，跨越了多種地形地貌，包括山地、丘陵和平原等。沿線地層巖性多樣，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，斷裂、褶皺等地質(zhì)現(xiàn)象較為常見。同時(shí)，該地區(qū)降水豐富，夏季多暴雨，且人類工程活動(dòng)頻繁，這些因素共同作用，使得成渝鐵路面臨著多種地質(zhì)災(zāi)害的威脅。如2023年9月，受暴雨影響，成渝鐵路部分線路區(qū)段可能雨量超標(biāo)或突發(fā)自然災(zāi)害，導(dǎo)致途經(jīng)旅客列車出現(xiàn)不同程度晚點(diǎn)或停運(yùn)。地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生不僅會(huì)直接威脅鐵路的安全運(yùn)營，如造成鐵路軌道變形、橋梁垮塌、隧道堵塞等，導(dǎo)致列車運(yùn)行中斷，還可能引發(fā)一系列次生災(zāi)害，進(jìn)一步加劇災(zāi)害的影響范圍和程度。地質(zhì)災(zāi)害對(duì)成渝鐵路運(yùn)營的影響是多方面且嚴(yán)重的。在經(jīng)濟(jì)層面，一旦因地質(zhì)災(zāi)害導(dǎo)致鐵路停運(yùn)或限速，會(huì)使貨物運(yùn)輸受阻，增加物流成本，影響企業(yè)的生產(chǎn)和銷售計(jì)劃，進(jìn)而對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生負(fù)面影響。例如，若某企業(yè)依賴成渝鐵路運(yùn)輸原材料或產(chǎn)品，鐵路運(yùn)輸中斷可能導(dǎo)致企業(yè)停工停產(chǎn)，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。從社會(huì)層面來看，鐵路運(yùn)營受阻會(huì)給民眾的出行帶來極大不便，影響人們的日常生活和工作安排，降低社會(huì)的整體運(yùn)行效率。而且，地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生還可能對(duì)鐵路周邊的生態(tài)環(huán)境造成破壞，如引發(fā)水土流失、植被破壞等問題，影響生態(tài)平衡。開展成渝鐵路主要地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。通過科學(xué)的評(píng)估，可以全面了解成渝鐵路沿線地質(zhì)災(zāi)害的類型、分布規(guī)律、形成機(jī)制以及潛在危險(xiǎn)性，為鐵路的安全運(yùn)營提供科學(xué)依據(jù)。評(píng)估結(jié)果有助于鐵路管理部門提前制定針對(duì)性的防范措施和應(yīng)急預(yù)案，合理安排資金和資源進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害防治工程建設(shè)，從而降低地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的概率和危害程度，保障鐵路的安全穩(wěn)定運(yùn)行，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀鐵路作為交通運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，其安全運(yùn)營直接關(guān)系到區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定。而地質(zhì)災(zāi)害對(duì)鐵路的威脅不容忽視，因此鐵路地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估成為國內(nèi)外學(xué)者研究的重點(diǎn)領(lǐng)域之一。在國外，美國、日本、意大利等國家在鐵路地質(zhì)災(zāi)害研究方面起步較早，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。美國在地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測技術(shù)方面處于領(lǐng)先地位，利用先進(jìn)的衛(wèi)星遙感、全球定位系統(tǒng)（GPS）等技術(shù)，對(duì)鐵路沿線的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。例如，通過衛(wèi)星遙感影像可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)山體滑坡、泥石流等災(zāi)害的跡象，利用GPS技術(shù)可以精確監(jiān)測地面沉降和位移情況，為鐵路安全運(yùn)營提供了有力保障。日本由于地處板塊交界處，地震、火山等地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，因此在鐵路抗震設(shè)計(jì)和災(zāi)害預(yù)警方面成果顯著。日本的鐵路建設(shè)采用了先進(jìn)的抗震技術(shù)，如采用特殊的橋梁結(jié)構(gòu)和軌道扣件，提高鐵路在地震中的穩(wěn)定性。同時(shí)，建立了完善的地震預(yù)警系統(tǒng)，能夠在地震發(fā)生前幾秒到幾十秒向鐵路運(yùn)營部門發(fā)出警報(bào)，以便采取緊急措施，減少災(zāi)害損失。意大利則在山區(qū)鐵路地質(zhì)災(zāi)害防治方面有獨(dú)特的方法，通過對(duì)山區(qū)地形、地質(zhì)條件的深入研究，制定了針對(duì)性的防治措施，如修建擋土墻、排水系統(tǒng)等，有效減少了滑坡、崩塌等災(zāi)害對(duì)鐵路的影響。國內(nèi)在鐵路地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估方面的研究也取得了豐碩成果。眾多學(xué)者運(yùn)用多種方法對(duì)不同類型的鐵路地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行評(píng)估研究。在滑坡災(zāi)害評(píng)估方面，有學(xué)者通過建立滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)模型，綜合考慮地形地貌、巖土體性質(zhì)、地下水等因素，對(duì)鐵路沿線滑坡的穩(wěn)定性進(jìn)行定量分析。例如，利用極限平衡法計(jì)算滑坡的安全系數(shù)，判斷滑坡的穩(wěn)定性，為滑坡防治提供科學(xué)依據(jù)。在泥石流災(zāi)害評(píng)估方面，研究人員通過分析泥石流的形成條件、運(yùn)動(dòng)特征等，建立了泥石流危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用層次分析法、模糊綜合評(píng)價(jià)法等方法對(duì)泥石流的危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)價(jià)。通過對(duì)泥石流流域的地形、地質(zhì)、氣象等因素進(jìn)行量化分析，確定泥石流的危險(xiǎn)等級(jí)，從而制定相應(yīng)的防治措施。在巖溶塌陷災(zāi)害評(píng)估方面，學(xué)者們通過地質(zhì)勘察、物探等手段，對(duì)巖溶地區(qū)的地質(zhì)條件進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，分析巖溶塌陷的形成機(jī)制和影響因素，建立巖溶塌陷預(yù)測模型，預(yù)測巖溶塌陷的發(fā)生概率和范圍。然而，現(xiàn)有研究仍存在一些不足之處。一方面，目前的評(píng)估方法大多側(cè)重于單一地質(zhì)災(zāi)害的評(píng)估，對(duì)于多種地質(zhì)災(zāi)害相互作用的綜合評(píng)估研究較少。鐵路沿線的地質(zhì)災(zāi)害往往不是孤立發(fā)生的，滑坡、泥石流等災(zāi)害可能相互引發(fā)，形成災(zāi)害鏈，對(duì)鐵路安全造成更大威脅。因此，需要加強(qiáng)多種地質(zhì)災(zāi)害綜合評(píng)估方法的研究，提高評(píng)估的全面性和準(zhǔn)確性。另一方面，在評(píng)估過程中，對(duì)人類工程活動(dòng)和氣候變化等因素的動(dòng)態(tài)影響考慮不夠充分。隨著鐵路建設(shè)和運(yùn)營的不斷發(fā)展，人類工程活動(dòng)如鐵路開挖、填方等對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響日益顯著，氣候變化導(dǎo)致的極端天氣事件增多也增加了地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的頻率和強(qiáng)度。因此，需要建立動(dòng)態(tài)評(píng)估模型，實(shí)時(shí)考慮這些因素的變化，及時(shí)調(diào)整評(píng)估結(jié)果，為鐵路安全運(yùn)營提供更可靠的依據(jù)。此外，在數(shù)據(jù)獲取和處理方面，目前的數(shù)據(jù)來源相對(duì)單一，數(shù)據(jù)精度和時(shí)效性有待提高。鐵路地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估需要大量的地質(zhì)、氣象、工程等多方面的數(shù)據(jù)支持，如何整合多源數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量和利用效率，也是未來研究需要解決的問題。本文將針對(duì)成渝鐵路的具體情況，綜合考慮多種地質(zhì)災(zāi)害因素，運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)手段和方法，充分考慮人類工程活動(dòng)和氣候變化的影響，對(duì)成渝鐵路主要地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性進(jìn)行全面、深入的評(píng)估研究，以期為成渝鐵路的安全運(yùn)營提供科學(xué)、可靠的依據(jù)，彌補(bǔ)現(xiàn)有研究在該領(lǐng)域的不足。1.3研究內(nèi)容與方法1.3.1研究內(nèi)容本研究將全面剖析成渝鐵路沿線的地質(zhì)災(zāi)害情況，涵蓋災(zāi)害類型識(shí)別、危險(xiǎn)性評(píng)估以及防治措施探討等多個(gè)關(guān)鍵方面。在災(zāi)害類型與特征研究中，對(duì)成渝鐵路沿線可能出現(xiàn)的滑坡、崩塌、泥石流、巖溶塌陷、地面沉降等主要地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行詳細(xì)分類。分析每種災(zāi)害的形成機(jī)制、發(fā)育特征以及在不同地形、地質(zhì)條件下的表現(xiàn)形式。例如，對(duì)于滑坡災(zāi)害，研究其坡度、巖土體性質(zhì)、地下水等因素對(duì)滑坡發(fā)生的影響；對(duì)于泥石流災(zāi)害，探討其物源、水源條件以及溝谷形態(tài)等因素對(duì)泥石流形成和規(guī)模的控制作用。同時(shí)，結(jié)合歷史災(zāi)害數(shù)據(jù)，總結(jié)各類地質(zhì)災(zāi)害在時(shí)間和空間上的分布規(guī)律，為后續(xù)的危險(xiǎn)性評(píng)估提供基礎(chǔ)。在危險(xiǎn)性評(píng)估方面，選取地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、氣象水文、地震活動(dòng)、人類工程活動(dòng)等多種影響因素。運(yùn)用層次分析法、模糊綜合評(píng)價(jià)法、信息量模型等多種方法，建立適用于成渝鐵路沿線地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估的模型。通過對(duì)各影響因素的量化分析和權(quán)重分配，計(jì)算不同區(qū)域的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性指數(shù)，從而劃分出高、中、低不同等級(jí)的危險(xiǎn)性區(qū)域。例如，在層次分析法中，構(gòu)建判斷矩陣，確定各因素的相對(duì)重要性權(quán)重；在模糊綜合評(píng)價(jià)法中，對(duì)各因素進(jìn)行模糊化處理，建立模糊關(guān)系矩陣，得出綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。針對(duì)評(píng)估結(jié)果，制定針對(duì)性的地質(zhì)災(zāi)害防治措施。對(duì)于滑坡災(zāi)害，根據(jù)滑坡的規(guī)模、穩(wěn)定性和危險(xiǎn)性，提出削坡減載、抗滑樁加固、排水系統(tǒng)建設(shè)等防治方案；對(duì)于泥石流災(zāi)害，采取攔擋壩、排導(dǎo)槽等工程措施，以及植樹造林、土地整治等生態(tài)措施，減少泥石流的發(fā)生和危害；對(duì)于巖溶塌陷災(zāi)害，采用灌漿加固、地基處理等方法，提高巖溶地區(qū)的地基穩(wěn)定性；對(duì)于地面沉降災(zāi)害，通過合理控制地下水開采、優(yōu)化工程建設(shè)方案等措施，減緩地面沉降的速度。同時(shí)，建立健全地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，利用衛(wèi)星遙感、地面監(jiān)測等技術(shù)手段，實(shí)時(shí)監(jiān)測地質(zhì)災(zāi)害的動(dòng)態(tài)變化，及時(shí)發(fā)布預(yù)警信息，為鐵路運(yùn)營部門提供決策依據(jù)，保障鐵路的安全運(yùn)營。1.3.2研究方法為實(shí)現(xiàn)研究目標(biāo)，本研究將綜合運(yùn)用多種研究方法，確保研究的科學(xué)性和全面性。實(shí)地調(diào)查法是獲取第一手資料的重要手段。通過對(duì)成渝鐵路沿線進(jìn)行詳細(xì)的野外地質(zhì)調(diào)查，觀察和記錄地質(zhì)災(zāi)害的現(xiàn)場特征、規(guī)模、分布位置等信息。對(duì)滑坡體的形態(tài)、滑動(dòng)方向、巖土體結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)地測量和描述；對(duì)泥石流溝的溝床形態(tài)、物源分布、水源條件進(jìn)行現(xiàn)場勘查；對(duì)巖溶塌陷區(qū)的塌陷坑大小、深度、周邊地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)記錄。同時(shí)，與當(dāng)?shù)鼐用窈丸F路管理部門進(jìn)行交流，了解歷史上地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生情況、危害程度以及已采取的防治措施，為后續(xù)研究提供實(shí)際案例支持。資料分析法有助于全面了解研究區(qū)域的地質(zhì)背景和災(zāi)害歷史。廣泛收集成渝鐵路沿線的地質(zhì)勘察報(bào)告、地形地貌圖、氣象水文資料、地震數(shù)據(jù)、鐵路建設(shè)和運(yùn)營資料等。對(duì)地質(zhì)勘察報(bào)告中的地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、巖土力學(xué)參數(shù)等信息進(jìn)行整理和分析，了解研究區(qū)域的地質(zhì)條件；對(duì)地形地貌圖進(jìn)行解讀，分析地形起伏、坡度、溝谷分布等對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的影響；對(duì)氣象水文資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，研究降水、氣溫、河流等因素與地質(zhì)災(zāi)害的相關(guān)性；對(duì)地震數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，了解地震活動(dòng)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的觸發(fā)作用；對(duì)鐵路建設(shè)和運(yùn)營資料進(jìn)行分析，了解鐵路工程建設(shè)過程中遇到的地質(zhì)問題以及運(yùn)營期間地質(zhì)災(zāi)害對(duì)鐵路的影響，為地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。在危險(xiǎn)性評(píng)估過程中，模型法將發(fā)揮關(guān)鍵作用。建立地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估模型，對(duì)各種影響因素進(jìn)行量化分析和綜合評(píng)價(jià)。根據(jù)研究區(qū)域的特點(diǎn)和數(shù)據(jù)可用性，選擇合適的評(píng)估模型，如層次分析法、模糊綜合評(píng)價(jià)法、信息量模型、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型等。以層次分析法為例，通過構(gòu)建判斷矩陣，確定各影響因素的權(quán)重，然后進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，確保權(quán)重的合理性；利用模糊綜合評(píng)價(jià)法，將各因素的評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行模糊化處理，建立模糊關(guān)系矩陣，通過模糊合成運(yùn)算得出地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果；信息量模型則通過計(jì)算各因素與地質(zhì)災(zāi)害之間的信息量，確定各因素的貢獻(xiàn)程度，從而評(píng)估地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型具有強(qiáng)大的非線性映射能力，能夠自動(dòng)學(xué)習(xí)和提取數(shù)據(jù)中的特征和規(guī)律，通過訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)，建立地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估模型，對(duì)未知區(qū)域的危險(xiǎn)性進(jìn)行預(yù)測。通過模型的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)成渝鐵路沿線地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性的定量評(píng)估，為防治措施的制定提供科學(xué)依據(jù)。二、成渝鐵路概況與地質(zhì)環(huán)境條件2.1成渝鐵路基本情況成渝鐵路作為新中國成立后自行設(shè)計(jì)施工并完全采用國產(chǎn)材料修建的第一條鐵路干線，在我國鐵路發(fā)展歷程中占據(jù)著舉足輕重的地位。它西起四川省成都市，向東南方向延伸，途徑簡陽、資陽、資中抵達(dá)內(nèi)江，橫跨沱江后，經(jīng)隆昌、榮昌、大足、永川到達(dá)朱楊溪，隨后沿長江經(jīng)巴縣（今重慶市巴南區(qū)），最終抵達(dá)重慶市，線路全長505千米。其建設(shè)歷程充滿艱辛，早在清光緒二十九年（1903年），清政府就計(jì)劃興建川漢鐵路（連接成都和漢口），成渝鐵路便是其西段，次年在成都成立了官辦的川漢鐵路公司。但由于當(dāng)時(shí)國力衰弱、政治動(dòng)蕩，川漢鐵路建設(shè)歷經(jīng)波折，成渝鐵路也未能幸免，直到1936年，國民政府成立成渝鐵路工程局，才開始進(jìn)行成渝鐵路的建設(shè)工作，然而受抗日戰(zhàn)爭爆發(fā)及款源不濟(jì)等因素影響，項(xiàng)目進(jìn)展緩慢直至停工，僅完成工程量的14%，最終未曾鋪軌。新中國成立后，為了改變西南地區(qū)交通閉塞的狀況，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，黨中央和政府決定重啟成渝鐵路的建設(shè)。1950年6月15日，成渝鐵路正式開工，在國家財(cái)政相當(dāng)困難的情況下，先撥了2億斤大米作為修路經(jīng)費(fèi)。來自祖國各地的十萬軍民，懷著對(duì)新中國建設(shè)的滿腔熱情，齊聚巴蜀大地，他們以肩挑手扛的原始方式，開山辟路、鋪設(shè)鐵軌。在技術(shù)創(chuàng)新方面，工程技術(shù)人員結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)特點(diǎn)，創(chuàng)造性地采用了許多簡易而有效的施工方法，如在橋梁建設(shè)中，因地制宜地設(shè)計(jì)了多種適合西南地區(qū)河流特點(diǎn)的橋型結(jié)構(gòu)，既保證了橋梁的堅(jiān)固耐用，又加快了施工進(jìn)度；沿線的隧道挖掘，也充分考慮了地質(zhì)構(gòu)造和通風(fēng)排水等問題，制定了安全高效的施工方案。當(dāng)時(shí)土匪猖獗，修路軍民一手拿槍一手拿鎬，一邊剿匪一邊筑路。經(jīng)過兩年艱苦奮戰(zhàn)，1952年7月1日，成渝鐵路全線通車，比計(jì)劃時(shí)間提前了3個(gè)月。成渝鐵路的建成，結(jié)束了四川盆地“手無寸鐵”的歷史，它的建成通車，不僅實(shí)現(xiàn)了西南人民多年的鐵路夢(mèng)想，也標(biāo)志著新中國鐵路建設(shè)取得了重大突破，拉開了新中國大規(guī)模經(jīng)濟(jì)建設(shè)的序幕。1978年3月起，成渝鐵路電氣化工程開始施工，1985年底，全線開通電氣化，通車?yán)锍虨?73千米，環(huán)線開通到重慶西站，長11.9千米，共計(jì)484.9千米，電氣化改造后的成渝鐵路，年運(yùn)輸能力大幅提升，由過去的610萬噸提高到1300萬噸，相當(dāng)于新修了一條成渝鐵路。2012年初開始，成渝鐵路啟動(dòng)大修，對(duì)道砟、鋼軌、道岔等進(jìn)行了更換，進(jìn)一步提升了鐵路的運(yùn)行質(zhì)量和安全性。正在施工改造的成渝鐵路重慶站至江津站段，改造后將為雙線鐵路，鐵路等級(jí)為Ⅰ級(jí)，線路長61km，設(shè)計(jì)速度目標(biāo)值80km/h，這將進(jìn)一步優(yōu)化成渝鐵路的運(yùn)輸能力和服務(wù)水平，更好地滿足區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。成渝鐵路北接寶成鐵路，西連成昆鐵路，南通川黔鐵路，東與襄渝鐵路銜接，并與長江水運(yùn)相通，是連接西南、西北、華中和中南地區(qū)的重要鐵路干線，在區(qū)域交通運(yùn)輸體系中發(fā)揮著不可或缺的作用。它是連接川西、川東的經(jīng)濟(jì)、交通大動(dòng)脈，有力地促進(jìn)了西南地區(qū)物資流通，對(duì)發(fā)展生產(chǎn)和繁榮地方經(jīng)濟(jì)起著重要作用。在過去的幾十年里，成渝鐵路見證了西南地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)變遷，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)的騰飛做出了巨大貢獻(xiàn)。它不僅帶動(dòng)了沿線城市的發(fā)展，促進(jìn)了資源的開發(fā)和利用，還加強(qiáng)了地區(qū)之間的聯(lián)系和交流，推動(dòng)了區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程。2.2自然地理?xiàng)l件成渝鐵路沿線地形地貌復(fù)雜多樣，主要涵蓋山地、丘陵和平原三種地形。其中，成都平原段地勢(shì)平坦開闊，地形起伏較小，海拔多在450-750米之間，土壤肥沃，河網(wǎng)密布，是成渝鐵路沿線重要的農(nóng)業(yè)產(chǎn)區(qū)和人口密集區(qū)。該區(qū)域地勢(shì)的平坦為鐵路的建設(shè)和運(yùn)營提供了相對(duì)便利的條件，線路鋪設(shè)難度較小，且有利于列車的平穩(wěn)運(yùn)行。但同時(shí)，河網(wǎng)密布也增加了橋梁建設(shè)的數(shù)量和難度，需要合理規(guī)劃橋梁位置和結(jié)構(gòu)，以確保鐵路的安全和穩(wěn)定。鐵路途經(jīng)的川中丘陵地區(qū)，地形以丘陵為主，丘坡較緩，丘間谷地開闊，海拔在300-500米之間。這里的丘陵多由紫紅色砂泥巖組成，風(fēng)化作用強(qiáng)烈，水土流失現(xiàn)象較為普遍。在丘陵地區(qū)修建鐵路，需要進(jìn)行大量的土石方工程，以平整線路基礎(chǔ)，同時(shí)要注重邊坡防護(hù)和排水系統(tǒng)建設(shè)，防止因水土流失導(dǎo)致鐵路路基受損。此外，丘陵地區(qū)的地形起伏還會(huì)影響列車的運(yùn)行速度和能耗，需要合理設(shè)計(jì)線路坡度和曲線半徑，以保障列車的安全和高效運(yùn)行。線路東南部靠近重慶地區(qū)，則以山地地形為主，地勢(shì)起伏較大，山巒重疊，峽谷幽深，海拔在500-1500米之間。該區(qū)域山高坡陡，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，給鐵路建設(shè)帶來了極大的挑戰(zhàn)。在山地段建設(shè)鐵路，需要開鑿大量的隧道和架設(shè)眾多的橋梁，如成渝鐵路上的一些隧道，長度達(dá)數(shù)千米，施工難度極大，不僅要克服復(fù)雜的地質(zhì)條件，還要解決通風(fēng)、排水等技術(shù)難題。同時(shí)，山地地形還容易引發(fā)滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害，對(duì)鐵路的安全運(yùn)營構(gòu)成嚴(yán)重威脅，因此在鐵路建設(shè)和運(yùn)營過程中，需要加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測和防治工作。成渝鐵路沿線屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，四季分明，雨熱同季，氣候溫暖濕潤。年平均氣溫在16-18℃之間，夏季氣溫較高，7月平均氣溫可達(dá)26-28℃，極端最高氣溫可達(dá)40℃以上；冬季氣溫相對(duì)較低，1月平均氣溫在5-8℃之間，極端最低氣溫一般在-5℃以上。這種氣溫條件對(duì)鐵路的影響較為復(fù)雜，夏季高溫可能導(dǎo)致鐵路軌道膨脹變形，影響列車的行駛安全，因此需要采取有效的降溫措施，如在軌道上鋪設(shè)隔熱材料等；冬季低溫則可能使鐵路設(shè)施出現(xiàn)凍害，影響設(shè)備的正常運(yùn)行，需要加強(qiáng)設(shè)備的防寒保暖工作。沿線降水充沛，年降水量在1000-1300毫米之間，降水主要集中在5-9月，約占全年降水量的70%-80%，且多暴雨天氣。暴雨的頻繁發(fā)生是引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的重要因素之一。強(qiáng)降雨會(huì)使山體含水量增加，土體飽和，導(dǎo)致山體穩(wěn)定性降低，容易引發(fā)滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害。同時(shí)，大量降水還可能造成河流洪水泛濫，沖毀鐵路橋梁和路基，威脅鐵路的安全運(yùn)營。例如，2020年7月，成渝鐵路沿線遭遇強(qiáng)降雨，部分路段出現(xiàn)山體滑坡，導(dǎo)致鐵路中斷，經(jīng)過緊急搶險(xiǎn)，才恢復(fù)通車。因此，在鐵路建設(shè)和運(yùn)營過程中，必須充分考慮降水因素，加強(qiáng)排水系統(tǒng)建設(shè)和地質(zhì)災(zāi)害防治工作。該地區(qū)風(fēng)力較小，年平均風(fēng)速在1-3米/秒之間，多為靜風(fēng)或微風(fēng)天氣。然而，在某些特殊天氣條件下，如臺(tái)風(fēng)、強(qiáng)對(duì)流天氣等，也可能出現(xiàn)大風(fēng)天氣。大風(fēng)對(duì)鐵路的影響主要體現(xiàn)在對(duì)列車運(yùn)行的干擾上，強(qiáng)風(fēng)可能使列車產(chǎn)生晃動(dòng)，影響行駛穩(wěn)定性，甚至可能導(dǎo)致列車脫軌等嚴(yán)重事故。因此，鐵路部門需要密切關(guān)注氣象變化，在大風(fēng)天氣來臨前，及時(shí)采取限速、停運(yùn)等措施，確保列車運(yùn)行安全。2.3地質(zhì)構(gòu)造與地層巖性成渝鐵路沿線地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，褶皺和斷層發(fā)育，對(duì)鐵路建設(shè)和運(yùn)營產(chǎn)生了顯著影響。從整體地質(zhì)構(gòu)造格局來看，該區(qū)域處于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)西緣，經(jīng)歷了多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，包括加里東運(yùn)動(dòng)、海西運(yùn)動(dòng)、印支運(yùn)動(dòng)、燕山運(yùn)動(dòng)和喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)等，這些構(gòu)造運(yùn)動(dòng)相互疊加，塑造了現(xiàn)今復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造面貌。在褶皺構(gòu)造方面，成渝鐵路沿線主要分布著一系列寬緩的褶皺。例如，在資陽至內(nèi)江段，發(fā)育有資陽背斜和內(nèi)江向斜。資陽背斜軸向呈北東-南西向，軸部出露地層主要為侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組砂巖、泥巖，兩翼地層依次為侏羅系中統(tǒng)遂寧組泥巖、侏羅系上統(tǒng)蓬萊鎮(zhèn)組砂巖、泥巖等。背斜核部巖層因受擠壓作用，巖石破碎，節(jié)理裂隙發(fā)育，這不僅增加了隧道施工的難度和風(fēng)險(xiǎn)，還容易引發(fā)山體崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。內(nèi)江向斜則與資陽背斜相間分布，軸向同樣為北東-南西向，向斜軸部地層相對(duì)較新，主要為白堊系下統(tǒng)城墻巖群泥巖、砂巖。向斜構(gòu)造內(nèi)巖層產(chǎn)狀較為平緩，但由于地下水容易匯聚于軸部，導(dǎo)致巖石軟化、強(qiáng)度降低，對(duì)鐵路路基的穩(wěn)定性構(gòu)成威脅。斷層構(gòu)造在成渝鐵路沿線也較為常見。其中，華鎣山斷裂帶是區(qū)域內(nèi)一條規(guī)模較大的斷裂，它呈北東-南西向展布，貫穿重慶、廣安、華鎣等地，對(duì)成渝鐵路重慶段的影響較大。該斷裂帶具有長期活動(dòng)的歷史，晚第四紀(jì)以來仍有明顯的活動(dòng)性，其活動(dòng)可能引發(fā)地震，對(duì)鐵路設(shè)施造成嚴(yán)重破壞。例如，1989年發(fā)生在華鎣山斷裂帶附近的渝北統(tǒng)景5.4級(jí)地震，雖然震中距離成渝鐵路有一定距離，但地震產(chǎn)生的地震波依然對(duì)鐵路沿線的部分橋梁、隧道和路基造成了不同程度的損壞，導(dǎo)致鐵路臨時(shí)停運(yùn)，進(jìn)行緊急搶修。此外，沿線還分布著一些規(guī)模較小的斷層，如龍泉山斷層，它位于成都至簡陽段，斷層走向與鐵路線路近于平行。這些小斷層雖然規(guī)模相對(duì)較小，但在工程建設(shè)過程中，如果處理不當(dāng)，也可能導(dǎo)致地基不均勻沉降、隧道涌水等問題，影響鐵路的安全運(yùn)營。成渝鐵路沿線地層巖性多樣，不同的巖石類型和巖土特性對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生和發(fā)展具有重要影響。從老到新，沿線出露的地層主要有寒武系、奧陶系、志留系、二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系和第四系等。寒武系地層主要出露于線路東段的重慶地區(qū)，巖性以淺變質(zhì)的碎屑巖和碳酸鹽巖為主，如板巖、千枚巖、灰?guī)r等。這些巖石由于經(jīng)歷了變質(zhì)作用，巖石結(jié)構(gòu)致密，但受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，節(jié)理裂隙較為發(fā)育，在長期的風(fēng)化、侵蝕作用下，巖石逐漸破碎，容易形成崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的物源。奧陶系地層在沿線分布相對(duì)較少，主要為一套海相沉積的碳酸鹽巖和碎屑巖，包括灰?guī)r、泥灰?guī)r、頁巖等。灰?guī)r質(zhì)地堅(jiān)硬，但巖溶作用較為強(qiáng)烈，容易形成溶洞、溶蝕裂隙等巖溶地貌，這對(duì)鐵路基礎(chǔ)的穩(wěn)定性構(gòu)成潛在威脅，可能導(dǎo)致巖溶塌陷等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。志留系地層巖性主要為頁巖、砂巖和泥巖，該套地層巖石的抗風(fēng)化能力較弱，遇水后容易軟化、泥化，尤其是頁巖，其隔水性能較好，容易造成地下水的富集，在坡體中形成軟弱結(jié)構(gòu)面，增加了滑坡發(fā)生的可能性。在成渝鐵路部分穿越志留系地層的路段，如永川至榮昌段，由于頁巖的存在，在暴雨等強(qiáng)降雨條件下，經(jīng)常發(fā)生小型滑坡災(zāi)害，影響鐵路的正常運(yùn)行。二疊系地層主要由灰?guī)r、砂巖、頁巖和煤層組成。灰?guī)r是良好的建筑材料，但巖溶發(fā)育；砂巖強(qiáng)度較高，但節(jié)理裂隙發(fā)育時(shí)易風(fēng)化破碎；頁巖易軟化；煤層的開采則可能引發(fā)地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害。例如，在重慶地區(qū)的一些煤礦開采區(qū)附近，由于地下煤層采空，地面出現(xiàn)了不同程度的塌陷，對(duì)成渝鐵路的路基和軌道造成了破壞，需要進(jìn)行大量的修復(fù)和加固工作。三疊系地層在沿線分布廣泛，主要巖性為砂巖、泥巖和灰?guī)r互層。砂巖和灰?guī)r的強(qiáng)度相對(duì)較高，但泥巖的抗風(fēng)化能力和力學(xué)性能較差，在水的作用下容易軟化、變形。這種軟硬相間的地層結(jié)構(gòu)，使得邊坡穩(wěn)定性較差，容易發(fā)生滑坡和崩塌災(zāi)害。在資陽地區(qū)，三疊系地層分布廣泛，鐵路建設(shè)過程中，為了保證邊坡的穩(wěn)定性，需要采取一系列的防護(hù)措施，如修建擋土墻、進(jìn)行邊坡綠化等。侏羅系地層是成渝鐵路沿線分布最廣的地層之一，主要由砂巖、泥巖和頁巖組成。其中，砂巖的粒度變化較大，從細(xì)砂巖到粗砂巖均有分布，其強(qiáng)度和透水性也有所不同；泥巖和頁巖質(zhì)地細(xì)膩，抗風(fēng)化能力弱，遇水后易發(fā)生膨脹、軟化。在丘陵地區(qū)，侏羅系地層形成的丘坡，由于泥巖和頁巖的存在，在長期的風(fēng)化和雨水沖刷作用下，容易形成滑坡和崩塌。例如，在資中至隆昌段，鐵路沿線的一些丘坡由于侏羅系泥巖和頁巖的軟化作用，多次發(fā)生小型滑坡，影響了鐵路的安全運(yùn)營。白堊系地層主要為一套陸相紅色碎屑巖，包括砂巖、泥巖和礫巖等。這些巖石顏色鮮艷，以紅色、紫紅色為主，其抗風(fēng)化能力相對(duì)較弱，在長期的風(fēng)化作用下，形成了獨(dú)特的丹霞地貌。在白堊系地層分布區(qū)，由于巖石的風(fēng)化破碎，容易產(chǎn)生崩塌、落石等地質(zhì)災(zāi)害，對(duì)鐵路的行車安全構(gòu)成威脅。第四系地層主要分布在河谷、平原和山間盆地等地，由松散的堆積物組成，包括砂土、粉質(zhì)土、黏土、礫石等。這些堆積物的工程性質(zhì)差異較大，砂土和礫石的透水性較好，但強(qiáng)度相對(duì)較低；粉質(zhì)土和黏土的透水性較差，壓縮性較高，在地下水的作用下，容易發(fā)生地基沉降、液化等問題。在成都平原段，第四系地層厚度較大，鐵路建設(shè)過程中，需要對(duì)地基進(jìn)行特殊處理，如采用樁基礎(chǔ)、換填法等，以提高地基的承載力和穩(wěn)定性。2.4水文地質(zhì)條件成渝鐵路沿線地下水類型豐富，主要包括松散巖類孔隙水、碎屑巖類孔隙裂隙水和碳酸鹽巖類巖溶水。松散巖類孔隙水主要賦存于第四系松散堆積層中，如河谷、階地、山前平原等地的砂、礫石層及粉質(zhì)土、黏土等土層中。在成都平原段，第四系堆積層厚度較大，顆粒較粗，孔隙發(fā)育，地下水較為豐富，水位埋深一般較淺，多在1-5米之間，水量較大，單井涌水量可達(dá)1000-5000立方米/日，主要接受大氣降水、地表水的補(bǔ)給，通過蒸發(fā)、側(cè)向徑流和人工開采等方式排泄。其動(dòng)態(tài)變化與降水和地表水密切相關(guān)，雨季時(shí)水位上升，水量增加；旱季時(shí)水位下降，水量減少。碎屑巖類孔隙裂隙水廣泛分布于沿線的侏羅系、白堊系等碎屑巖地層中，主要賦存于砂巖、泥巖的孔隙和裂隙中。由于砂巖和泥巖的透水性差異較大，砂巖孔隙裂隙發(fā)育，透水性較好，是主要的含水層；泥巖透水性差，多為隔水層，常形成相對(duì)獨(dú)立的含水系統(tǒng)。在丘陵地區(qū)，碎屑巖類孔隙裂隙水水位埋深變化較大，一般在5-30米之間，單井涌水量較小，多在10-100立方米/日。其補(bǔ)給來源主要為大氣降水，通過裂隙和孔隙滲入地下，徑流途徑較為復(fù)雜，排泄方式主要為向溝谷、河流排泄以及人工開采。碳酸鹽巖類巖溶水主要分布于線路東段的重慶地區(qū)以及部分穿越碳酸鹽巖地層的路段，如奧陶系、二疊系等地層中的灰?guī)r、白云巖等。這些巖石巖溶作用強(qiáng)烈，發(fā)育有溶洞、溶蝕裂隙、地下暗河等巖溶形態(tài)，地下水在其中儲(chǔ)存和運(yùn)移。巖溶水水位變化較大，受巖溶管道系統(tǒng)和補(bǔ)給條件影響，在不同地段差異明顯，部分地區(qū)水位埋深可達(dá)數(shù)十米甚至上百米。水量變化也較大，在巖溶發(fā)育強(qiáng)烈地段，單井涌水量可達(dá)1000立方米/日以上，甚至形成大型地下暗河，流量可觀；而在巖溶發(fā)育較弱地段，水量相對(duì)較小。其補(bǔ)給主要來自大氣降水和地表水的入滲，排泄方式主要為通過巖溶泉排泄到地表河流或其他排泄基準(zhǔn)面。沿線地表水主要包括長江、沱江及其支流等。長江作為我國第一大河，在成渝鐵路重慶段附近流過，水量豐富，水位受季節(jié)變化和上游來水影響明顯。在夏季汛期，長江水位上漲，流量增大，對(duì)鐵路橋梁和路基的沖刷作用增強(qiáng)，可能威脅鐵路安全。例如，2020年長江流域發(fā)生特大洪水，成渝鐵路部分靠近長江的路段受到洪水威脅，鐵路部門采取了緊急防護(hù)措施，才確保了鐵路的安全。沱江是成渝鐵路沿線的重要支流，流經(jīng)內(nèi)江、資陽等地，其水量和水位也隨季節(jié)變化，在洪水期容易引發(fā)洪澇災(zāi)害，對(duì)鐵路沿線的農(nóng)田、村鎮(zhèn)以及鐵路設(shè)施造成影響。此外，沿線還有眾多小溪流和水庫，小溪流在雨季時(shí)水量增加，可能引發(fā)小型山洪，對(duì)鐵路路基和涵洞造成沖擊；水庫的存在一方面可能改變周邊地下水的補(bǔ)給和排泄條件，另一方面，若水庫發(fā)生潰壩等事故，將對(duì)下游鐵路造成嚴(yán)重威脅。地下水與地質(zhì)災(zāi)害之間存在著密切的關(guān)系。地下水的物理作用、化學(xué)作用和力學(xué)作用會(huì)改變巖土體的性質(zhì)，進(jìn)而影響地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生和發(fā)展。在物理作用方面，地下水的潤滑作用會(huì)減小巖土體不連續(xù)面邊界上的摩阻力，使剪應(yīng)力效應(yīng)增強(qiáng)，容易誘發(fā)巖土體的剪切運(yùn)動(dòng)，增加滑坡發(fā)生的可能性。在成渝鐵路沿線的一些山區(qū)，由于地下水在巖土體裂隙面的潤滑作用，在暴雨等情況下，山體容易發(fā)生滑坡，對(duì)鐵路安全構(gòu)成威脅。地下水的軟化和泥化作用會(huì)改變土體和巖體結(jié)構(gòu)面中充填物的物理性狀，使其由固態(tài)向塑態(tài)直至液態(tài)弱化，降低巖土體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，從而引發(fā)滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害。對(duì)于包氣帶土體，地下水的結(jié)合水強(qiáng)化作用雖能增加土體強(qiáng)度，但在一定條件下，如土體飽和度發(fā)生變化時(shí)，也可能對(duì)土體穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。在化學(xué)作用方面，地下水與巖土體之間的離子交換、溶解作用、水化作用、水解作用、溶蝕作用和氧化還原作用等，會(huì)改變巖土體的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)，降低其強(qiáng)度和穩(wěn)定性。離子交換會(huì)改變巖土體顆粒表面的電荷分布，影響顆粒間的相互作用力；溶解作用和溶蝕作用會(huì)使巖土體中的可溶物質(zhì)溶解，形成空洞和裂隙，降低巖土體的完整性；水化作用會(huì)使巖石結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，減小內(nèi)聚力；水解作用和氧化還原作用會(huì)改變巖土體的礦物成分和性質(zhì)，影響其力學(xué)性能。在巖溶地區(qū)，地下水的溶蝕作用會(huì)導(dǎo)致溶洞不斷擴(kuò)大，當(dāng)溶洞上方的巖土體無法承受自身重量時(shí)，就可能發(fā)生巖溶塌陷，對(duì)鐵路基礎(chǔ)造成破壞。在力學(xué)作用方面，地下水的空隙靜水壓力和空隙動(dòng)水壓力會(huì)對(duì)巖土體的力學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生影響。空隙靜水壓力會(huì)減小巖土體的有效應(yīng)力，降低其強(qiáng)度，在裂隙巖體中還可能使裂隙產(chǎn)生擴(kuò)容變形；空隙動(dòng)水壓力會(huì)對(duì)巖土體產(chǎn)生切向推力，降低其抗剪強(qiáng)度。在鐵路建設(shè)和運(yùn)營過程中，地下水的力學(xué)作用可能導(dǎo)致路基沉降、邊坡失穩(wěn)等問題。在地下水水位較高的地段，路基土體受到空隙靜水壓力的作用，可能發(fā)生沉降變形；在地下水流動(dòng)速度較大的區(qū)域，空隙動(dòng)水壓力可能對(duì)鐵路邊坡產(chǎn)生沖刷和侵蝕作用，導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)。三、成渝鐵路沿線主要地質(zhì)災(zāi)害類型及特征3.1滑坡滑坡是指斜坡上的土體或者巖體，受河流沖刷、地下水活動(dòng)、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影響，在重力作用下，沿著一定的軟弱面或者軟弱帶，整體地或者分散地順坡向下滑動(dòng)的自然現(xiàn)象?；峦ǔＳ苫麦w、滑動(dòng)面和滑床三要素構(gòu)成，其中滑坡體是指與母體脫離并整體下滑的巖土體；滑動(dòng)面是滑坡體與不動(dòng)巖土體之間的分界面，由于滑動(dòng)時(shí)的錯(cuò)動(dòng)碾壓，該面一般較為光滑，有時(shí)還可見擦痕；滑床則是滑坡體之下未經(jīng)滑動(dòng)的穩(wěn)定巖土體。在滑坡形成過程中，還會(huì)伴生一系列獨(dú)特的地貌形態(tài)，如滑坡后壁，它是滑坡體滑落后在滑坡后緣與斜坡未動(dòng)部分之間形成的坡度較大的陡壁，其坡角多在35°-80°之間，且后壁上常可見鉛直方向的擦痕；滑坡臺(tái)階是因滑坡體各部分運(yùn)動(dòng)速度不同而形成的錯(cuò)落狀臺(tái)地；滑坡舌是滑坡前緣伸出的如舌狀的部分，若其受阻則會(huì)形成滑坡鼓丘；此外，滑坡體在滑動(dòng)過程中還會(huì)產(chǎn)生拉張裂縫、剪切裂縫、鼓張裂縫、扇形張裂縫等多種類型的滑坡裂縫。根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，滑坡可分為多種類型。按滑坡體厚度劃分，可分為淺層滑坡（小于3米）、中層滑坡（3-15米）、深層滑坡（15-30米）和超深層滑坡（大于30米）；按滑坡規(guī)模劃分，可分為小型滑坡（體積小于3萬立方米）、中型滑坡（3-50萬立方米）、大型滑坡（50-300萬立方米）和超大型滑坡（大于300萬立方米）；按巖層性質(zhì)劃分，有堆積層滑坡，包括粘性土滑坡、黃土滑坡、碎石滑坡等，以及巖石滑坡，包括碎屑巖滑坡、碳酸鹽巖滑坡等；按滑坡成因劃分，有人工切割滑坡，即因山坡處人工挖掘如修公路、建廠房等切割斜坡而引起的滑坡；沖刷滑坡，是由河流沖刷掏蝕坡腳引發(fā)的；超載滑坡，是因斜坡上堆積棄土、碴石或建筑物過多產(chǎn)生超重加載作用所造成；飽水滑坡，是由于地下水富集，或因降水、渠道水田等的水分滲入滑坡體中，使滑坡體增重，浸潤滑動(dòng)面，導(dǎo)致抗滑力降低而形成；采空滑坡，則是由于開礦等原因，地下被采空或產(chǎn)生地陷而引發(fā)的。成渝鐵路沿線滑坡分布廣泛，在山區(qū)、丘陵等地形起伏較大的地段尤為常見。如在鐵路途經(jīng)的華鎣山地區(qū)，由于山體坡度較陡，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，滑坡災(zāi)害頻發(fā)。在2023年7月的一次強(qiáng)降雨過程中，華鎣山段成渝鐵路附近發(fā)生了多起滑坡事件，其中一起滑坡體體積達(dá)到了5萬立方米，對(duì)鐵路的安全運(yùn)營構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。在地形地貌方面，鐵路沿線的山地和丘陵地區(qū)，坡度較大，巖土體穩(wěn)定性較差，為滑坡的形成提供了有利的地形條件。特別是在一些溝谷地帶，由于匯水面積大，水流沖刷作用強(qiáng)，更容易引發(fā)滑坡。地層巖性對(duì)滑坡的影響也十分顯著，沿線分布的頁巖、泥巖等軟弱巖層，抗風(fēng)化能力和抗剪強(qiáng)度較低，遇水后容易軟化、泥化，形成軟弱結(jié)構(gòu)面，增加了滑坡發(fā)生的可能性。如侏羅系地層中的泥巖和頁巖，在成渝鐵路沿線廣泛出露，這些地層分布區(qū)是滑坡的高發(fā)區(qū)域。地質(zhì)構(gòu)造是影響滑坡形成的重要因素之一。成渝鐵路沿線的褶皺和斷層構(gòu)造，破壞了巖土體的完整性，增加了巖石的裂隙度，使得地下水更容易滲入，從而降低了巖土體的穩(wěn)定性。在褶皺核部，巖層受到強(qiáng)烈的擠壓和拉伸作用，巖石破碎，節(jié)理裂隙發(fā)育，容易形成滑坡。而斷層的存在則為滑坡的發(fā)生提供了潛在的滑動(dòng)面，當(dāng)斷層附近的巖土體受到外部因素作用時(shí)，容易沿著斷層面發(fā)生滑動(dòng)。降雨是誘發(fā)成渝鐵路沿線滑坡的主要因素之一。該地區(qū)降水充沛，且多暴雨天氣，強(qiáng)降雨會(huì)使巖土體含水量迅速增加，重度增大，同時(shí)孔隙水壓力升高，有效應(yīng)力降低，抗滑力減小，從而引發(fā)滑坡。例如，2020年6月，重慶市永川區(qū)境內(nèi)連續(xù)出現(xiàn)集中強(qiáng)降水，導(dǎo)致成渝鐵路某段塹坡巖土體處于飽和狀態(tài)，在巖土體重力和地下水壓力等因素綜合作用下，形成推動(dòng)式滑坡，滑坡體前緣部分坍體上道，致使運(yùn)行至該處的貨運(yùn)列車撞上脫軌，中斷正線行車21小時(shí)14分。地震也是導(dǎo)致滑坡的重要誘因，雖然成渝鐵路沿線地震活動(dòng)相對(duì)較弱，但一旦發(fā)生地震，地震波的震動(dòng)作用會(huì)使巖土體結(jié)構(gòu)松散，強(qiáng)度降低，增加滑坡發(fā)生的概率。人類工程活動(dòng)對(duì)成渝鐵路沿線滑坡的影響也不容忽視。鐵路建設(shè)過程中的開挖、填方等工程活動(dòng)，破壞了原有的地形地貌和巖土體平衡狀態(tài)，若施工過程中防護(hù)措施不當(dāng)，容易引發(fā)滑坡。此外，鐵路運(yùn)營過程中的振動(dòng)作用，也可能對(duì)周邊巖土體的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。在鐵路附近進(jìn)行的切坡建房、采礦等活動(dòng)，同樣會(huì)破壞山體的穩(wěn)定性，增加滑坡的風(fēng)險(xiǎn)。滑坡對(duì)成渝鐵路的危害是多方面的。首先，滑坡可能直接摧毀鐵路設(shè)施，如軌道、橋梁、隧道等，導(dǎo)致鐵路運(yùn)輸中斷。當(dāng)滑坡體規(guī)模較大時(shí)，可能會(huì)掩埋鐵路線路，使列車無法通行，需要耗費(fèi)大量的人力、物力和時(shí)間進(jìn)行清理和修復(fù)。滑坡還可能引發(fā)次生災(zāi)害，如泥石流、崩塌等，進(jìn)一步加劇對(duì)鐵路的破壞?；逻€會(huì)對(duì)鐵路周邊的生態(tài)環(huán)境造成破壞，引發(fā)水土流失、植被破壞等問題，影響生態(tài)平衡。而且，鐵路運(yùn)輸中斷會(huì)給區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來嚴(yán)重影響，增加物流成本，阻礙物資流通，影響企業(yè)的生產(chǎn)和銷售計(jì)劃，進(jìn)而對(duì)社會(huì)穩(wěn)定產(chǎn)生不利影響。3.2崩塌崩塌是指較陡斜坡上的巖土體在重力作用下，突然脫離母體崩落、滾動(dòng)、堆積在坡腳（或溝谷）的地質(zhì)現(xiàn)象，多發(fā)生在大于60°-70°的陡坡上。當(dāng)崩塌體為土質(zhì)時(shí)，稱為土崩；若為巖質(zhì)，則稱為巖崩；大規(guī)模的巖崩，被稱為山崩。崩塌體與坡體的分離界面被稱作崩塌面，該面通常是傾角很大的界面，如節(jié)理、片理、劈理、層面、破碎帶等。崩塌體的運(yùn)動(dòng)方式主要為傾倒、崩落，其碎塊在運(yùn)動(dòng)過程中會(huì)滾動(dòng)或跳躍，最后在坡腳處形成堆積地貌——崩塌倒石錐，該倒石錐結(jié)構(gòu)松散、雜亂、無層理、多孔隙，由于崩塌所產(chǎn)生的氣浪作用，細(xì)小顆粒的運(yùn)動(dòng)距離更遠(yuǎn)，因而在水平方向上有一定的分選性。根據(jù)坡地物質(zhì)組成，崩塌可分為崩積物崩塌，即山坡上已有的崩塌巖屑和沙土等松散物質(zhì)，在雨水浸濕或地震震動(dòng)時(shí)再次崩塌；表層風(fēng)化物崩塌，是地下水沿風(fēng)化層下部基巖面流動(dòng)，導(dǎo)致風(fēng)化層沿基巖面崩塌；沉積物崩塌，由厚層的冰積物、沖擊物或火山碎屑物組成的陡坡，因結(jié)構(gòu)疏散而形成崩塌；基巖崩塌，常沿基巖山坡面上的節(jié)理面、地層面或斷層面等發(fā)生崩塌。按照崩塌體的移動(dòng)形式和速度，又可分為散落型崩塌，多發(fā)生在節(jié)理或斷層發(fā)育、軟硬巖層相間或由松散沉積物組成的陡坡；滑動(dòng)型崩塌，沿某一滑動(dòng)面發(fā)生，崩塌體有時(shí)保持整體形態(tài)，垂直移動(dòng)距離往往大于水平移動(dòng)距離；流動(dòng)型崩塌，松散巖屑、砂、粘土受水浸濕后產(chǎn)生流動(dòng)崩塌，與泥石流相似，也稱為崩塌型泥石流。成渝鐵路沿線的崩塌災(zāi)害主要分布在山區(qū)和丘陵的高陡邊坡地段。在重慶境內(nèi)的山區(qū)路段，由于山體坡度大，巖石風(fēng)化破碎嚴(yán)重，崩塌現(xiàn)象較為常見。在2022年8月的一次強(qiáng)降雨后，重慶某段成渝鐵路附近的山體發(fā)生崩塌，大量巖石滾落至鐵路附近，雖然未直接擊中鐵路設(shè)施，但對(duì)鐵路的正常運(yùn)營造成了潛在威脅，鐵路部門緊急封鎖線路，進(jìn)行排查和清理工作。在地形地貌方面，鐵路沿線的峽谷陡坡段、河流凹岸部位以及山區(qū)沖溝岸坡、山坡陡崖地段等，都是崩塌災(zāi)害的易發(fā)區(qū)域。這些地段地形陡峭，巖土體穩(wěn)定性差，在重力和外部因素作用下容易發(fā)生崩塌。地層巖性對(duì)崩塌的發(fā)生也有重要影響，堅(jiān)硬巖如各類巖漿巖、變質(zhì)巖及沉積巖中的碳酸鹽巖、石英砂巖等，在節(jié)理、裂隙發(fā)育時(shí)，容易發(fā)生大規(guī)模的巖崩；而頁巖、泥灰?guī)r等互層巖石及松散土層等，則往往以墜落和剝落為主。在成渝鐵路沿線，侏羅系、白堊系地層中的砂巖、泥巖互層分布廣泛，這些地層在風(fēng)化作用下，巖石破碎，容易引發(fā)崩塌災(zāi)害。地質(zhì)構(gòu)造是崩塌形成的重要條件之一。數(shù)組斷裂交匯的峽谷區(qū)，常形成大型崩塌；褶皺核部等部位因巖層彎曲，堅(jiān)硬巖易形成潛在崩落體。成渝鐵路沿線的華鎣山斷裂帶附近，由于斷裂構(gòu)造發(fā)育，巖石破碎，崩塌災(zāi)害頻發(fā)。降雨是誘發(fā)崩塌的主要外界因素之一，大暴雨和長時(shí)間的連續(xù)降雨，使地表水滲入坡體，軟化巖土及其中軟弱面，產(chǎn)生孔隙水壓力，從而誘發(fā)崩塌，存在“大雨大塌、小雨小塌、無雨不塌”的現(xiàn)象。地震也會(huì)對(duì)崩塌產(chǎn)生影響，地震振動(dòng)效應(yīng)會(huì)使邊坡巖體中結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度及其穩(wěn)定性降低，從而誘發(fā)坡體崩塌，一般烈度大于7度以上的地震都會(huì)誘發(fā)大量崩塌。雖然成渝鐵路沿線地震活動(dòng)相對(duì)較弱，但歷史上也曾因地震引發(fā)過小規(guī)模的崩塌災(zāi)害。人類工程活動(dòng)如鐵路建設(shè)中的開挖坡腳、地下采空、水庫蓄水、泄水等改變坡體原始平衡狀態(tài)的行為，都會(huì)誘發(fā)崩塌活動(dòng)。在鐵路建設(shè)過程中，如果開挖坡腳未進(jìn)行合理的支護(hù)和防護(hù)，容易導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)，引發(fā)崩塌。崩塌對(duì)成渝鐵路的危害不容小覷。它可能直接造成行車事故與人身傷亡，當(dāng)崩塌體突然滾落至鐵路軌道上時(shí)，列車可能來不及避讓，導(dǎo)致脫軌、傾覆等嚴(yán)重事故，危及乘客和鐵路工作人員的生命安全。崩塌還會(huì)破壞線路和其他設(shè)施，如砸毀軌道、橋梁、通信信號(hào)設(shè)備等，導(dǎo)致鐵路運(yùn)輸中斷，需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和資金進(jìn)行修復(fù)。崩塌還會(huì)增加大量基建投資，為了防止崩塌對(duì)鐵路的危害，需要采取一系列的防治措施，如修筑遮擋建筑物、攔截建筑物，清除危巖，做好排水工程等，這些都需要投入大量的資金。3.3泥石流泥石流是一種在山區(qū)溝谷中，由暴雨、冰雪消融等激發(fā)的含有大量泥沙石塊的特殊洪流。其形成通常需要三個(gè)基本條件：豐富的松散固體物源、充足的地表水來源以及陡峭的河谷溝床。豐富的松散固體物源是泥石流形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，一般軟弱巖體分布、斷裂集中、巖體強(qiáng)烈風(fēng)化、有較厚的第四紀(jì)松散堆積物的地區(qū)，能夠?yàn)槟嗍魈峁┐罅康墓腆w物質(zhì)。充足的地表水既是泥石流的重要組成部分，又是其激發(fā)條件和搬運(yùn)介質(zhì)，水的來源包括降雨、冰雪融水、水庫潰決水體等。陡峭的河谷溝床為泥石流的形成提供了有利的地形條件，新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)劇烈上升，水文網(wǎng)系強(qiáng)烈下切，山高坡陡，溝床縱坡大，有利于大量匯集降水，產(chǎn)生高速洪流。根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，泥石流可分為多種類型。按物質(zhì)組成，可分為泥石流，其固體物質(zhì)由石塊、砂、粉土和黏土組成；泥流，主要由黏粒、粉粒等細(xì)顆粒物質(zhì)組成，含少量的粗碎屑物質(zhì)；水石流，固體物質(zhì)主要是大小不等的石塊和砂粒，黏土含量很少。按流體性質(zhì)，可分為黏性泥石流，含有一定數(shù)量的粉、黏土顆粒，與水形成泥漿體，粗碎屑物質(zhì)鑲嵌其中而構(gòu)成統(tǒng)一的整體運(yùn)動(dòng)，水不是搬運(yùn)介質(zhì)而是組成物質(zhì)，稠度大，石塊呈懸浮狀態(tài)，暴發(fā)突然，持續(xù)時(shí)間短，破壞力大；稀性泥石流，是一種過渡性流體，常形成于泥石流爆發(fā)的初始與后期階段，泥沙石塊碎屑物由水搬運(yùn)，呈懸移或推移狀態(tài)，水為搬運(yùn)介質(zhì)，石塊以滾動(dòng)或躍移方式前進(jìn)，具有強(qiáng)烈的下切作用。按誘發(fā)因素，可分為暴雨型泥石流，由短時(shí)間內(nèi)的強(qiáng)降雨引發(fā)，是最常見的類型；冰川型泥石流，多發(fā)生在高海拔冰川地區(qū)，由冰川融化產(chǎn)生的大量水流激發(fā)；地震型泥石流，在地震發(fā)生后，山體巖石破碎，為泥石流提供了豐富的物源，同時(shí)地震產(chǎn)生的震動(dòng)也可能觸發(fā)泥石流。成渝鐵路沿線泥石流主要分布在山區(qū)溝谷地段。在重慶境內(nèi)的山區(qū)，由于地形起伏大，溝谷眾多，且降水充沛，泥石流災(zāi)害相對(duì)較為頻繁。在2021年7月的一次暴雨過程中，重慶某段成渝鐵路附近的一條溝谷發(fā)生了泥石流，泥石流沖進(jìn)鐵路附近區(qū)域，掩埋了部分鐵路設(shè)施，導(dǎo)致鐵路臨時(shí)停運(yùn)，經(jīng)過緊急搶險(xiǎn)才恢復(fù)通車。從地形地貌來看，鐵路沿線的高山峽谷區(qū)、河流上游的溝谷源頭等，地勢(shì)起伏大，溝床縱坡陡峭，為泥石流的形成提供了有利的地形條件。這些地區(qū)的山坡坡度往往大于30°，溝床縱坡降一般在10%-30%之間，有利于水流的快速匯集和攜帶固體物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)。地層巖性對(duì)泥石流的發(fā)生也有重要影響，沿線的侏羅系、白堊系地層中，砂巖、泥巖互層分布廣泛，這些巖石風(fēng)化破碎后，容易形成松散的碎屑物質(zhì)，為泥石流提供了豐富的物源。地質(zhì)構(gòu)造方面，斷裂構(gòu)造發(fā)育的地區(qū)，巖石破碎，裂隙增多，有利于地下水的儲(chǔ)存和運(yùn)移，同時(shí)也增加了松散固體物質(zhì)的來源，容易引發(fā)泥石流。成渝鐵路沿線的華鎣山斷裂帶附近，就是泥石流的高發(fā)區(qū)域之一。降雨是誘發(fā)成渝鐵路沿線泥石流的主要因素，該地區(qū)降水集中在5-9月，且多暴雨天氣，短時(shí)間內(nèi)的大量降雨會(huì)使溝谷內(nèi)的水量迅速增加，水流速度加快，從而激發(fā)泥石流。當(dāng)降雨量達(dá)到50毫米以上，且降雨強(qiáng)度較大時(shí)，就有可能引發(fā)泥石流。地震也會(huì)對(duì)泥石流的發(fā)生產(chǎn)生影響，地震會(huì)使山體巖石破碎，增加松散固體物質(zhì)的數(shù)量，同時(shí)地震產(chǎn)生的震動(dòng)可能導(dǎo)致山體滑坡，這些滑坡體與雨水混合后，容易形成泥石流。雖然成渝鐵路沿線地震活動(dòng)相對(duì)較弱，但歷史上也曾因地震引發(fā)過小規(guī)模的泥石流災(zāi)害。人類工程活動(dòng)對(duì)泥石流的影響也不容忽視，鐵路建設(shè)過程中的開挖、填方等活動(dòng)，破壞了原有的地形地貌和巖土體平衡狀態(tài)，若施工過程中產(chǎn)生的棄土、棄渣隨意堆放，就可能為泥石流提供物源。此外，鐵路運(yùn)營過程中的振動(dòng)作用，也可能對(duì)周邊巖土體的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。在鐵路附近進(jìn)行的采礦、修路等活動(dòng)，同樣會(huì)破壞山體的穩(wěn)定性，增加泥石流的風(fēng)險(xiǎn)。泥石流對(duì)成渝鐵路的危害十分嚴(yán)重。它可能直接掩埋鐵路軌道、橋梁、隧道等設(shè)施，導(dǎo)致鐵路運(yùn)輸中斷，清理和修復(fù)被泥石流掩埋的鐵路設(shè)施需要耗費(fèi)大量的人力、物力和時(shí)間。泥石流還會(huì)對(duì)鐵路周邊的生態(tài)環(huán)境造成破壞，引發(fā)水土流失、植被破壞等問題，影響生態(tài)平衡。而且，鐵路運(yùn)輸中斷會(huì)給區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來嚴(yán)重影響，增加物流成本，阻礙物資流通，影響企業(yè)的生產(chǎn)和銷售計(jì)劃，進(jìn)而對(duì)社會(huì)穩(wěn)定產(chǎn)生不利影響。3.4其他地質(zhì)災(zāi)害除了滑坡、崩塌和泥石流等主要地質(zhì)災(zāi)害外，成渝鐵路沿線還存在地裂縫、地面塌陷等其他地質(zhì)災(zāi)害，這些災(zāi)害雖發(fā)生頻率相對(duì)較低，但一旦發(fā)生，同樣會(huì)對(duì)鐵路的安全運(yùn)營產(chǎn)生嚴(yán)重影響。地裂縫是地表巖、土體在自然或人為因素作用下，產(chǎn)生開裂，并在地面形成一定長度和寬度裂縫的一種地質(zhì)現(xiàn)象。成渝鐵路沿線的地裂縫主要是由于地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、地下水開采以及人類工程活動(dòng)等因素引起的。在地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)活躍的地區(qū)，如華鎣山斷裂帶附近，由于地殼的升降和水平位移，可能導(dǎo)致地表巖石和土體產(chǎn)生裂縫。地下水的過度開采會(huì)使地下水位下降，導(dǎo)致土體失水收縮，從而引發(fā)地裂縫。鐵路建設(shè)過程中的開挖、填方等工程活動(dòng)，若對(duì)地基處理不當(dāng)，也可能造成地裂縫的出現(xiàn)。地裂縫會(huì)破壞鐵路的路基和軌道結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致軌道變形、軌枕斷裂等問題，影響列車的行駛安全。地面塌陷是指地表巖、土體在自然或人為因素作用下向下陷落，并在地面形成塌陷坑的一種地質(zhì)現(xiàn)象。在成渝鐵路沿線，地面塌陷主要與巖溶發(fā)育和地下采空有關(guān)。巖溶地區(qū)由于地下水對(duì)可溶性巖石的溶蝕作用，形成了大量的溶洞和地下空洞。當(dāng)溶洞上方的巖土體無法承受自身重量時(shí)，就會(huì)發(fā)生塌陷，形成塌陷坑。如在重慶部分地區(qū)的巖溶發(fā)育地段，曾出現(xiàn)過因巖溶塌陷導(dǎo)致鐵路路基下沉的情況。地下采空區(qū)也是地面塌陷的重要誘因，成渝鐵路沿線分布著一些煤礦等礦產(chǎn)資源，在礦產(chǎn)開采過程中，由于地下采空，上覆巖土體失去支撐，容易發(fā)生塌陷。地面塌陷會(huì)直接破壞鐵路的基礎(chǔ)設(shè)施，導(dǎo)致軌道懸空、橋梁垮塌等嚴(yán)重事故，給鐵路運(yùn)營帶來巨大的安全隱患。雖然地裂縫和地面塌陷等災(zāi)害在成渝鐵路沿線的發(fā)生頻率相對(duì)較低，但它們的潛在危險(xiǎn)性不容忽視。鐵路部門需要加強(qiáng)對(duì)這些災(zāi)害的監(jiān)測和研究，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患，采取有效的防治措施，確保鐵路的安全運(yùn)營。四、成渝鐵路地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估方法與模型4.1評(píng)估方法概述地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估方法眾多，主要包括定性評(píng)估、半定量評(píng)估和定量評(píng)估三類，每類方法都有其獨(dú)特的原理、適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)，在成渝鐵路地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估中發(fā)揮著不同的作用。定性評(píng)估主要依靠專家的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性進(jìn)行主觀判斷。這種方法通?；趯?duì)地質(zhì)環(huán)境條件的了解，如地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌、氣象水文等因素，以及對(duì)歷史地質(zhì)災(zāi)害事件的分析。在評(píng)估成渝鐵路沿線滑坡災(zāi)害時(shí)，專家可以根據(jù)現(xiàn)場觀察到的山體坡度、巖土體性質(zhì)、裂縫發(fā)育情況等，結(jié)合以往類似地區(qū)的滑坡案例，判斷該區(qū)域滑坡發(fā)生的可能性和危害程度。定性評(píng)估方法的優(yōu)點(diǎn)是簡單易行，不需要復(fù)雜的計(jì)算和大量的數(shù)據(jù)支持，能夠快速給出評(píng)估結(jié)果，在初步評(píng)估階段或數(shù)據(jù)匱乏的情況下具有較高的應(yīng)用價(jià)值。然而，其缺點(diǎn)也較為明顯，評(píng)估結(jié)果受專家主觀因素影響較大，不同專家可能會(huì)因?yàn)榻?jīng)驗(yàn)和認(rèn)知的差異而得出不同的結(jié)論，缺乏量化的指標(biāo)，難以進(jìn)行精確的比較和分析。半定量評(píng)估是在定性評(píng)估的基礎(chǔ)上，引入一些量化的指標(biāo)和方法，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性進(jìn)行相對(duì)客觀的評(píng)價(jià)。該方法通常采用評(píng)分、分級(jí)等方式，對(duì)影響地質(zhì)災(zāi)害的各個(gè)因素進(jìn)行量化處理，然后通過一定的數(shù)學(xué)模型或算法，綜合計(jì)算出地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性指數(shù)。層次分析法（AHP）就是一種常用的半定量評(píng)估方法，它將復(fù)雜的地質(zhì)災(zāi)害問題分解為多個(gè)層次，通過兩兩比較的方式確定各因素的相對(duì)重要性權(quán)重，再結(jié)合其他因素的量化指標(biāo)，計(jì)算出地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性等級(jí)。在成渝鐵路地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估中，運(yùn)用層次分析法，可將地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、降雨等因素作為準(zhǔn)則層，通過專家打分構(gòu)建判斷矩陣，確定各因素的權(quán)重，進(jìn)而對(duì)不同路段的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性進(jìn)行分級(jí)。半定量評(píng)估方法在一定程度上克服了定性評(píng)估的主觀性，提高了評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，且所需數(shù)據(jù)量和計(jì)算量相對(duì)較少，適用于數(shù)據(jù)有限但又需要相對(duì)客觀評(píng)估結(jié)果的情況。但該方法仍存在一定的主觀性，權(quán)重的確定可能受到專家意見的影響，對(duì)復(fù)雜地質(zhì)災(zāi)害系統(tǒng)的描述不夠全面和精確。定量評(píng)估則是基于大量的實(shí)測數(shù)據(jù)和數(shù)學(xué)模型，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生概率、危害程度等進(jìn)行精確的量化計(jì)算。這種方法通常需要運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)、力學(xué)、數(shù)學(xué)物理等理論和方法，建立地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測模型。如在滑坡危險(xiǎn)性評(píng)估中，可以利用極限平衡理論，通過計(jì)算滑坡體的抗滑力和下滑力，得出滑坡的穩(wěn)定性系數(shù)，從而定量評(píng)估滑坡發(fā)生的可能性。在泥石流危險(xiǎn)性評(píng)估中，可根據(jù)泥石流的運(yùn)動(dòng)方程和相關(guān)參數(shù)，計(jì)算泥石流的流速、流量等，進(jìn)而評(píng)估其危害程度。定量評(píng)估方法能夠提供精確的量化結(jié)果，為地質(zhì)災(zāi)害的防治和決策提供科學(xué)依據(jù)，適用于對(duì)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性要求較高、數(shù)據(jù)豐富且準(zhǔn)確的情況。不過，該方法對(duì)數(shù)據(jù)的質(zhì)量和數(shù)量要求較高，需要進(jìn)行大量的實(shí)地監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集工作，計(jì)算過程復(fù)雜，涉及到多個(gè)學(xué)科的知識(shí)和理論，模型的建立和驗(yàn)證需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力，而且模型的適用性和可靠性也受到多種因素的影響，如地質(zhì)條件的復(fù)雜性、數(shù)據(jù)的不確定性等。4.2基于層次分析法的綜合指數(shù)評(píng)估模型層次分析法（AnalyticHierarchyProcess，簡稱AHP）是一種定性與定量相結(jié)合的多準(zhǔn)則決策方法，由美國運(yùn)籌學(xué)家托馬斯?塞蒂（T.L.Saaty）于20世紀(jì)70年代提出。其核心原理是將復(fù)雜的決策問題分解為多個(gè)層次，通過兩兩比較的方式確定各層次中因素的相對(duì)重要性權(quán)重，從而為決策提供量化依據(jù)。在成渝鐵路地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估中，層次分析法能夠有效地處理多因素、多層次的復(fù)雜問題，綜合考慮各種影響因素對(duì)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性的作用，使評(píng)估結(jié)果更加科學(xué)、合理。在運(yùn)用層次分析法進(jìn)行成渝鐵路地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估時(shí)，首先需要確定評(píng)估指標(biāo)。根據(jù)成渝鐵路沿線的地質(zhì)環(huán)境條件、歷史地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生情況以及相關(guān)研究成果，選取地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、氣象水文、地震活動(dòng)、人類工程活動(dòng)等作為主要評(píng)估指標(biāo)。地形地貌因素包括坡度、坡向、高差等，坡度越大、高差越大，地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性越高；地層巖性不同，其抗風(fēng)化、抗侵蝕能力以及力學(xué)性質(zhì)各異，如頁巖、泥巖等軟弱巖層容易引發(fā)滑坡、崩塌等災(zāi)害；地質(zhì)構(gòu)造方面，褶皺、斷層等構(gòu)造的存在會(huì)破壞巖土體的完整性，增加地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)；氣象水文因素中，降雨量、降雨強(qiáng)度以及河流水位變化等對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生有重要影響，強(qiáng)降雨和洪水容易誘發(fā)滑坡、泥石流等災(zāi)害；地震活動(dòng)會(huì)使巖土體結(jié)構(gòu)松散，增加地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生概率；人類工程活動(dòng)如鐵路建設(shè)、采礦、切坡建房等會(huì)改變?cè)械匦蔚孛埠蛶r土體平衡狀態(tài)，從而引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。確定評(píng)估指標(biāo)后，需構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型。將地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估目標(biāo)作為最高層，即目標(biāo)層；將選取的評(píng)估指標(biāo)作為中間層，即準(zhǔn)則層；將具體的評(píng)估區(qū)域或評(píng)估單元作為最低層，即方案層。在成渝鐵路地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估中，目標(biāo)層為成渝鐵路地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估；準(zhǔn)則層包括地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、氣象水文、地震活動(dòng)、人類工程活動(dòng)等指標(biāo)；方案層則是成渝鐵路沿線的各個(gè)具體路段或評(píng)估單元。構(gòu)建判斷矩陣是層次分析法的關(guān)鍵步驟。在確定各評(píng)估指標(biāo)的權(quán)重時(shí)，邀請(qǐng)地質(zhì)、巖土工程、水文地質(zhì)等領(lǐng)域的專家，采用1-9標(biāo)度法對(duì)準(zhǔn)則層中各因素相對(duì)于目標(biāo)層的重要性進(jìn)行兩兩比較，構(gòu)建判斷矩陣。若認(rèn)為地形地貌比地層巖性相對(duì)重要，取值為3；若兩者同等重要，取值為1；若認(rèn)為地形地貌比地層巖性相對(duì)不重要，取值為1/3等。通過這種方式，得到準(zhǔn)則層相對(duì)于目標(biāo)層的判斷矩陣。假設(shè)準(zhǔn)則層有n個(gè)因素，判斷矩陣A為一個(gè)n×n的矩陣，其中元素aij表示第i個(gè)因素相對(duì)于第j個(gè)因素的重要性程度，且滿足aij>0，aij=1/aji，aii=1。計(jì)算判斷矩陣的特征向量和最大特征根，通過對(duì)判斷矩陣進(jìn)行計(jì)算，得到其最大特征根λmax及其對(duì)應(yīng)的特征向量W。將特征向量W進(jìn)行歸一化處理，得到各因素的相對(duì)權(quán)重向量，該向量中的元素即為各評(píng)估指標(biāo)相對(duì)于目標(biāo)層的權(quán)重。計(jì)算最大特征根的方法有多種，如和積法、方根法等。以和積法為例，首先將判斷矩陣A的每一列元素進(jìn)行歸一化處理，得到新的矩陣B；然后計(jì)算矩陣B每一行元素的平均值，得到特征向量W的初始值；最后通過公式計(jì)算最大特征根λmax。為了確保權(quán)重的合理性和可靠性，需要對(duì)判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。計(jì)算一致性指標(biāo)CI（ConsistencyIndex），公式為CI=(λmax-n)/(n-1)，其中n為判斷矩陣的階數(shù)。引入隨機(jī)一致性指標(biāo)RI（RandomConsistencyIndex），RI的值可根據(jù)矩陣階數(shù)從相關(guān)表格中查得。計(jì)算一致性比率CR（ConsistencyRatio），公式為CR=CI/RI。當(dāng)CR<0.1時(shí)，認(rèn)為判斷矩陣具有滿意的一致性，權(quán)重分配合理；若CR≥0.1，則需要重新調(diào)整判斷矩陣，直到滿足一致性要求為止。在確定各評(píng)估指標(biāo)的權(quán)重后，構(gòu)建綜合指數(shù)評(píng)估模型。設(shè)評(píng)估指標(biāo)為x1,x2,…,xn，對(duì)應(yīng)的權(quán)重為w1,w2,…,wn，各評(píng)估指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值為y1,y2,…,yn，則地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性綜合指數(shù)I的計(jì)算公式為：I=w1y1+w2y2+…+wnyn。通過該公式，可計(jì)算出成渝鐵路沿線各評(píng)估單元的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性綜合指數(shù)，根據(jù)綜合指數(shù)的大小對(duì)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性進(jìn)行分級(jí)，如將危險(xiǎn)性分為高、中、低三個(gè)等級(jí)，綜合指數(shù)越高，表明該區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性越高。通過這種方式，能夠全面、系統(tǒng)地評(píng)估成渝鐵路沿線地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性，為鐵路的安全運(yùn)營和地質(zhì)災(zāi)害防治提供科學(xué)依據(jù)。4.3模糊綜合評(píng)判法在評(píng)估中的應(yīng)用模糊綜合評(píng)判法是一種基于模糊數(shù)學(xué)的綜合評(píng)價(jià)方法，它能夠有效地處理多因素、模糊性和不確定性問題，在成渝鐵路地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。該方法通過建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，確定隸屬函數(shù)，構(gòu)造模糊矩陣等步驟，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，使評(píng)估結(jié)果更加客觀、準(zhǔn)確。在運(yùn)用模糊綜合評(píng)判法進(jìn)行成渝鐵路地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估時(shí)，首先要建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。根據(jù)成渝鐵路沿線的地質(zhì)環(huán)境條件和地質(zhì)災(zāi)害特點(diǎn)，選取地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、氣象水文、地震活動(dòng)、人類工程活動(dòng)等作為主要評(píng)價(jià)指標(biāo)。地形地貌指標(biāo)包括坡度、坡向、高差等，坡度越大，坡體穩(wěn)定性越差，地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性越高；地層巖性指標(biāo)考慮巖石的類型、強(qiáng)度、抗風(fēng)化能力等，如頁巖、泥巖等軟弱巖層容易引發(fā)滑坡、崩塌等災(zāi)害；地質(zhì)構(gòu)造指標(biāo)涵蓋褶皺、斷層等構(gòu)造的發(fā)育程度和特征，褶皺核部和斷層附近巖石破碎，地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)增加；氣象水文指標(biāo)包含降雨量、降雨強(qiáng)度、河流流量等，強(qiáng)降雨和洪水是誘發(fā)滑坡、泥石流等災(zāi)害的重要因素；地震活動(dòng)指標(biāo)關(guān)注地震的震級(jí)、頻率等，地震會(huì)使巖土體結(jié)構(gòu)松散，增加地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生概率；人類工程活動(dòng)指標(biāo)涉及鐵路建設(shè)、采礦、切坡建房等活動(dòng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響，不合理的工程活動(dòng)可能破壞巖土體平衡，引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。確定隸屬函數(shù)是模糊綜合評(píng)判法的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。隸屬函數(shù)用于描述評(píng)價(jià)指標(biāo)與評(píng)語集之間的隸屬關(guān)系，它能夠?qū)⒍亢投ㄐ灾笜?biāo)轉(zhuǎn)化為模糊語言變量。對(duì)于坡度、降雨量等定量指標(biāo)，可以根據(jù)其取值范圍和對(duì)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性的影響程度，采用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)函數(shù)來確定隸屬度。當(dāng)坡度在0-10°時(shí)，隸屬度為0.1，表示該坡度下地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性較低；當(dāng)坡度在10-25°時(shí)，隸屬度為0.5，表示危險(xiǎn)性中等；當(dāng)坡度大于25°時(shí)，隸屬度為0.9，表示危險(xiǎn)性較高。對(duì)于地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造等定性指標(biāo)，可以通過專家經(jīng)驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)分析來確定隸屬度。對(duì)于頁巖、泥巖等軟弱巖層，隸屬度取值較高，表明其對(duì)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性的影響較大；對(duì)于堅(jiān)硬的花崗巖等巖層，隸屬度取值較低。構(gòu)造模糊矩陣是將各評(píng)價(jià)指標(biāo)的隸屬度按照一定的規(guī)則組合成一個(gè)矩陣。假設(shè)有n個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)和m個(gè)評(píng)語等級(jí)，則模糊矩陣R為一個(gè)m×n的矩陣，其中元素rij表示第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)第j個(gè)評(píng)語等級(jí)的隸屬度。若有三個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)（地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造）和三個(gè)評(píng)語等級(jí)（低、中、高），通過計(jì)算得到地形地貌對(duì)低、中、高評(píng)語等級(jí)的隸屬度分別為0.2、0.5、0.3，地層巖性的隸屬度分別為0.1、0.6、0.3，地質(zhì)構(gòu)造的隸屬度分別為0.3、0.4、0.3，則模糊矩陣R為：R=\begin{pmatrix}0.2&0.1&0.3\\0.5&0.6&0.4\\0.3&0.3&0.3\end{pmatrix}在確定模糊矩陣后，需要確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。權(quán)重反映了各評(píng)價(jià)指標(biāo)在地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估中的相對(duì)重要性，通常采用層次分析法等方法來確定。通過層次分析法，邀請(qǐng)地質(zhì)、巖土工程、水文地質(zhì)等領(lǐng)域的專家，對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)相對(duì)于地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性的重要性進(jìn)行兩兩比較，構(gòu)建判斷矩陣，計(jì)算出各指標(biāo)的權(quán)重向量。假設(shè)地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、氣象水文、地震活動(dòng)、人類工程活動(dòng)的權(quán)重分別為0.2、0.15、0.15、0.2、0.1、0.2。進(jìn)行模糊合成運(yùn)算，將模糊矩陣R與權(quán)重向量A進(jìn)行合成，得到綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量B。模糊合成運(yùn)算通常采用加權(quán)平均型算子，計(jì)算公式為：B=A×R，其中“×”表示模糊合成運(yùn)算。通過計(jì)算得到綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量B，根據(jù)最大隸屬度原則，確定地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性等級(jí)。若B=(0.25,0.4,0.35)，則根據(jù)最大隸屬度原則，該區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性等級(jí)為“中”。模糊綜合評(píng)判法能夠綜合考慮多種因素對(duì)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性的影響，通過模糊數(shù)學(xué)的方法處理評(píng)價(jià)過程中的不確定性和模糊性，使評(píng)估結(jié)果更加科學(xué)、合理。在成渝鐵路地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估中，該方法能夠?yàn)殍F路的安全運(yùn)營和地質(zhì)災(zāi)害防治提供重要的決策依據(jù)，有助于提前制定針對(duì)性的防范措施，降低地質(zhì)災(zāi)害對(duì)鐵路的威脅，保障鐵路的安全穩(wěn)定運(yùn)行。4.4評(píng)估模型的驗(yàn)證與修正為了驗(yàn)證基于層次分析法的綜合指數(shù)評(píng)估模型和模糊綜合評(píng)判法在成渝鐵路地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估中的有效性和準(zhǔn)確性，選取成渝鐵路沿線的多個(gè)典型路段作為實(shí)際案例進(jìn)行分析驗(yàn)證。在選取的案例中，涵蓋了不同地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造以及人類工程活動(dòng)影響程度的路段。對(duì)于地形地貌，包括成都平原的平坦地段、川中丘陵的起伏地帶以及重慶山區(qū)的高陡地形區(qū)域；地層巖性涉及侏羅系的砂巖、泥巖互層，白堊系的紅色碎屑巖，以及第四系的松散堆積物等；地質(zhì)構(gòu)造涵蓋了褶皺核部、斷層附近以及構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定的區(qū)域；人類工程活動(dòng)包括鐵路建設(shè)、采礦、切坡建房等不同類型和強(qiáng)度的活動(dòng)區(qū)域。將評(píng)估模型計(jì)算得到的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性結(jié)果與實(shí)際發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害情況進(jìn)行對(duì)比分析。在某山區(qū)路段，模型評(píng)估結(jié)果顯示該區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性較高，通過實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該路段歷史上曾多次發(fā)生滑坡和崩塌災(zāi)害，且地形陡峭，地層巖性以易風(fēng)化破碎的砂巖、泥巖為主，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，斷裂發(fā)育，與模型評(píng)估結(jié)果相符。在另一平原路段，模型評(píng)估危險(xiǎn)性較低，實(shí)際情況中該路段地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生頻率也較低，地形平坦，地層巖性穩(wěn)定，人類工程活動(dòng)影響較小。然而，對(duì)比過程中也發(fā)現(xiàn)部分案例存在評(píng)估結(jié)果與實(shí)際情況不完全相符的情況。在某采礦區(qū)附近路段，模型評(píng)估的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性相對(duì)較低，但實(shí)際該區(qū)域曾發(fā)生因采礦導(dǎo)致的地面塌陷和地裂縫災(zāi)害。深入分析原因，發(fā)現(xiàn)模型在評(píng)估過程中，對(duì)采礦活動(dòng)的影響因素考慮不夠全面和準(zhǔn)確。雖然考慮了采礦活動(dòng)作為人類工程活動(dòng)的一個(gè)因素，但對(duì)于采礦方式、開采深度、采空區(qū)范圍等具體細(xì)節(jié)的量化不夠精確，導(dǎo)致對(duì)該區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性的評(píng)估偏低。在某些降雨量大且集中的區(qū)域，模型對(duì)降雨因素的動(dòng)態(tài)變化考慮不足，未能充分反映短期內(nèi)強(qiáng)降雨對(duì)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生概率和危害程度的影響，使得評(píng)估結(jié)果與實(shí)際情況存在一定偏差。針對(duì)驗(yàn)證過程中發(fā)現(xiàn)的問題，對(duì)評(píng)估模型進(jìn)行修正和完善。在考慮人類工程活動(dòng)因素時(shí)，進(jìn)一步細(xì)化采礦活動(dòng)的評(píng)估指標(biāo)，增加采礦方式、開采深度、采空區(qū)范圍等具體參數(shù)，并通過實(shí)地調(diào)查和數(shù)據(jù)分析，確定這些參數(shù)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性的影響權(quán)重。對(duì)于降雨因素，建立動(dòng)態(tài)評(píng)估機(jī)制，實(shí)時(shí)收集降雨數(shù)據(jù)，根據(jù)不同時(shí)段的降雨量、降雨強(qiáng)度以及前期土壤含水量等因素，動(dòng)態(tài)調(diào)整降雨因素在評(píng)估模型中的權(quán)重和影響程度。在模型計(jì)算過程中，優(yōu)化數(shù)據(jù)處理和計(jì)算方法。提高數(shù)據(jù)的精度和準(zhǔn)確性，對(duì)收集到的地形地貌、地層巖性、氣象水文等數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制和驗(yàn)證，減少數(shù)據(jù)誤差對(duì)評(píng)估結(jié)果的影響。引入更先進(jìn)的算法和計(jì)算模型，如改進(jìn)的層次分析法中，采用更合理的標(biāo)度方法和一致性檢驗(yàn)方法，提高權(quán)重計(jì)算的準(zhǔn)確性；在模糊綜合評(píng)判法中，優(yōu)化隸屬函數(shù)的確定方法，使其更符合成渝鐵路沿線地質(zhì)災(zāi)害的實(shí)際情況。通過對(duì)評(píng)估模型的不斷驗(yàn)證和修正，提高模型的可靠性和準(zhǔn)確性，為成渝鐵路地質(zhì)災(zāi)害防治提供更科學(xué)、有效的決策依據(jù)。五、成渝鐵路沿線地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性分區(qū)評(píng)估5.1評(píng)估單元的劃分為了更精準(zhǔn)地對(duì)成渝鐵路沿線地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)估，需要科學(xué)合理地劃分評(píng)估單元。評(píng)估單元的劃分依據(jù)主要包括地形、地質(zhì)條件、水文氣象條件以及人類工程活動(dòng)等因素，這些因素相互作用，共同影響著地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生和發(fā)展。地形地貌是劃分評(píng)估單元的重要依據(jù)之一。成渝鐵路沿線地形復(fù)雜多樣，涵蓋了山地、丘陵和平原等多種地形。不同地形地貌條件下，地質(zhì)災(zāi)害的類型和發(fā)育程度存在顯著差異。在山地地區(qū)，地勢(shì)起伏大，坡度陡峭，容易發(fā)生滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害；而在平原地區(qū)，地勢(shì)相對(duì)平坦，地面沉降等災(zāi)害的發(fā)生概率相對(duì)較高。因此，根據(jù)地形地貌的特征，可將成渝鐵路沿線劃分為不同的地形地貌單元。通過地形數(shù)據(jù)和衛(wèi)星影像分析，識(shí)別出山地、丘陵和平原的邊界，將沿線劃分為若干個(gè)地形地貌相對(duì)一致的區(qū)域，每個(gè)區(qū)域作為一個(gè)評(píng)估單元。這樣的劃分能夠突出不同地形地貌對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的影響，為后續(xù)的危險(xiǎn)性評(píng)估提供更具針對(duì)性的基礎(chǔ)。地層巖性對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生起著關(guān)鍵作用。成渝鐵路沿線地層巖性多樣，不同的巖石類型具有不同的物理力學(xué)性質(zhì)和抗風(fēng)化、抗侵蝕能力。頁巖、泥巖等軟弱巖層，遇水后容易軟化、泥化，降低巖土體的強(qiáng)度，增加滑坡、崩塌等災(zāi)害的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)；而砂巖、灰?guī)r等堅(jiān)硬巖石，雖然強(qiáng)度較高，但在節(jié)理、裂隙發(fā)育的情況下，也可能發(fā)生崩塌等災(zāi)害。根據(jù)地層巖性的分布情況，將沿線劃分為不同的地層巖性單元。通過地質(zhì)勘察資料，明確不同地層巖性的分布范圍，將相同或相似地層巖性的區(qū)域劃分為一個(gè)評(píng)估單元。這樣可以更好地考慮地層巖性對(duì)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性的影響，為評(píng)估提供準(zhǔn)確的地質(zhì)基礎(chǔ)。地質(zhì)構(gòu)造是影響地質(zhì)災(zāi)害的重要因素之一。成渝鐵路沿線地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，褶皺、斷層等構(gòu)造發(fā)育。褶皺核部和斷層附近，巖石破碎，節(jié)理裂隙密集，巖土體的穩(wěn)定性較差，容易引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造的特征，如褶皺的軸向、斷層的走向和分布等，將沿線劃分為不同的地質(zhì)構(gòu)造單元。通過地質(zhì)調(diào)查和物探等手段，確定地質(zhì)構(gòu)造的位置和范圍，將處于同一地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域的劃分為一個(gè)評(píng)估單元。這樣的劃分有助于分析地質(zhì)構(gòu)造對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的控制作用，提高評(píng)估的準(zhǔn)確性。水文氣象條件對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生具有重要影響。成渝鐵路沿線降水充沛，且多暴雨天氣，強(qiáng)降雨是誘發(fā)滑坡、泥石流等災(zāi)害的主要因素之一。此外，河流的侵蝕和沖刷作用也會(huì)影響地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。根據(jù)降水、河流等水文氣象條件的差異，將沿線劃分為不同的水文氣象單元。通過氣象數(shù)據(jù)和水文監(jiān)測資料，分析不同區(qū)域的降水特征和河流分布情況，將水文氣象條件相似的區(qū)域劃分為一個(gè)評(píng)估單元。這樣可以更好地考慮水文氣象因素對(duì)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性的影響，為評(píng)估提供準(zhǔn)確的氣象水文基礎(chǔ)。人類工程活動(dòng)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生也有不可忽視的影響。成渝鐵路沿線人類工程活動(dòng)頻繁，如鐵路建設(shè)、采礦、切坡建房等，這些活動(dòng)改變了原有的地形地貌和巖土體平衡狀態(tài)，增加了地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)人類工程活動(dòng)的類型、強(qiáng)度和分布范圍，將沿線劃分為不同的人類工程活動(dòng)單元。通過實(shí)地調(diào)查和工程資料收集，了解人類工程活動(dòng)的具體情況，將人類工程活動(dòng)相似的區(qū)域劃分為一個(gè)評(píng)估單元。這樣的劃分能夠充分考慮人類工程活動(dòng)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的影響，為評(píng)估提供全面的工程活動(dòng)信息。綜合考慮以上因素，采用網(wǎng)格法和自然邊界法相結(jié)合的方式進(jìn)行評(píng)估單元的劃分。對(duì)于地形地貌、地層巖性等變化較為均勻的區(qū)域，采用一定大小的網(wǎng)格進(jìn)行劃分，每個(gè)網(wǎng)格作為一個(gè)評(píng)估單元，網(wǎng)格大小根據(jù)研究區(qū)域的比例尺和精度要求確定，一般在100米×100米至1000米×1000米之間。對(duì)于地形地貌突變、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、河流等自然邊界明顯的區(qū)域，以自然邊界為界進(jìn)行劃分，將不同自然邊界之間的區(qū)域作為一個(gè)評(píng)估單元。通過這種方式，共將成渝鐵路沿線劃分為[X]個(gè)評(píng)估單元，每個(gè)評(píng)估單元都具有相對(duì)一致的地形、地質(zhì)、水文氣象和人類工程活動(dòng)條件，為后續(xù)的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估提供了科學(xué)合理的基礎(chǔ)。5.2各評(píng)估單元危險(xiǎn)性計(jì)算與分析針對(duì)劃分好的各個(gè)評(píng)估單元，運(yùn)用基于層次分析法的綜合指數(shù)評(píng)估模型和模糊綜合評(píng)判法進(jìn)行危險(xiǎn)性計(jì)算。以評(píng)估單元A為例，該單元位于成渝鐵路的山區(qū)路段，地形起伏較大，坡度在25°-35°之間，坡向?yàn)闁|南向，高差約為200米。地層巖性主要為侏羅系砂巖、泥巖互層，地質(zhì)構(gòu)造上處于褶皺核部，斷裂較為發(fā)育。年平均降雨量為1200毫米，降雨集中在5-9月，多暴雨天氣。該區(qū)域人類工程活動(dòng)主要為鐵路建設(shè)和少量采礦活動(dòng)。在基于層次分析法的綜合指數(shù)評(píng)估模型計(jì)算中，首先確定各評(píng)估指標(biāo)的權(quán)重。通過專家打分構(gòu)建判斷矩陣，計(jì)算得到地形地貌權(quán)重為0.25，地層巖性權(quán)重為0.2，地質(zhì)構(gòu)造權(quán)重為0.15，氣象水文權(quán)重為0.2，地震活動(dòng)權(quán)重為0.1，人類工程活動(dòng)權(quán)重為0.1。對(duì)于地形地貌指標(biāo)，根據(jù)坡度、坡向、高差等因素，通過相應(yīng)的量化標(biāo)準(zhǔn)，確定其標(biāo)準(zhǔn)化值為0.8；地層巖性指標(biāo)，考慮砂巖、泥巖互層的特性以及其對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的影響，標(biāo)準(zhǔn)化值確定為0.7；地質(zhì)構(gòu)造指標(biāo)，由于處于褶皺核部且斷裂發(fā)育，標(biāo)準(zhǔn)化值為0.8；氣象水文指標(biāo)，根據(jù)降雨量和降雨特征，標(biāo)準(zhǔn)化值為0.7；地震活動(dòng)指標(biāo)，因該區(qū)域地震活動(dòng)相對(duì)較弱，標(biāo)準(zhǔn)化值為0.3；人類工程活動(dòng)指標(biāo)，考慮鐵路建設(shè)和采礦活動(dòng)的影響，標(biāo)準(zhǔn)化值為0.6。根據(jù)綜合指數(shù)評(píng)估模型公式I=w1y1+w2y2+…+wnyn，計(jì)算評(píng)估單元A的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性綜合指數(shù)I=0.25×0.8+0.2×0.7+0.15×0.8+0.2×0.7+0.1×0.3+0.1×0.6=0.715。在模糊綜合評(píng)判法計(jì)算中，對(duì)于地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、氣象水文、地震活動(dòng)、人類工程活動(dòng)等評(píng)價(jià)指標(biāo)，分別確定其對(duì)低、中、高評(píng)語等級(jí)的隸屬度。地形地貌對(duì)低、中、高評(píng)語等級(jí)的隸屬度分別為0.1、0.6、0.3；地層巖性的隸屬度分別為0.1、0.5、0.4；地質(zhì)構(gòu)造的隸屬度分別為0.1、0.6、0.3；氣象水文的隸屬度分別為0.1、0.6、0.3；地震活動(dòng)的隸屬度分別為0.8、0.2、0；人類工程活動(dòng)的隸屬度分別為0.2、0.5、0.3。構(gòu)建模糊矩陣R：R=\begin{pmatrix}0.1&0.1&0.1&0.1&0.8&0.2\\0.6&0.5&0.6&0.6&0.2&0.5\\0.3&0.4&0.3&0.3&0&0.3\end{pmatrix}通過層次分析法確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重向量A=(0.25,0.2,0.15,0.2,0.1,0.1)。進(jìn)行模糊合成運(yùn)算，B=A×R=(0.25×0.1+0.2×0.1+0.15×0.1+0.2×0.1+0.1×0.8+0.1×0.2,0.25×0.6+0.2×0.5+0.15×0.6+0.2×0.6+0.1×0.2+0.1×0.5,0.25×0.3+0.2×0.4+0.15×0.3+0.2×0.3+0.1×0+0.1×0.3)=(0.2,0.56,0.24)。根據(jù)最大隸屬度原則，該評(píng)估單元地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性等級(jí)為“中”。對(duì)其他評(píng)估單元也進(jìn)行類似的計(jì)算分析。通過對(duì)所有評(píng)估單元危險(xiǎn)性計(jì)算結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)處于山區(qū)且地層巖性為軟弱巖層、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、降雨量大的評(píng)估單元，如評(píng)估單元B、C等，地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性綜合指數(shù)普遍較高，模糊綜合評(píng)判結(jié)果也多為“高”或“中”等級(jí)；而位于平原地區(qū)，地層巖性穩(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造簡單，人類工程活動(dòng)影響較小的評(píng)估單元，如評(píng)估單元D、E等，地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性綜合指數(shù)較低，模糊綜合評(píng)判結(jié)果多為“低”等級(jí)。通過對(duì)各評(píng)估單元危險(xiǎn)性的詳細(xì)計(jì)算與分析，能夠清晰地確定成渝鐵路沿線不同區(qū)域的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性等級(jí)，為后續(xù)制定針對(duì)性的防治措施提供了有力的依據(jù)。5.3地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性分區(qū)結(jié)果根據(jù)危險(xiǎn)性計(jì)算結(jié)果，運(yùn)用地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)，繪制成渝鐵路地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性分區(qū)圖，將成渝鐵路沿線劃分為高、中、低三個(gè)危險(xiǎn)區(qū)，不同危險(xiǎn)區(qū)在分布范圍、災(zāi)害類型及危害程度等方面存在明顯差異。高危險(xiǎn)區(qū)主要分布在成渝鐵路沿線的山區(qū)地段，如重慶境內(nèi)的華鎣山地區(qū)、四川境內(nèi)靠近山區(qū)的部分路段等。這些區(qū)域地形起伏大，坡度陡峭，山體穩(wěn)定性差，地層巖性多為易風(fēng)化破碎的砂巖、泥巖互層，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，褶皺、斷層發(fā)育，且降雨量大，人類工程活動(dòng)相對(duì)頻繁，多種因素疊加，導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的概率和危害程度較高。在華鎣山地區(qū)，高危險(xiǎn)區(qū)主要集中在山體坡度大于30°的區(qū)域，這些區(qū)域巖石破碎，節(jié)理裂隙發(fā)育，滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)。在過去的五年里，該地區(qū)共發(fā)生滑坡災(zāi)害[X]起，崩塌災(zāi)害[X]起，對(duì)鐵路的安全運(yùn)營造成了嚴(yán)重威脅，曾多次導(dǎo)致鐵路臨時(shí)停運(yùn)，進(jìn)行搶險(xiǎn)修復(fù)工作。高危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害類型主要以滑坡、崩塌和泥石流