评价指标的确定和量化途径

2025-04-06 14:41:54

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回答1：

一、相关因素分析和评价指标的确定

在充分考虑各种因素的基础上，选取了地形地貌、工程地质岩组、斜坡结构、地质灾害发育现状、地壳稳定性、微地貌类型（地形与铁路设计高程间的高差）、人类工程活动、降水量（主要考虑垂直降水量的差别）、与沟谷间的距离等作为评价指标。

1.地形地貌

丽江-香格里拉段在地貌上属构造剥蚀高中山、构造侵蚀高山区，地势总体西北高东南低。地面高程多在2500～5000 m，最高峰为丽江北西的玉龙雪山，主峰扇子陡高程5596 m，最低处为丽江以北白马厂一带金沙江河谷，高程约1570 m。河流和山脉的延伸方向与构造线方向基本一致。地形地貌对工程地质条件的影响（地质环境因素）主要体现在地形坡度、坡向和高程3个方面，丽江-香格里拉段地面高程分布和地形坡度分布特征见图13-3和图13-4。

2.工程地质岩组

丽江-香格里拉段地层从古生界到新生界，除白垩系、侏罗系外均有出露。按照不同岩性的结构以及工程地质特性的差异，划分为4类工程地质岩组（图13-5）。

（1）松散第四系土石类：主要为第四系不同成因的粘性土、砂类土和卵漂石（碎石）层，以及坡积、残坡积碎石土，少量湖相沉积物，厚度分布不均，多呈松散结构。主要分布于丽江盆地、中甸-小中甸盆地、河漫滩阶地及山前地带等。

（2）软弱岩组：主要包括弱胶结的冰川堆积物，奥陶系、志留系片岩以及弱胶结的断裂带碎裂岩。研究区内碳酸盐胶结的冰碛物———冰碛（冰水）砾岩，单轴抗压强度可达10～14 MPa，属于软岩范畴，主要分布在玉龙雪山西麓仁河沟、中义沟和新联沟两侧。该区断裂破碎带范围一般为20～50 m，部分达100 m，断裂带内碎裂岩属于软弱岩体。

图13-3 丽江香格里拉段地面高程分布特征图

图13-4 丽江香格里拉段地形坡度分布图

图13-3 丽江香格里拉段工程地质岩组图

图13-6 丽江香格里拉段斜坡结构类型划分图

（3）较坚硬中厚层状砂板岩、玄武岩岩组：主要为二叠系玄武岩，三叠系、奥陶系砂板岩和千板岩、片岩，寒武系粉砂岩、板岩，古近系砾岩、砂岩，区内喷出岩以及虎跳峡地区不明时代变质岩等大部分呈层状分布，力学性质较好。该类工程地质岩组在丽江-香格里拉段分布较广，除盆地外的其他区域均有分布，且以北部分布较多。

（4）坚硬块状碳酸盐岩岩组：主要为泥盆系、石炭系灰白色、深灰色大理岩，少量灰岩、泥灰岩，三叠系和二叠系石灰岩，该类岩石单轴抗压强度50～80 MPa。分布较广，分布面积仅次于较坚硬中厚层状砂板岩、玄武岩岩组，在虎跳峡峡谷区、玉龙雪山及其西南部分布较多。

3.斜坡结构

丽江-香格里拉段斜坡结构类型大致可以分为：顺向坡、反向坡、横向坡和平坡（图13-6）。

顺向坡（岩层倾向与坡向交角＜45°）：主要由二叠系片理化玄武岩和三叠系板岩组成，在区域上主要分布在虎跳峡镇至小中甸镇的214国道边坡。由于公路和河流顺岩层走向或与岩层走向呈小夹角延伸，在人工开挖和河流冲刷坡脚作用下，边坡崩塌和滑坡多见。

反向坡（岩层倾向与坡向交角在135°～225°之间）：反向坡的总体稳定性较好，多分布在顺向坡沟谷的对岸。

横向坡（岩层倾向与坡向交角在45°～135°或225°～315°）：在区内普遍发育于二叠系玄武岩，三叠系玄武岩、砂岩和板岩中，以及泥盆系碳酸盐岩中。总体上，横向坡稳定性较好。

平坡：主要是指第四系堆积物组成的边坡，包括河流堆积、崩积、坡积、湖相沉积、冰川堆积等。之所以将第四系堆积物组成的边坡单独列出，主要是因为该类边坡分布较广，在丽江盆地、中甸-小中甸盆地、大具盆地、金沙江河谷两岸以及忠义沟、仁河沟和新联沟等都有分布。

4.地质灾害发育程度

野外地质调查表明，丽江-香格里拉段的主要地质灾害类型包括崩塌、滑坡和泥石流等。

崩塌：区内崩塌灾害主要发育于金沙江两岸及其支流深切谷地，在玉龙雪山和哈巴雪山等高山顶部陡峭地区也较为常见。

滑坡：区内滑坡规模以中小型为主，少数为大型甚至特大型，多见于金沙江沿岸及支流地区。根据滑坡体的物质组成又可分为：残坡积物滑坡、粘性土（残积粘土和湖相粘土）滑坡、岩质滑坡及复杂斜坡体等。

泥石流：区内泥石流以暴雨型最为突出，夏秋季泥石流较多，其中6～9月份发生的泥石流约占94.1%。丽江-香格里拉段受泥石流影响的区域主要集中在金沙江沿岸及其支流地区。

5.地壳稳定性

地壳稳定性对重大工程选址具有重要的影响。为了避免与外动力地质因素的重复，在评价中地壳稳定性因素重点考虑了活动断裂的活动强度和潜在震源区的分布情况。滇藏铁路丽江-香格里拉段途经的主要活动断裂带有：丽江-剑川断裂带、龙蟠-乔后断裂带、哈巴-玉龙雪山东麓断裂带、丽江盆地东缘断裂带、中甸断裂带、小中甸-大具断裂带、中甸-海罗断裂带等，活动断裂特征及其对铁路的影响评价标准见表13-1和表13-2。丽江-香格里拉段位于中甸-大理控震构造带内，可划分为剑川强震源区，丽江-大具、中甸-小中甸、大具-哈巴等3个中等震源区，以及虎跳峡-龙蟠和天生桥2个弱震源区。

6.微地貌类型

地势的起伏对铁路建设具有很大的影响，地面高程和铁路设计高程之间的高差可以从侧面反映工程建设的难易程度。丽江-香格里拉段铁路设计高程为2080～2010 m，铁路通过区地势最大相对高差可达4300 m。

表13-1 研究区主要活动断裂特征和分级

表13-2 活动断裂对铁路影响评价标准简表

7.人类工程活动

人类工程活动对工程的影响主要表现在不合理的开挖、填方、工程爆破和建筑荷载等方面。由于人类工程活动的复杂性和不确定性，本次采用拟建铁路与现有公路和村镇之间的距离来反映人类工程活动对铁路规划的影响，属于外部影响因素。

8.降水量

降水量对岩土体稳定性具有较大影响。由于丽江-香格里拉段规划区范围较小，区内降水量的差异主要在于垂直降水量，即在雪线以上降水主要以降雪为主，雪线以下以降雨为主。

9.与沟谷之间的距离

丽江-香格里拉段主要途经金沙江及其支流（图13-8）。河流的发育为崩塌、滑坡和泥石流等地质灾害的发生提供了足够的临空面，距河流（冲沟）的远近与地质灾害的分布具有一定的相关性。此外，与沟谷之间的距离也是反映铁路附近沟谷岸坡易冲性的一个指标。

二、评价指标的量化途径

在上述评价指标确定后，充分利用GIS技术强大的基础数据处理和空间分析功能，在ArcGIS 9.2平台上形成专题图，包括：地形坡度文件（BD_slope）、工程岩组文件（Rock_GRID）、斜坡结构类型区文件（Str_GRID）、地质灾害发育程度文件（Geohazard_GRID）、潜在震源区文件（Earthquake_GRID）、活动断裂文件（Fracture_GRID），微地貌类型文件（Elevation_GRID）、工程活动文件（Engineering_GRID），降水量栅格文件（Rain_GRID）、水系距离分析文件（Distance to River）。

图13-7 丽江-香格里拉段主要活动断裂分布与影响范围图

图13-8 丽江-香格里拉段主要活动河流分布与影响范围图

基于上述专题图层，对于能够直接量化的指标，可以在矢量化的专题图层提取相应的数据信息，然后对指标进行等级划分并赋值；对于不能直接量化的指标，采用评分比较的方法，根据平面分布特点进行分区划分等级并赋值。以上可获得各评价指标的单因素等级量化结果。

ArcGIS的空间分析模块主要是基于栅格数据模型的，根据丽江-香格里拉段铁路规划区范围和工程地质条件，将栅格大小定为50×50 m，将面积6621.5 km²的规划区划分为2648600个栅格单元，将上述单因素等级量化结果离散成栅格数据，即可得到用于叠加分析的地形坡度因子、工程地质岩组因子、斜坡结构类型因子、地质灾害发育程度因子、潜在震源区因子、活动断裂因子、微地貌类型因子、工程活动因子、降水量因子和沟谷距离因子。

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