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