高速铁路复杂岩溶地质勘察与灾害防治

随着我国高速铁路建设由东部向西部延展复杂岩溶区高速铁路工程遭遇的诸多岩溶地质问题逐渐显现，并成为勘察设计需要突破的技术难题。本书以理论和技术创新研究为主线，针对高速铁路建设中突出的岩溶地面塌陷、隧道水突泥、大型溶洞失稳、危岩落石等岩溶地质问题和勘察难、评估预测难、选线难、设计难等勘察设计技术难题，从铁路岩溶地质理论、减灾选线、风险评估、灾害防治技术等方面系统地阐述了复杂岩溶区高速铁路地质勘察与灾害防治的理论和实践，构建了高速铁路复杂岩溶地质勘察与灾害防治技术体系。本书可供从事铁路、公路、地铁、市工程地质与岩土工程勘察设计的工程技术人员和高等学校、科研院所的教学、研究人员参考。

第1章 绪论 1
1.1 我国岩溶区高速铁路规划建设概况 1
1.2 岩溶区高速铁路建设面临的新挑战 3
1.2.1 我国岩溶区铁路建设历程 5
1.2.2 高速铁路的工程特点 8
1.2.3 高速铁路岩溶地质勘察面临的新挑战 10
1.3 岩溶问题研究现状 11
1.3.1 岩溶地质相关理论研究现状 11
1.3.2 岩溶区地质选线研究现状 14
1.3.3 岩溶区综合勘察技术研究现状 15
1.3.4 主要岩溶风险评估现状 17
1.3.5 岩溶灾害防治技术研究现状 20
1.4 岩溶研究亟待解决的技术问题 22
1.5 主要内容及技术路线 23
1.5.1 主要内容 23
1.5.2 技术路线 24
1.6 项目研究历程 24
1.7 主要成果 26
参考文献 28
第2章 高速铁路工程岩溶相关理论研究 34
2.1 高速铁路建设中的主要岩溶地质问题 34
2.1.1 深埋长大隧道岩溶问题 34
2.1.2 厚覆盖型岩溶地面塌陷 47
2.1.3 高墩大跨特殊结构桥梁桥址岩溶地质问题 48
2.2 高速铁路工程岩溶地质理论研究 53
2.2.1 现代深部复杂岩溶研究 53
2.2.2 厚覆盖型岩溶塌陷机理研究 71
2.2.3 高速铁路岩溶工程地质分区研究 86
2.3 复杂岩溶区高速铁路综合选线技术研究 93
2.3.1 减灾选线的基本概念 93
2.3.2 减灾选线的控制因子——岩溶致灾因子减灾选线策略 93
2.3.3 减灾选线的指导原则 98
2.3.4 线路方案定量综合比选方法 108
2.3.5 复杂岩溶区高速铁路减灾选线方法体系 113
2.4 小结 113
参考文献 116
第3章 复杂岩溶区高速铁路“空、天、地”一体化综合勘察技术 119
3.1 概述 119
3.2 新型勘察技术 120
3.2.1 天——卫星高分遥测遥感新技术 120
3.2.2 空——无人机高分航测遥感新技术 125
3.2.3 地——地面或近地表勘察新技术 130
3.3 综合勘察模式 150
3.3.1 主要勘察技术特点及适用范围 150
3.3.2 各类岩溶区综合勘察模式 154
3.3.3 各勘察设计阶段岩溶综合勘察模式 174
3.3.4 高速铁路工程“空、天、地”一体化综合勘察成套技术体系 178
3.4 小结 181
参考文献 183
第4章 高速铁路主要岩溶风险评估 184
4.1 概况 184
4.2 风险评估方法 185
4.2.1 专家经验估计法 185
4.2.2 逆序叠加法 185
4.2.3 模糊综合评判法的数学模型 186
4.3 权重确定方法 187
4.3.1 判断矩阵(A)的构建 187
4.3.2 层次分析法计算中的方法 188
4.4 主复杂岩溶区高速铁路线路方案风险评估 189
4.4.1 识别风险因素与风险事件 189
4.4.2 线路方案风险 190
4.5 岩溶地面塌陷风险评估 191
4.5.1 岩溶地面塌陷的影响(控制)因素分析 191
4.5.2 岩溶地面塌陷评估方法 193
4.5.3 风险等级划分 196
4.5.4 风险接受准则 196
4.5.5 岩溶地面塌陷风险评估实践 196
4.6 岩溶隧道涌水突泥风险评估 205
4.6.1 岩溶隧道涌水突泥影响因素 205
4.6.2 岩溶隧道涌水突泥评估模型的建立 208
4.6.3 隧道涌水突泥风险分级 214
4.6.4 灾害风险接受准则 214
4.6.5 岩溶隧道涌水突泥风险评估实践 215
4.7 隧道穿越大型溶洞失稳风险评估 219
4.7.1 隧道穿越大型溶洞失稳风险控制因素 219
4.7.2 隧道穿越大型溶洞失稳风险评估模型建立 223
4.7.3 风险等级划分 225
4.7.4 风险接受准则 226
4.7.5 大型岩溶大厅风险评估实践 226
4.8 岩溶区高陡边坡危岩落石风险评估 230
4.8.1 岩溶区高陡边坡危岩落石灾害控制因素 230
4.8.2 危岩落石灾害风险评估模型建立 233
4.8.3 风险等级划分 236
4.8.4 风险接受准则 236
4.8.5 岩溶区危岩落石风险评估实践 237
4.9 小结 240
参考文献 241
第5章 复杂岩溶区高速铁路防灾减灾实践 243
5.1 复杂岩溶区高速铁路减灾选线实践 243
5.1.1 武广高速铁路韶关至花都段减灾选线 244
5.1.2 渝利铁路减灾选线 246
5.1.3 贵广高速铁路桂林雄村至贺州段减灾选线 250
5.1.4 沪昆高速铁路北盘江区域减灾选线 252
5.1.5 云桂铁路减灾选线 256
5.1.6 成贵高速铁路减灾选线 261
5.1.7 郑万高速铁路减灾选线 264
5.2 高速铁路工程岩溶灾害防治 272
5.2.1 路基岩溶灾害防治 272
5.2.2 桥基岩溶灾害防治 284
5.2.3 隧道岩溶灾害防治 289
5.3 小结 309
参考文献 311