1、第 43卷第 1期2023年 2月防灾减灾工程学报Journal of Disaster Prevention and Mitigation EngineeringVol.43 No.1Feb.2023青藏高原东南缘自然地理对铁路交通廊道提出的挑战张向民（中南大学土木工程学院，湖南 长沙 410075）摘要:位于青藏高原东南缘的川藏交通廊道将面临极其复杂的工程环境，全线复杂结构桥梁、超长深埋隧道众多、长大坡道客货共线运行，使其安全高效建设和长期稳定运营面临巨大挑战。首先阐释青藏高原东南缘地形地貌、气候环境、新构造活动以及自然灾害等方面的特征与规律；深入分析高原东南缘独特自然地理对川藏交通廊道提
2、出的挑战及应对策略；最后提出如何改进和强化轨道结构来应对面临的挑战。研究结果表明：沿线区域大地貌格局以高山峡谷为主体，具山高、坡陡、谷深的险峻地形和极致地貌景观；沿线各地具有气候垂直分带明显和区域差异大等特点，灾害性天气如雷暴、冰雹、大风、大雪及暴雨频现；沿线行经青藏高原周缘挤压转换造山带以及向东和南东方向“逃逸”的侧向挤出地体群，区域断裂构造极为发育，断裂活动性强，具有强构造应力和高地热；沿线区域为高灾害风险区，尤以强震、地震滑坡、高位远程滑坡、冰湖溃决以及大型滑坡堵江事件等致灾因子危险性高；建议采取增加钢轨重量和采用合金轨、强化无缝线路结构稳定性以及轮轨系统动力学性能合理匹配等措施改进和强
3、化现行轨道结构。关键词:青藏高原东南缘；自然地理；新构造活动；自然灾害；铁路交通廊道；轨道结构中图分类号:P954；U211；X43 文献标识码:A 文章编号:16722132(2023)01000117The Challenge of Physical Geography on the Southeast Edge of Qinghai Tibet Plateau to Railway Transportation CorridorZHANG Xiangmin(School of Civil Engineering,Central South University,Changsha 4100
4、75,China)Abstract:Sichuan-Tibet transportation corridor in the Southeast Edge of Qinghai-Tibet Plateau faces an extremely challenging engineering environment.There are many complex structural bridges，super-long and deep-buried tunnels and long ramps for both passenger and freight trains along the wh
5、ole line，which pose great challenges to its safe and efficient construction and long-term stable operation.First，the characteristics and laws of the topography，climate environment，neotectonic activities，and natural disasters in the southeastern margin of the Qinghai-Tibet Plateau are explained.Then，
6、the challenges and countermeasures to the Sichuan-Tibet transportation corridor brought by the unique physical geography of the southeastern margin of the Plateau are analyzed.Finally，the method to improve and strengthen the track structure is proposed to meet the challenges.The results show that：DO
7、I：10.13409/ki.jdpme.20220526002收稿日期：20220526；修回日期：20220716基金项目：国铁集团科技研究开发计划课题（K2021G026）资助作者简介：张向民(1973)，男，讲师，博士。主要从事铁路轨道方面的研究。Email:1（1）The large geomorphic pattern of the region along the line is dominated by high mountains and valleys，with steep terrain and extreme geomorphic landscape of high mo
8、untains，steep slopes and deep valleys.（2）The climate along the line is characterized by obvious vertical zonation and great regional differences，and severe weather such as thunderstorms，hail，strong winds，heavy snow，and heavy rainfall occur frequently.（3）The Sichuan-Tibet transportation corridor pass
9、es through the compression conversion orogenic belt around the Qinghai-Tibet Plateau and the lateral extrusion terrane group escaping to the East and Southeast.The regional fault structure is extremely developed with strong fault activities，as well as strong tectonic stress and highland heat.（4）The
10、areas along the Sichuan-Tibet transportation corridor has high disaster risks from strong earthquakes，seismic landslides，high distance landslides，glacial lake outburst，and large landslides blocking the river.（5）It is proposed to improve and strengthen the current track structure by increasing the ra
11、il weight，adopting alloy rail，enhancing the structural stability of continuously welded rail track and matching the dynamic performance of wheel-rail system reasonably.Keywords:southeastern margin of QinghaiTibet Plateau；physical geography；neotectonic activities；natural disasters；railway transportat
12、ion corridor；track structure0 引 言位于青藏高原东南缘的铁路交通廊道，包括规划建设的滇藏铁路以及开工建设的川藏铁路将面临独特且极具挑战性的工程环境，主要表现在显著的地形高差，恶劣的气候条件，强烈的板块活动，频发的自然灾害，敏感的生态环境等。例如川藏铁路雅安至林芝段（简称雅林段），正线全长约 1 011 km，客货共线运行，最高速度 200 km/h。全线隧道 72座共 838 km，占正线长约 83%；桥梁 89 座共 120 km；限制坡度 30，大于 25 路段约 229 km。全线复杂结构桥梁、超长深埋隧道众多，桥隧比高达 95%，动车组、普客、货物列车长大
13、坡道共线运行，勘察设计、工程建设、运营维护、全生命周期面临巨大挑战。本文详细阐释青藏高原东南缘地形地貌、气候环境、新构造活动以及自然灾害等特征与规律，深入分析高原东南缘极致自然地理对川藏交通廊道提出的挑战及应对策略，并有针对性地提出铁路轨道结构改进与强化措施，为川藏交通廊道铁路安全高效建设和长期稳定运营提供科学依据和技术支撑。1 沿线极致的地形地貌川藏交通廊道由东向西行经二郎山就进入了青藏高原（二郎山是高原东缘与四川盆地西缘的交接地带1），其中雅林段主要穿行于大地貌格局以高山峡谷为主体的青藏高原东南缘。由于南亚和东亚季风在此交汇，流水侵蚀作用成为地貌发育的主要外营力，主要河流下切深且窄，因此这
14、里高山环绕、山势险峻、峡谷深切，地形切割破碎，形成举世闻名的地势陡峻河流侵蚀地貌2。雅林段从东向西行经四川盆地西缘、横断山高山峡谷区（包括川西高原）和藏东南高山峡谷区三大地貌单元。其中横断山系是中国最典型的南北向山系，自西而东横亘有伯舒拉岭、他念他翁山、芒康山、沙鲁里山、大雪山等多重并列的高大山脉，据统计本区 95%以上的地貌为山地。夹峙在大山之间的怒江、澜沧江、金沙江、雅砻江、大渡河等大江河流不断侵蚀和切割山地，加之青藏高原隆升，进一步扩大岭谷间高差，山脊沟谷高程差最大可达 34 km1。横断山区高山峡谷比邻而列，具山高、坡陡、谷深的险峻地形和极致地貌景观。藏东南高山峡谷区包括念青唐古拉山以
15、南，喜马拉雅山以北，伯舒拉岭以西的山地，是三条山脉的交汇地，帕隆藏布、易贡藏布和察隅曲流经其间，该区为典型的高山峡谷地貌。东喜马拉雅构造结位于该区，地质构造复杂强烈，造就了本区最高峰南迦巴瓦峰（7 782 m）3。藏东南高山峡谷区处在高原东南边缘斜面上，面对印度洋，直接受南亚季风作用，平均气温较高，降水较充沛，因而高山带冰雪作用强烈，现代海洋性冰川普遍发育，冰川、冰湖、冰碛地貌及寒冻风化地貌特征明显，在高海拔、季风气候、河流和冰川等外营力作用2下，侵蚀切割强烈4。川藏交通廊道在地形地貌方面面临的挑战主要有：雅林段需要克服青藏高原东缘地形极变带的高程剧增。高原东缘是活动构造和地貌特征最复杂的高原
16、边界2，作为环青藏高原周缘最陡峭地形 地 貌 边 界，有 些 地 段 在 100 km 范 围 内 海 拔 从500 m 迅速上升至近 5 000 m5。雅林段行经以南北向高山峡谷相间排列为主要地貌特征的横断山区。雅林段除昌都地区外，基本沿北纬 30附近穿行，属横断山区中段，该段相对地势最大12。桥隧工程是克服高原面上起伏地形的有效手段5。雅林段行经山脊与谷底高差悬殊、垂直地带性明显、垂直自然带谱多样的南迦巴瓦地区、贡嘎山地区和藏东三江平行岭谷区。其中南迦巴瓦地区和贡嘎山地区位于板块几何形态发生重大转折处，是整个造山带中构造作用最强烈、构造变形最剧烈、山脉隆升与剥蚀最快速且伴随有大规模变质作用、新生代深熔作用和岩浆活动的地区6。地貌结构越复杂，局地相对高差越大，越有利于山地灾害发育。2 沿线复杂的气候环境雅林段沿线地处亚热带纬度位置，但由于青藏高原大地形作用，打破了地球陆面自然地域纬向分异的一般规律和分布格局，突出了气候变化垂直地带性特点。从自然景观可反映出立体气候居主导地位，沿线随着海拔升高，依次出现亚热带（如雅安）、山地亚热带（如泸定、林芝、波密）、山地暖温带（如康定、雅江）、高原
