高烈度地震山区铁路减灾选线技术

邱燕玲， 姚令侃，2，3， 朱 颖， 魏永幸

（1.西南交通大学土木工程学院，四川成都610031；2.高速铁路线路工程教育部重点实验室，四川成都610031；3.抗震工程技术四川省重点实验室，四川成都610031；4.中铁二院工程集团有限责任公司，四川成都610031）

高烈度地震山区铁路减灾选线技术

邱燕玲1， 姚令侃1，2，3， 朱 颖4， 魏永幸4

（1.西南交通大学土木工程学院，四川成都610031；2.高速铁路线路工程教育部重点实验室，四川成都610031；3.抗震工程技术四川省重点实验室，四川成都610031；4.中铁二院工程集团有限责任公司，四川成都610031）

为从源头上减轻高烈度地震山区的铁路灾害，针对选线设计中廊道方案选择和空间定线，从风险调控的理念，研究了减灾选线技术.采用断裂构造地貌理论，对活动断裂塑造的地貌格局和强震灾害效应进行了综合分析，得出了廊道方案选择原则.根据波动理论，对芦山、汶川地震等表现出的地震波传播的地形效应进行分析，提出了空间定线要点.研究结果表明：逆断层下盘挠曲盆地、正断层上盘断陷盆地、走滑断层断陷盆地和拉分盆地，均是铁路廊道方案可利用的地貌单元.确定大段落线路高程时，可不考虑高程放大效应；峡谷地形线路应避免布置在地震波入射方向一侧；近场区线路应选择在地震波传播的迎坡向，远场区在背坡向；应尽量避免设置小半径曲线，凸曲线应避免设置深路堑或高大支挡工程.

铁路选线设计；地震；山区；风险调控

21世纪以来，相隔不到5年，四川境内就相继发生了“5·12”汶川大地震和“4·20”芦山地震.这2次地震中，灾区公路、铁路震害严重.而且，交通阻断极大地阻碍、延缓了救援队伍和工程机械进入灾区，加大了救援难度，成为抢通保通工作的巨大障碍.选线设计事关整个铁路设计的全局，高烈度地震山区选线不仅是从源头上减轻灾害的首要环节，也是在节省工程投资和减轻未来地震灾害风险的矛盾中统筹规划的多目标决策过程.必须从廊道方案选择到空间定线的各环节系统贯彻风险调控的理念，而支撑该理念实施的理论与技术研究亟待开展.

目前国家标准和铁路行业规范并未设定不能修建铁路的禁区，是否采用通过高烈度地震区的方案，仍应通过技术、经济、灾害风险等多方面因素综合比选后决定.若从全局考虑认定通过高烈度地震区为最有利的方案时，除按规范进行工程抗震设计外，更重要的是在选线设计各阶段都应贯彻风险调控的理念，最大限度地减少地震风险.铁路选线设计的基本内容，从整体到局部依次分为走向选择、空间定线、工程布置3个环节.有关工程布置阶段的减灾对策已另文介绍［1-2］.本文的目的即在上述2次地震大量实震资料的支持下，研究反映山区地震地形效应的统计规律，提出走向选择、空间定线这2个环节的风险调控原则和方法.

1 基于断裂构造地貌学的铁路廊道方案选择原则

选线设计中，走向选择即确定线路的基本交通廊道，是铁路线路设计中最根本的问题，线路走向是否合理，直接关系到铁路本身的工程投资和运营效果.地形决定了选线条件，并在很大程度上影响铁路的主要技术标准.高烈度地震山区多为新构造运动的造山带，强烈的构造运动使区域地形地貌陡峻，地形条件往往成为该区域线路的控制性因素.

1.1 断裂构造与地形廊道

在地形陡峭的山区，常常会镶嵌一些宽谷或线状分布的盆地，这些在崇山峻岭中镶嵌的平缓、顺直的盆地，在历史上一般已自然演化形成为经济据点和交通廊道，成为铁路应利用的有利地形，铁路从此通过也符合服务地方，满足社会、经济要求的宗旨.此外，崩塌、滑坡、泥石流是山区铁路常年遭受的山地灾害，其发生频率远远高于地震，利用山区盆地布线还能有效地减轻铁路服务期内的山地灾害.

但这些盆地往往是活动断裂塑造的地貌，它们沿断裂带分布，是与断裂相关的构造盆地.可以将这类构造盆地分为挠曲类盆地、伸展类盆地和走滑类盆地三大类，分别沿逆断层、正断层和走滑断层走向分布（图1）.

图1 与断裂相关的构造盆地Fig.1 Fault-related tectonic basins

挠曲类盆地是在挤压性造山过程中，岩石圈褶皱冲断，在俯冲、挤压和逆冲负荷作用下岩石圈弯曲沉降并充填而形成的盆地.在造山带前缘，这种挠曲类盆地称为前陆盆地（图2（a）），规模一般较大，随着远离造山带，挠曲作用减弱，并在前缘隆起.如成都盆地是龙门山前陆盆地，龙泉山则是成都盆地的前缘隆升［3］.随着逆冲带向前扩展，前陆盆地被卷入褶皱中，造山带不断加厚并向前陆推进，原前陆盆地被推覆掩盖、破裂萎缩，有可能在造山带内部残留小盆地，如雅江盆地就是前陆盆地边缘的残留盆地［4］.

伸展类盆地是在引张作用下，地壳和岩石圈伸展、减薄而形成的盆地.断陷盆地是由断层所围限的陷落盆地，在平面上沿断层线呈狭长条状分布，在剖面上受断层围限方式控制，单侧有断裂形成楔形断陷盆地（图2（b）），双侧有断裂形成槽形断陷盆地（图2（c））.盆地内堆积有较厚的第四纪松散沉积物，山区盆地中，断陷盆地规模一般较大.

沿大型走滑断裂带附近形成的各种类型的盆地统称为走滑类盆地.如果是纯的走向滑动断层，断层在剖面上直立，在平面上呈直线，不可能产生张性或压性分量，断裂两侧岩体守恒，不能形成盆地.山区广泛发育的走滑断裂对调节造山带的差异压缩和伸展具有重要作用，有一定的倾向分量，这就形成了山岭和盆地地貌.

由于断层两侧的反向水平运动，运动前进方向受限，后方应力亏损，在断层末端产生分支正断层，将剪切运动转换为局部拉张及垂直断陷运动，以实现应力调整而终止破裂，因而形成楔形断陷盆地.单条走滑断裂在地貌上表现为断裂前端的隆起山岭和末端的断陷盆地.走滑断层一般不会单独出现，往往是多条走滑断层羽列状阶步叠接组成走滑断裂带，由于2条羽列状断层之间相向运动，往往发育拉分盆地（图2（d））.拉分盆地是沿走滑断裂带发育多且大的盆地，在右旋右阶或左旋左阶条件下形成，多呈菱形或矩形.拉分盆地的规模变化很大，大者长逾百千米，宽数十千米，小者长数百米，宽仅数十米.如甘孜盆地就是鲜水河断裂带和玉树-甘孜断裂带形成的大型拉分盆地.

图2 断裂构造盆地示意Fig.2 Schematic diagram of fault tectonic basins

可见，在山区，不同类型的断层，塑造了各类构造盆地，要利用这些地形条件有利的区域布线，就必须面对地震灾害的风险.下面在对不同类型断裂的活动性和强震震害特征分析的基础上，提出廊道方案选择的原则.

1.2 基于地形和地质灾害风险综合分析的廊道方案选择原则

1.2.1 近逆断层的廊道方案选择原则

逆断层活动性的特点是高震级低频率，需要较长时间累积应力、应变.强震作用下上下盘效应明显，上盘产生的地表变形和破坏范围大，而下盘挤压下陷，活动性弱，破坏效应沿主断裂迅速衰减.如汶川地震触发的崩塌滑坡，上盘在20 km后衰减，而下盘6 km后迅速衰减［6］.前陆盆地范围很广，一般线位具有远离断裂带的条件；若铁路必须建在断裂附近时，线位应选择在下盘的盆山过渡区域，这样可相对减轻地震风险.而对于前陆残留盆地，已被卷入断层上盘之中，地震破坏作用强烈，不建议选线利用.

1.2.2 利用正断层断陷盆地的廊道方案选择原则

正断层从地震破坏效应来看，由于上盘效应，地震破坏作用比下盘强，对线路是不利因素；但上盘的断陷盆地在地形上有利，同时海拔较下盘低，可大幅度降低线路高程.由于正断层以张性为主，断层面的正应力小，摩擦阻力低，正断层仅需较小的应变能即可位移，因此产生的地震能级较小.如有历史记录的正断层地震超过7级的仅2次，最大一次是1959年Hebgen Lake Mw7.29级地震［7］.综合考虑地震风险和地形条件，仍建议铁路一般沿正断层上盘断陷盆地布线，并采用工程抗震设计抵御地震风险.

当雄-羊八井断裂带位于年青唐古拉山东南麓，总体走向北东、南北展布，是班公湖-班戈-嘉黎地震带中段的次一级地震构造带，主要由正断层和左旋走滑断层构成，断层倾角50°～66°.正断层控制形成的地貌，由桑雄、谷露、当雄、宁中、羊八井、吉达果6个盆地及其间的烟它、九子拉、当雄南、宁中西南、羊八井南5个横向隆起组成，全长240 km，宽5～25 km，是一条狭长的断陷谷地带［8］.青藏铁路古露—羊八井段利用该断陷盆地布线约150 km（图3），该段线路地形平坦、工程简易，并使线路高程控制在4 300～4 600 m内（盆地两侧山地平均海拔高度达5 500 m），避免了海拔过高出现的多年冻土问题.这是利用正断层上盘断陷盆地选线的成功范例.

1.2.3 利用走滑断层构造盆地的廊道方案选择原则

走滑断层形成的断陷盆地和拉分盆地往往孕育山区带状分布的宽谷地形.这些沿活动断裂带间断分布的盆地通常是被断裂围限的区域，其内部岩层完整性较好，构造相对稳定，符合活动性断裂带地区空间定线的“安全岛”条件.但需注意的是，一般走滑断层的发震频率较高，也可能发生强震，为此提出采用简易工程的风险调控策略.线路通过走滑类盆地，由于不受高程障碍的限制，只需注意绕避平面障碍，因此可大量采用路基工程，修建一条桥隧比例低、造价省、受灾后容易修复的线路，实现以简易工程为主体通过走滑断裂带密集区的理念［9］.此外，走滑断层的断错地貌迹象明显，如断错水系、断错阶地、断塞塘等，根据这些地貌标志，容易准确确定断裂带的位置，为定线阶段避让断层提供较精确的信息.

图3 青藏铁路古露—羊八井段Fig.3 Gulu-Yangbajing section of Qinghai-Tibet railway

安宁河断裂带处于康滇地轴的轴部，断裂带分为东、西两支，近南北向平行展布，2支间距约4～9 km，倾角60°～80°，晚更新世以来的主要活动集中在东支断裂上［10］.安宁河断裂带控制了现代地貌的发育，冕宁至德昌段，在2支断裂之间的狭长地带因两侧断裂强烈活动形成了典型的断陷盆地［11］.成昆铁路利用该盆地走线约90 km（图4）.

图4 成昆铁路漫水湾—德昌段Fig.4 Manshuiwan-Dechang section of Chengdu-Kunming railway

安宁河流域是我国著名的泥石流密集分布区，铁路漫水湾至德昌段沿线分布有泥石流沟53条，以沟谷型泥石流为主.由于该段河谷宽缓，谷宽平均达5 km，阶地开阔，泥石流洪积扇可自由发育，泥石流动能至洪积扇前缘已消减殆尽，而线路在大型洪积扇前缘通过.40余年的运营实践表明，该段的泥石流灾害比两段毗邻区段峡谷段的灾害少得多，应该说是成功的铁路选线设计.

2 基于地震波传播地形效应的定线要点

廊道方案确定后，区间定线风险调控的重点是，尽量选择在地震动作用相对较弱的部位通过.发生在山区的宏观震害现象表明，地震波在山区的传播特性较平原地区复杂，地表地震动除受表层土影响外，还受地形高差效应的影响.

自1971年San Fernando地震在Pacoima坝左岸山体上记录到高达1.25g加速度［12］以来（g为重力加速度），地震波的地形效应一直是研究的前沿和热点问题.目前还没有定量估计地形效应的方法，只是对一些典型地形得出了比较一致的定性结论，如地震动在凸地形放大，在凹地形减小等.在缺乏地震监测台阵数据的情况下，地震触发崩塌、滑坡为观察地震宏观地形效应提供了一种途径.虽然地震触发崩塌、滑坡受断裂、地形地貌以及岩性三大因素的影响，但在岩性相近的条件下，崩塌、滑坡的严重程度将直接反映斜坡地震动的强度，即震中距和地形的综合效应.因此地震触发崩塌、滑坡的发育程度应与地震地形效应具有很好的对应关系.据此，通过对“4·20”芦山地震崩塌、滑坡实震资料的分析，结合波动理论，获得了对地形效应的认识，提出基于地震地形效应的定线要点.

2.1 地震动高程放大效应与定线要点

地震动沿一维高程的放大效应一直是地形效应中最受关注也是最富争议的问题.国内外都通过地形监测台阵获得了一些反映地震动沿山体高程变化的数据，如美国Kagel山、Josephine山［13］，山顶与山脚两测点相比表现出放大效应，希腊Sourpi山、法国Mont Saint Eynard［14］、我国自贡西山公园多个测点表现出放大效应［15］，而美国Robinwood Ridge［16］、我国青川东山、狮子梁、桅杆梁及绵竹市九龙镇清泉村山前斜坡［17］的监测结果表明，加速度沿高程没有明显的放大效应.总体上看，这些监测结果的结论并不一致，但基本还是给出了一个共性结论，即山顶对山底存在一种放大效应.

铁路选线廊道方案选择和确定大段落线路高程时，考虑的尺度是宏观山势或地势台阶，高程效应是否在区域性的尺度上体现，这才是铁路选线关注的问题.采用震后遥感影像解译并结合野外调查的方法，发现在3 300 km2芦山地震灾区范围内，有1 792个崩塌、滑坡等地震次生斜坡山地灾害，海拔范围为600～2 800 m.

采用空间分辨率为30 m的DEM进行空间分析以获取海拔高程信息，每200 m划分一个高程区间，在IX、VIII、VII度区内分别统计各高程区间的面积及区间内的灾害面积，得各高程区间的灾害密度分布，见图5.

从图5可见，在芦山地震灾区，灾害密度与区域性海拔高程并没有明显关系.

为了进一步分析高程放大效应对选线的影响，对单个山体进行了详细考察.县道X074太平镇中林村—大川镇处于芦山地震的Ⅷ、Ⅶ度区，线路总长30 km，是一条越岭线，线路最高处垭口和中林村之间的海拔高差达550 m.线路通过地层为三叠系须家河组浅灰色厚层中粗粒、细粒岩屑砂岩，线路平面及沿线48处边坡塌方灾害分布见图6.

图5 各高程区间灾害密度Fig.5 Disasters density in different elevation ranges

图6 线路平面和边坡塌方灾害分布Fig.6 Plan view of a road and distribution of landslides

图7是边坡塌方灾害的海拔与震中距的关系，图8为按同一震中距（以1 km计）对线路边坡塌方量进行统计的结果.

图7 边坡塌方灾害的海拔与震中距的关系Fig.7 Relationship between landslide elevationand epicenter distance

可见，在震中距8 km（线路起点）至震中距10 km处，线路处于爬坡上升段，就线路高程而言，系单调增加，就震中距而言，基本上是逐步远离震中，但塌方量急剧下降，说明震中距是地震触发灾害强度的控制因素；此后，线路高程继续爬升至垭口，而后下坡至线路终点，该段线路边坡塌方量变化不大，仅在震中距14和17 km处出现2个小峰值，从图7看，2处峰值出现在线路分水岭附近.

图8 塌方量与震中距的关系Fig.8 Relationship between landslide volume and epicenter distance

综上，芦山地震实震资料表明，从大范围看（研究区3 300 km2），区域性地震动的强弱程度与海拔高程并无密切的关系；对于宽厚山体或大地势台阶，也不存在地震动沿高程明显递增的规律性；但就单个山体而言，顶部地震动大于底部的现象是存在的.因此，铁路选线确定大段落线路高程时，可不考虑高程放大效应；但一般不宜采用山脊线方案.此外，自然山体上部的陡缓转折部位、单薄孤立山脊部位等确实对地震波具有放大作用的局部地形，这种发生在山体上部的“放大效应”，个体工程布设时仍需加以考虑.如路桥工程上方的斜坡面存在条形山脊或陡缓转折变化部位时，由于这种地形易触发崩塌、滑坡，抗震设防需考虑对高位坡体的防护.

2.2 山体坡向效应与定线要点

崩塌、滑坡等边坡塌方方向主要受斜坡坡面方向控制，但在地震波传播的方向上，坡向效应也有所体现.文献［18］从汶川地震航卫片图分析中指出，在与发震断裂带近于垂直的沟谷斜坡中，地震波传播背坡面一侧滑坡发育的密度明显大于迎坡面一侧，并将这种现象称为“背坡向”效应，这种现象在1999年我国台湾集集Mw7.6级地震和2005年巴基斯坦Kashmir Mw7.6级地震中也有体现［18］.

芦山地震是盲逆断层［19］，震源为一点源.按地震波传播方向对灾害点的塌方方向进行处理，即确定塌方灾害点相对震中的塌方方向.如图9，绘出震中和灾害点的射线及其切线方向，以90°划分成4个区域：A区域是背坡向，C区域是迎坡向，B、D区域为切向.从总体统计（表1）来看，发生在各个方向的灾害数量基本相同，迎坡向和背坡向没有明显差异.但从各方向灾害发生的面积来看，背坡向是迎坡向的1.27倍，说明背坡向发生的灾害一般规模更大.

图9 灾害点相对震中的塌方方向Fig.9 Landslide relative direction to the epicenter

当考虑震中距的因素后，有以下规律：发生在地震波传播背坡向的大型塌方震中距较小，发生在迎坡向的大型塌方震中距较大，这一规律对规模越大的灾害点越显著（表2）.

表1 芦山地震灾害点相对震中的塌方方向统计Tab.1 Statistics of landslide relative direction to the epicenter of Lushan earthquake

表2 迎、背坡向大型塌方的平均震中距Tab.2 The average distance of large landslides for facing and backing to the epicenter

对表2中的现象可进行理论解释.虽然体波的入射方向很难确定，但总体来看，因地壳介质的密度由地表往下随地层深度而增大，根据斯内尔定律，地震波由下往上传播时，其入射方向将逐渐接近于垂直地表，因此体波一般以陡倾角出射地面.在体波陡倾入射时，地震波传播方向的迎坡面和背坡面山体两侧会有不同的振动响应.如图10（a），P波是振动方向与波的传播方向一致的拉压波，拉应变下岩体产生的破裂面与波的振动方向垂直；S波是振动方向与波的传播方向垂直的剪切波，剪应变作用下岩体产生的破裂面与波的振动方向平行.因此，对直射波和反射波，P波的拉应力和S波的剪应力都使背坡面易于产生顺坡向的裂隙.

图10 地震波的山体坡向效应Fig.10 Slope effect of seismic waves

上述“背坡向”效应是体波作用效应，发生在体波占地震波主要能量成分的近场区.随着地震波在地表的传播，面波逐渐累积并转变为地震波能量的主要成分.在面波起主要作用的远场区，沿地表传播的面波传入迎坡面后，在山顶部位发生复杂的传播过程——主要分为两部分，一部分反射回迎坡面，另一部分传向背坡面；在背坡面传播的面波在山脚发生波型转换，一部分转为体波向下传播，另一部分面波向后传播（图10（b））.迎坡面振动将更为强烈.

综上，体波占地震波主要能量的近场区，线路应选择迎坡向；在面波占地震波主要能量的远场区，线路应选择背坡向.

2.3 峡谷地形屏蔽效应与定线要点

早在1970年就发现峡谷地形对地震波有屏蔽效应.当地震波通过峡谷地形时，在峡谷两侧产生的波场是不对称的，地震波入射方向一侧的振幅更大，而在峡谷另一侧减弱.前苏联苏拉克河峡谷是切割上白垩统石灰岩岩层的Ⅴ形对称峡谷，深度为250 m，最大宽度300 m，在峡谷的奇尔凯伊堤坝闸门区两侧布有10个观察点.图11是峡谷两侧高200 m的观测点在1970-12-24地震中速度时程的频谱分析结果［20］，对比地震波入射的右侧，峡谷左侧绕射侧屏蔽了高频成分的地震波.

图11 峡谷两侧观测点速度时程的频谱分析［20］Fig.11 Frequency spectrum analysis of wave velocity-time history recorded on both sides of a canyon

在芦山地震中，峡谷地形的这种屏蔽效应体现得很明显，崩塌灾害的分布与地形地质条件有很密切的关系.塌方灾害点连续、密集的地段主要分布在硬岩深切峡谷段，主要有铜头-朱沙峡谷、一线天峡谷、金鸡峡、小关子-穆平峡谷.其中，铜头-朱沙峡谷、一线天峡谷、金鸡峡的地层为大溪砾岩组厚层块状粗砾岩.大溪砾岩组形成的宽厚状山体沿大川-双石断裂下盘一侧带状分布，在山体横向上由水系切割成3段峡谷（图12）.地震波的传播方向沿山系方向，由于相对于震中的位置关系，在铜头-朱沙峡谷、一线天峡谷，地震波的传播方向是由左向右；而在金鸡峡，地震波的传播方向是由右向左.灾害解译统计（表3）表明，入射侧的塌方灾害明显大于绕射侧.

图12 峡谷地形研究区域Fig.12 Study area in the canyon

表3 峡谷段两侧灾害对比Tab.3 The comparison of slope failures on two sides of canyons

可用波动理论对此现象进行解释：沿介质表面传播的Rayleigh波遇到峡谷地形障碍时，由于波的衍射作用，Rayleigh波的长周期成分能够穿过地形障碍向后传播，而短周期成分在峡谷的波入射一侧发生反射，或转变为向下传播的体波，因而峡谷地形在空间上阻断了Rayleigh波的传播.这种空间阻断效应是由波长和地形尺度决定的，波长越短，地形尺度越大，这种效应越明显.峡谷地形主要屏蔽了地面振幅相对较强的Rayleigh波，使地面振动振幅减小.

选线通过峡谷地形时，根据上述规律，应避免选择在峡谷入射方向一侧.

2.4 临空面效应与曲线定线要点

无论从宏观震害调查、强震观测、理论计算还是从模型试验结果看，局部多临空面的突出地形对地震波的影响明显.如汶川县的地形在海拔1 500～2 500 m之间，广泛发育中山山脊和夷平面台地，是三维临空的地形、凸出台地、孤立山包最为发育的地区，崩塌、滑坡发生的密度最大.海拔超过2 500 m的山体，这3种地貌较不发育，崩塌、滑坡灾害发生率降低［6］.

这种临空面造成的震动放大效应在线路工程上也有反映.汶川地震中，紫坪铺至映秀段的59个路堑墙，位于平曲线上凸出侧的毁坏比率高达35.3%，明显高于直线段的24.2%和凹陷侧的11.1%［21］.

综上，铁路选线在区间定线的平面设计阶段，应尽量避免设置小半径曲线；此外，凸曲线侧要避免设置深路堑或高大支挡工程.

3 结束语

高烈度地震区传统的铁路选线设计主要体现在工程布置环节，即工程结构抗震设计，对选线这一从源头上减灾的重要措施有所忽略.为此，对于选线设计走向选择、空间定线两项基本工作内容，应研究高烈度地震山区减灾选线技术.本文获得的主要结论：逆断层下盘挠曲盆地、正断层上盘断陷盆地、走滑断层断陷盆地和拉分盆地，均是铁路廊道方案可利用的地貌单元.空间定线时，区域性地震动的强弱程度与海拔无关，宽厚山体或大地势台阶不存在地震动沿高程递增的规律，确定大段落线路高程时可不考虑高程放大效应；峡谷地形线路应避免布置在地震波入射方向一侧；近场区线路应选择布置在地震波传播的迎坡向，远场区在背坡向；应尽量避免设置小半径曲线，凸曲线侧要避免设置深路堑或高大支挡工程.

面对本世纪以来大地震频发的态势，选线人员在确定通过高地震烈度区的线路时特别慎重.目前国家地震部门和铁路行业规范并未设定不能修建铁路的禁区，是否采用通过高烈度地震区的方案，仍应通过技术、经济、灾害风险等多方面因素综合比选后决定.为此，提出高烈度山区铁路选线理念：不设禁区，综合比选，按规设防，风险调控.本文从定线角度提出了一些风险调控的技术措施.从选线到个体工程设计全过程建立地震风险调控的理念和技术体系，应是高地震烈度山区铁路设计的发展方向.

构造地貌是指受构造内动力作用控制，通过内外地质动力相互作用奠定的能够反映一定构造特征的地貌形式.地貌与构造的关系、构造地貌发生和发展过程都是构造地貌学的基本研究内容.地形选线是铁路选线设计的基础，若进一步从原生构造地貌尺度获得对选线作业区地形成因的认识，在构造地貌学的时空间尺度上考虑区域稳定性和地貌格局，指导选线设计，无疑是选线设计思维境界的提升.对基于断裂地貌的铁路廊道方案选择原则的研究，企盼产生抛砖引玉之效.

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（中、英文编辑：付国彬）

Disaster Reduction Techniques of Railway Route Selection in Mountainous Regions with High Earthquake Intensity

QIU Yanling1， YAO Lingkan1，2，3， ZHU Ying4， WEI Yongxing4
（1.School of Civil Engineering，Southwest Jiaotong University，Chengdu 610031，China；2.MOE Key Laboratory of High-Speed Railway Engineering，Chengdu 610031，China；3.Sichuan Key Laboratory of Seismic Engineering and Technology，Chengdu 610031，China；4.China Railway Eryuan Engineering Group，Chengdu 610031，China）

To reduce earthquake-induced disasters of railway in mountainous regions with a high earthquake intensity from fountainhead，the disaster reduction techniques of the selection of transportation corridors and the space layout of railway lines，were researched based on the concept of risk control.From the fault tectonic geomorphology theory，landform patterns formed by active faults and seismic disasters were analyzed，and the selection principles of transportation corridors were obtained.From the wave motion theory，the topography effects of seismic wave propagation reflected in the Lushan and Wenchuan earthquakes were analyzed，and the key points of line space layout were worked out.The research result shows that lexural basin on footwall of reversed faults，rift basin on hanging wall of normal faults，and rift basin and pull-apart basin on strike-slip faults are available geomorphic units of railway corridors.Elevation amplification effect may not be considered in the route elevation determination of large sections.Canyon routes shall be avoided laying in the incident side of seismic waves.Earthquake near-field routes shall be selected along the hillside facing wave propagationdirection，while far-field routes in the opposite side.Sharp curves must be avoided，moreover，deep cutting slopes and tall retaining structures shall be avoided layouting in the convex side of a curve.

railway route selection；earthquake；mountain zone；risk control

U212.3

A

0258-2724（2014）06-0972-09

10.3969／j.issn.0258-2724.2014.06.007

2013-10-28

国家自然科学基金重点项目（41030742）；铁道部科技研究开发计划资助项目（2011G019-B）

邱燕玲（1986－），女，博士研究生，研究方向为铁路公路工程勘察设计新技术，E-mail：aggieqiuyanling＠126.com

姚令侃（1953－），男，教授，博士生导师，研究方向为铁路公路工程灾害防治及安全技术，E-mail：yaolk＠home.swjtu.edu.cn

邱燕玲，姚令侃，朱颖，等.高烈度地震山区铁路减灾选线技术［J］.西南交通大学学报，2014，49（6）：972-980.