青藏鐵路地處青藏高原腹地，起點在青海省省會西寧市，終點西藏自治區(qū)首府拉薩，全長1 956 km。青藏鐵路格爾木—拉薩段北起青海省格爾木市，沿途經(jīng)納赤臺、五道梁、沱沱河、雁石坪，翻越唐古拉山，再經(jīng)西藏自治區(qū)安多、納曲、當雄、羊八井、西藏自治區(qū)首府拉薩市，全長1 142 km。長期以來，青藏鐵路沿線地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查研究停滯不前，為水工環(huán)地質(zhì)工作程度極低區(qū)，與青海、西藏經(jīng)濟的快速發(fā)展極不協(xié)調(diào)。而該地區(qū)特有的環(huán)境地質(zhì)問題仍不為人所詳知。因此，對青藏鐵路沿線的地質(zhì)災(zāi)害及環(huán)境問題的研究顯得尤為重要。

1 自然地理

青藏鐵路格爾木—唐古拉山口段除格爾木—南山口段為柴達木盆地南緣外，大部分地處青藏高原腹地，地勢高峻;江源水系縱橫，沼澤濕地連片，湖泊星羅棋布。高峻陡峭、溝壑幽深的昆侖山雄居于南部，近東西向綿延起伏，成為長江源區(qū)與柴達木盆地內(nèi)陸水系的分水嶺。最高峰玉珠峰雪山海拔6 178．6 m，一般在5 300 m以上;唐古拉山聳立于研究區(qū)南部，近東西向展布，最高峰各拉丹冬雪山海拔6 621 m，山脈兩側(cè)高原平均海拔5 000 m左右。區(qū)內(nèi)山地切割強烈，相對高差達千米以上，區(qū)內(nèi)海拔5 200 m以上山區(qū)常有現(xiàn)代冰川分布，寒凍風化巖屑坡遍布;平原區(qū)海拔多在4 500 m左右，地勢相對平緩，起伏高度300 m～600 m，且多被第四紀地層覆蓋;在楚瑪爾河谷等地區(qū)的中上游地段，分布有新月形移動沙丘，最高達十幾米，風蝕荒漠化強烈。研究區(qū)位于青海省西南部，北起格爾木市，南至唐古拉山口，地理坐標介于東經(jīng)90°33'～95°20'，北緯 32°26'～35°46'間，總面積 2．44 ×104km2。研究區(qū)交通條件較為方便，青藏公路、青藏鐵路自北東至南西貫穿整個研究區(qū)。

2 地質(zhì)災(zāi)害的分布及特征

在整個研究區(qū)內(nèi)，按照地質(zhì)災(zāi)害的分布規(guī)律、發(fā)育程度，可分為山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害區(qū)和平原區(qū)地質(zhì)災(zāi)害區(qū)。

2．1 山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害區(qū)

山區(qū)是以寒凍作用引起的凍融災(zāi)害及斜坡侵蝕引起的巖土侵蝕等災(zāi)害為主的地質(zhì)災(zāi)害區(qū)。按其分布特征和災(zāi)害類型可劃分為海拔4 700 m以上因寒凍作用引起的寒凍風化巖屑坡亞區(qū)和海拔4 700 m下因水力、風力、重力和凍融復合作用引起的巖土侵蝕亞區(qū)。

寒凍風化巖屑坡:分布在海拔4 700 m以上的昆侖山山脈一帶。寒凍風化破碎的巖塊、碎石在風力、重力、凍脹等作用下，形成碎石巖屑坡，從山脊向山谷延伸，圍繞山峰呈環(huán)帶狀分布，上部植被非常稀少。其最大的危害在于破壞植被，加速了山地巖土侵蝕。

石川、石海:分布在巖屑坡以下的斜坡溝谷中，系巖屑坡塊石在凍融蠕移、季節(jié)性水流及重力作用向下運移。它們在向下運移過程中破壞植被，減少草場的有效面積，使地表粗糙化。

融凍泥流與熱融滑塌:廣泛分布在昆侖山區(qū)斜坡—坡麓地帶或溝谷的谷肩帶以及無常年性流水的溝谷中;在粘性土組成的平緩山坡且有多年凍土層分布的地方最為發(fā)育。在活動過程中，因上部土壤層滑移剝離，向下運移壓覆，造成土壤、植被以成倍的面積破壞，是山地巖土侵蝕的一種主要災(zāi)害類型。

2．2 平原區(qū)地質(zhì)災(zāi)害區(qū)

平原區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害主要表現(xiàn)為岸坡侵蝕、斜坡失穩(wěn)、人工采挖等引起的滑坡、崩塌、泥石流以及風蝕、風積等引起的沙漠化和河湖淤積等災(zāi)害，此外還有局部由凍脹融沉作用引起的凍脹丘、熱融塌陷等凍融地質(zhì)災(zāi)害。

2．2．1 岸坡侵蝕

由河流侵蝕作用引起的岸坡坍塌、滑坡、崩塌。主要分布在昆侖河兩岸，集中發(fā)育在雪水河至南山口河流兩岸高臺地上，本區(qū)高臺地以亞砂土和卵礫石互層為主，具有水平層理，半膠結(jié)，坡腳多受流水侵蝕作用。

2．2．2 泥石流、崩塌、滑坡

昆侖山一帶多發(fā)育互層狀砂巖、板巖及千枚巖，且地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育，節(jié)理裂隙密集、物理風化盛行，巖體表部的結(jié)構(gòu)完整性差，新構(gòu)造活動性導致斜坡體遭受強烈的流水侵蝕后，崩塌、滑坡、泥石流多發(fā)，具有范圍大、頻度低、分區(qū)性、群發(fā)性和周期性強等特點。

1)泥石流。

格爾木—昆侖山口青藏鐵、公路沿線區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育一般，破壞性相對較輕。但類型多樣，成因相對較復雜。區(qū)內(nèi)泥石流災(zāi)害分布較廣，對鐵、公路沿線危害較大。泥石流種類齊全，分為泥流、石流和泥石流三類。廣泛發(fā)育于本區(qū)，根據(jù)調(diào)查從南山口—昆侖山口，威脅青藏鐵的泥石流有11處，在昆侖山附近發(fā)育的石流以融凍作用為主，從三岔河大橋至南山口發(fā)育的泥石流以水蝕作用為主。

研究區(qū)內(nèi)泥石流形成特征(見圖1):形成區(qū)，具有足夠數(shù)量的巖屑風化重力和冰雪供給;流通區(qū)，河谷橫斷面窄而深，縱向坡降多巖坎，有利于泥石流加速，一旦松散碎屑物被水飽和，摩擦力減小，在重力及其他因素下，發(fā)生泥石流;堆積區(qū)，由巨礫和粘土混雜堆積組成，分選差，與冰漬物相似，泥石流堆積物礫石含量高于冰漬物，而粉砂含量低于冰漬物，堆積物中5 cm～20 cm礫石礫向呈疊瓦式排列逆指向上游趨勢，泥石流堆積物無明顯層理，并常有泥包礫結(jié)構(gòu)，有時有泥球、壓楔等構(gòu)造，0．5 cm以上礫石上有碰擊紡捶狀碰坑或擦痕。

圖1 泥石流形成示意圖

對鐵路有危害的泥石流、洪積扇主要分布于干溝、雪水河水、納赤臺附近、昆侖山隧道進口。泥石流發(fā)育區(qū)山坡風化嚴重，植被稀少，巖體破碎，山坡一般陡峻，泥石流物質(zhì)來源豐富，泥石流呈壟狀、扇狀堆積地貌。

2)崩塌。

研究區(qū)崩塌體規(guī)模一般較小，以重力卸載和寒凍風化作用為主，分布于昆侖河(含蓋野牛溝)、南溝、雪水河河流兩岸和昆侖山、納赤臺等山體巖質(zhì)陡坡帶及一些陡峭懸壁附近，多由半膠結(jié)的第四紀沖洪堆積物以及脆性的巖石組成。山區(qū)以巖體崩塌為主，河谷兩岸以松散巖類坍塌為主。研究區(qū)崩塌具有分布面積廣，形式多樣，對鐵路危害程度不一等特點，可以大體分為以下三種形式:

a．危巖、落石。

研究區(qū)內(nèi)地勢比較平緩，對鐵路線路有影響的危巖、落石主要分布于納赤臺附近昆侖河南岸和位于納赤臺公路段轄內(nèi)昆侖河南岸之山前坡腳。本段鐵路以路堤形式通過。落石地段地形陡峻，風化作用強烈，巖體構(gòu)造節(jié)理發(fā)育，多呈碎石狀、棋盤狀。臨空面多發(fā)育危巖，落石山體坡度為70°～80°，地層巖性為古生界石灰?guī)r，層理產(chǎn)狀約為 N80°E/60°N，層理厚度 0．5 m ～1．0 m。節(jié)理裂隙發(fā)育，發(fā)育五組節(jié)理，其產(chǎn)狀分別為 N82°E/74°N，SN/75°N，N85°W/71°N，N20°E/31°S，N12°W/70°S，節(jié)理間距0．1 m ～0．3 m，節(jié)理密度4條/m2～7條/m2，延伸長度多為1 m～3 m，五組節(jié)理縱橫交錯，巖體被切割成碎塊體，風化作用使得裂隙擴大張開，裂隙一般寬度1 cm～5 cm，另見有多條裂隙寬達20 cm。巖石塊體處于臨界狀態(tài)，形成危巖，有個別落石越過線路10 m開外滾入對面沖溝。

b．巖堆。

巖堆主要分布于昆侖山隧道亂石溝東西兩側(cè)，地處西大灘斷裂和昆侖山埡口斷裂兩條逆沖斷層間的隆起盤中，擠壓褶皺強烈，節(jié)理、裂隙發(fā)育，加之山坡陡峻，因而巖堆較為發(fā)育。巖堆大小不一，多分布在陡坡中下部及較大型沖溝兩側(cè)山坡，物質(zhì)成分為板巖、片巖碎塊，松散。昆侖山埡口采取了長隧道方案，線路避開了巖堆發(fā)育區(qū)。

c．坍塌。

河岸坍塌主要分布在格爾木河(上游稱昆侖河)、雪水河的少部分河段。河谷深切，造成岸坎陡立，邊坡多不穩(wěn)定，有坍塌現(xiàn)象，邊坡坡頂多有裂縫發(fā)育。河岸地層為砂類土及碎石類土，顆粒之間無聯(lián)結(jié)，抗沖刷能力差。河流下切作用強烈，岸坎陡立，高度10 m～40 m;凹岸側(cè)蝕掏空，坡頂出現(xiàn)平行河流的裂縫。水庫坍岸主要位于大干溝水電站水庫蓄水河道段。該河段岸坎陡立，河床下切深達40 m。受河水側(cè)蝕沖刷及庫水浪沖影響，圓礫土松散層構(gòu)成的河岸邊坡不穩(wěn)定，有坍塌現(xiàn)象。

3)滑坡。

滑坡主要分巖質(zhì)和土質(zhì)滑坡，巖質(zhì)滑坡多見于山地丘陵地區(qū)，研究區(qū)內(nèi)滑坡分布較少，多分布在深切割山谷處，多以融凍破壞為主，滑坡多伴隨著融凍泥流同時發(fā)生(見圖2)。土質(zhì)滑坡極不發(fā)育，在研究區(qū)內(nèi)僅有幾處土方量較少的滑坡。

圖2 昆侖山北麓山間溝谷滑坡

2．2．3 凍脹丘和熱融塌陷

凍脹丘和熱融塌陷在研究區(qū)內(nèi)分布較少，只是在昆侖山北麓山間寬谷平原地區(qū)發(fā)育。凍脹丘多呈半圓～橢圓形丘狀，直徑1 m～3 m，高0．5 m～2 m，表部凍脹裂縫發(fā)育。一般為一年或多年生，冬季凍脹隆起，次年4月份～5月份開始融化，7月份～8月份消融塌陷。熱融塌陷多與凍脹丘伴生，常見于多年凍土下限附近的溝谷底部、山前傾斜平原或河床兩側(cè)。熱融塌陷地表形態(tài)呈圓形和不規(guī)則橢圓形～條形，直徑數(shù)十米至數(shù)百米，周邊同心環(huán)狀拉張～彎曲裂縫發(fā)育。

研究區(qū)凍脹融陷引起的地面變形主要分布于昆侖山山前凍土斜坡濕地。凍土地區(qū)由于季節(jié)融化層的存在，在多年凍土上限與季節(jié)融化層往往形成軟弱結(jié)構(gòu)面，在斜坡地段就是潛在的滑動面。凍土斜坡濕地處多發(fā)育地下冰，斜坡濕地段也就成為融凍泥流、熱融滑坍的發(fā)育區(qū)和潛在的發(fā)育區(qū)。凍土斜坡濕地上游多有不凍的水源也是冰椎形成區(qū)或潛在形成區(qū)。部分斜坡濕地發(fā)育段為深季節(jié)凍土區(qū)，凍結(jié)深度在1．13 m～3．50 m，冷季季節(jié)凍結(jié)層形成后與下伏地層接觸帶間產(chǎn)生不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)面，在重力作用下成為潛在滑動面。

2．2．4 土地荒漠化

土地荒漠化廣泛分布于平原地區(qū)，受氣候影響因素，植被多以高寒草本植物為主，且生長周期較短，土壤受風力侵蝕作用嚴重，多發(fā)育以礫石土為主的荒漠化裸地。在西大灘北山前冰水平原、野牛溝陽坡及山前平原及大甘溝—南出口廣泛平原地區(qū)還發(fā)育有大面積風積沙丘，形成一種雄壯的高原沙漠景觀。

2．3 地震災(zāi)害

青藏高原是我國大陸現(xiàn)今地殼構(gòu)造運動最為強烈的地區(qū)，以活動斷層規(guī)模大、分布密集，地震活動頻繁、震級高、地表破裂帶長，同震位移量大為主要特點。

2001年11月14日昆侖山南麓發(fā)生的M=8．1級地震，是近50年來我國大陸內(nèi)部震級最大的一次地震。地震發(fā)生后的5 min，“蘭—西—拉”光纜“納赤臺—五道梁”段中斷。同時對青藏鐵路南山口到沱沱河400 km的建設(shè)工地及生活設(shè)施均造成不同程度的影響，房屋出現(xiàn)裂縫，圍墻倒塌，設(shè)備被砸，正在施工中的青藏鐵路格拉段受到破壞。

3 結(jié)語

為了更好保證青藏鐵路的暢通運輸，保護青藏高原的生態(tài)環(huán)境，預(yù)防各種自然災(zāi)害對青藏鐵路運輸?shù)耐{，創(chuàng)造良好的人為工程與自然環(huán)境相互和諧，促進青海、西藏兩省的經(jīng)濟發(fā)展，對青藏鐵路沿線的地質(zhì)災(zāi)害問題進行綜合系統(tǒng)地調(diào)查分析評價是很有必要的，為保障交通干線安全運行和地質(zhì)環(huán)境保護提供地質(zhì)依據(jù)。

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