复杂艰险山区铁路减灾选线，是在自然灾害对线路工程全寿命周期作用不确定条件下的一种风险型决策过程。本书以构造地貌学为认知自然的基础，以风险分析为决策的数学方法，形成山区铁路减灾选线的理论架构。首先介绍基于构造地貌学的孕灾环境分析；然后针对滑坡危险区、陡坡落石灾害区、泥石流频发区、岩溶发育地区、高地震烈度山区，分别提出各类灾害的风险识别和选线设计风险调控的方法；最后根据不确定性分析理论，提出山区铁路选线方案综合评价模型和方法。此外，本书还对工程与环境协调的选线设计、基于可拓学的山区铁路选线策略等进行了专题论述。
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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辑合作用 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
13.1 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柬环境分析 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 地震触友崩塌、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皮推断断层活动性 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 滑坡地区铁路选结 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 陡撞地段铁路选缉 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 监制预警 109
4.5 总结 110
参考文献 110
第5章 混右流地区铁路选结 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啧台地 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 岩搭致灾成因机理 165
6.2.1 岩溶敖灾成因类型 165
6.2.2 突水灾泥致灾机理 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 岩榕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 亩地震烈度山区铁路选结 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 注川地震对高地震烈度由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钱要点 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结设计 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 林区铁路定钱要点 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
9.3 V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
9.3.2 V形沟谷弃土场挡土坝设计 267
9.3.3 V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 基于搞合度模型的铁路发展需求性分析 274
10.1.1 铁路-经济系统辑合原理 275
10.1.2 铁路-经济系统辑合坪价模型 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 基于离差技彰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革统可靠性评价方法 328
10.5.3 泥石流、滑坡区铁路线路系统可靠性坪价方法 337
10.5.4 揉合可用度 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结策略 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
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