基于gis之岩溶地域铁路选线辅助策略技术研究

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1、基于GIS之岩溶地域铁路选线辅助策略技术研究第一章绪论1.1选题依据及研究意义本题于岩溶特殊地质区综合选线辅助技术决策技术研究的相关项目。在我国经济持续快速发展、全球经济危机加剧的大时代背景下，大规模铁路建设的推进已然成为了带动我国内需的龙头。随着我国十六大区域协调发展方针的提出，全国铁路路网规划的逐步实施，高速铁路的发展建设进入黄金时期，我国铁路建设的地域重心也渐渐向工程地质条件复杂、艰苦的中西部转移⑴。绿色选线等理论的提出与发展，更高运营标准与服务质量的需求，都为铁路选线的勘测设计提出了更高的要求[2]。我国岩溶分布广泛，岩溶地貌集中分布于西南、中南山区，在岩溶发育区修建铁路，施工难度大、

2、工程风险高，特别是岩溶隧道工程，受到岩溶及岩溶水的影响极易发生突水、突泥等地质灾害，具有极高的突发性和不确定性，给铁路工程安全构成重大的威胁[3]。传统的铁路选线过于依赖选线人员的经验，往往由工程师和选线专家根据线路区域的相关资料，先选定几个可能的线路方案，再进行实地勘测，经过专员反复比较之后，最终由政府相关部门审核，确定一个比较合理、符合相关部门及地方发展要求的路线方案[4]。然而这样得到的选线方案，其优劣程度高低取决于工程师及专家的经验和技巧，而且较为耗费人力物力。选线设计作为整个铁路设计中关系全局的总体性工作，如何更好地利用相关资料指导选线、对线路方案进行优选便显得尤为重要[5]。课题计

3、划结合GIS强大的分析统计能力，对其在辅助选线加快设计速度和提髙路线设计质量的作用进行研究与展示。通过对GIS的应用在减少技术人员的繁杂劳动的同时，极大地提高工程分析的质量，这不仅符合铁路选线工程计算机应用技术发展的趋势，更是实际工程应用的需要，如何更好的利用相关资料、理论方法与软件工具来指导选线，提高铁路的建设质量、实施效率和综合效益，具有重要的研究价值与实践意义[6]。..1.2国内外研究现状现今铁路选线设计所采用的选线软件普遍基于CAD软件开发，这些选线软件虽然能够很好地完成路线诸如土石方计算和调配、横纵断面设计等任务，但是随着线路安全与适用标准等一系列要求的提高，其对于选线设计时其他辅

4、助信息，以及水文、地质、环境、交通需求等影响因素的分析处理能力的不足便体现出来。因此，课题计划通过地理信息系统(GeographicInformationSystem,简称GIS),依靠其强大的数据分析处理能力的，针对功能的需求建立相应的功能的插件、程序，来弥补CAD技术软件对逻辑分析能力的不足。我国岩溶分布区域广且工程地质构造复杂，随着西部大开发的政策指引和全国铁路网建设规划的实施步伐，岩溶区的选线与优化工作已然成为相关工程技术人员研究的热点。在我国西南、中南岩溶地区铁路建设中，出现了大量的岩溶地质问题，通过对这些问题的分析研究，为岩溶区铁路选线积累了丰富的实践经验和科研成果。铁道第二勘察设

5、计院于1984年就其对西南、中南岩溶地区铁路建设研究积累的成果，出版了《岩溶工程地质》这部铁路岩溶工程地质专著，从四个方面论述了铁路岩溶工程地质问题，即岩溶发育规律、岩溶勘测、岩溶水和洞穴稳定性的评价还有铁路工程措施方面[9]。.第二章岩溶地质灾害对铁路选线的影响分析2.1岩溶灾害介绍岩溶即人们所知的暗斯特（Karst)，其本意为岩石裸露的地方，取自于南斯拉夫西北部伊斯特拉半岛上的石灰岩高原，该地是典型的岩溶地貌，是近代岩溶研究的发源地。岩溶，是岩溶水对可溶岩的作用以及由此形成的各种现象、形态的总称。岩溶地貌：具有溶烛力的水对可溶性岩石的溶烛等作用下形成的各类地表和地下形态的总称。岩溶地貌其在

6、碳酸盐岩地层分布区发育最为强烈，这类区域往往岩石突露、奇峰林立。较为常见的地表岩溶地貌有石芽、峰林、岩溶丘陵等岩溶的正地形，还有包括溶沟、落水洞、岩溶漏斗、盲谷、溶蚀挂地等负地形；位于地下的岩溶地貌则主要包括溶洞、暗河、地下湖等；地表与地下相互密切关联的岩溶地貌有竖井、芽洞、天生桥等，我国的岩溶地貌具有分布广、面积大的基本特点，主要分布于碳酸盐岩出露的地区，总面积约91-130万平方千米，其分布以广西、贵州、云南和四川（即云贵高原）东部所占的面积最大（如图2-3所示），这也是世界最大的岩溶发育区之一。该地区气候湿润、雨水丰富，且板块的构造运动作用强烈，岩溶极为发育，其类型之多和规模之大，在世界

7、上名列前茅，本课题线路方案就布设于这片区域。..2.2课题线路选线方案背景介绍黑今张常铁路位处重庆、湖北和湖南三省市的交界地区，位于中西部的结合部。线路大致上呈现东西走向，从渝怀铁路的黔江站引出，途经重庆市齡江区，湖北恩的施州咸丰县、来凤县，湖南湘西州的龙山县、张家界市、桑植县、永定区，并于张家界市与焦柳铁路相接，后经常德市桃源县至终点的常德市。本线全长约339.37km，其中260.90km位于