川藏铁路交通廊道板块碰撞结合带地壳应力—形变特征及工程效应研究

摘要

本文基于对结合带地质建造—构造特征深入的现场调查,结合区域地球物理场及深部构造信息,建立了结合带地壳结构的地质—力学概念模型.采用数值模拟分析方法,对结合带地壳岩体应力—应变特征、构造动力学机理以及工程效应等诸方面问题,进行了深入的探讨.研究成果表明,各结合带的应力应变特征有所差异.金沙江结合带地壳深部的两层低速软弱层,以"传送带"的动力模式驱动上地壳岩体运移,结合带西侧岩浆岩对地壳岩体应力—形变作用起到显著的"屏蔽"作用.该结合带对铁道工程的影响主要为NE向压缩变形、西侧岩浆岩段隧道工程的高地应力问题以及东侧软岩的大变形问题.澜沧江结合带及其西侧的岩浆岩体对应力应变的传递有显著的消减作用,导致在结合带部位产生明显的应力集中.该结合带对铁道工程的影响主要表现在NE向压缩变形、结合带及其西侧岩浆岩体隧道工程的高地应力问题,其东侧为相对稳定的地块,工程建设条件相对较好.雅鲁藏布江结合带对南侧印度板块巨大推力产生的水平位移有显著的消减作用,主要表现为结合带内部岩体的压缩变形和南边界断裂的应力集中.该结合带对铁道工程的作用主要为结合带内部岩体强烈的压缩变形、南边界断裂的活动性及高地应力问题,结合带北侧具块状刚性特征的冈底斯地块是铁道工程建设较为理想的区域.