徐飞—脚踏实地，助力川藏

一、引言

2019年石家庄铁道大学依托国铁集团相关系统性重大课题，组织开展了《川藏铁路建设关键技术瓶颈及对策方案研究》，被托举人作为核心研究骨干参加了课题一《极复杂艰险山区工程综合勘察技术方案研究》的研究工作。该课题通过对川藏铁路等极复杂艰险山区铁路的充分调研，明确极复杂艰险山区铁路修建存在的关键技术问题；通过对各行业勘察技术的充分调研，明确关键技术问题相关的先进勘察技术、有待进一步开展的研究领域等研究现状；通过充分的咨询研讨，明确解决关键技术问题的手段、方法；在此基础上，通过综合分析，提出极复杂艰险山区工程综合勘察技术方案的咨询研究意见。重点围绕川藏铁路沿线极复杂艰险山区地形地貌全要素信息获取与快速处理、工程地质和环境综合勘察及选线评估优化等问题，主要采用文献搜集、实地调研、专家咨询、案例分析、统计分析、查新论证、类比分析、专项研究等综合研究方法开展研究。研究光学（雷达）卫星成像、数码航空摄影、机载LIDAR扫描、无人机低空摄影及倾斜摄影及地面三维激光扫描等勘察技术的适用条件及技术特点，分析遥感数据、GIS数据等时空信息智能提取的并行处理和集成计算方法，以及多源异构数据融合的三维实景模型快速生成技术，提出实施空天地协同的全要素地理信息获取与快速处理技术方案建议。

二、案例描述

2019年4月22-26日，被托举人徐飞作为课题研究骨干，与课题团队一同对新建川藏铁路雅安至林芝段进行了现场踏勘调研，重点是色季拉山隧道、波密至通麦段线路方案、邦达站位及两端线路方案、昌都站位及澜沧江特大桥、贡觉站位及两端线路方案、巴塘站位及金沙江段线路方案、理塘明线段方案、新都桥站及高尔寺山隧道、康定站及两端线路方案、大渡河特大桥及两端线路方案、雅安车站。

三、主要成效

通过这次调研，被托举人克服了高原环境调整，对川藏铁路地形地貌、工程挑战有了更直接的认知，对川藏铁路建设难度有了更深刻的认识，对相关技术的实施必要性有了更清晰判断，为后续川藏铁路综合勘察技术方案、工程与环境状态感知保障研究提供了研究思路和工程建议。

（一）面临挑战

1、川藏铁路雅安至林芝段地质环境特征及主要工程地质问题：

（1）具有高寒、高海拔、大高差、局部无人区的地形特征，导致部分地段勘察人员无法实地开展地质调绘、物探、钻探等常规接触式勘察工作，造成“勘察难、勘察精细度差”。特别是格聂山隧道、海子山隧道、孜拉山隧道、色季拉山隧道、金沙江大桥、怒江大桥等工点，隧道洞身大部分段落、桥台所在山体部位常规勘察手段无法开展，仅仅通过常规的低分辨率卫片、航片遥感解译，无法达到符合可研设计要求的勘察精细度。

（2）具有新构造活动强烈、地震烈度高的内动力特征，高速远程滑坡、高位隐蔽性山崩、冰川泥石流、岩屑坡等特殊重力不良地质分布广泛，强岩爆、严重大变形、高地温、高原岩溶等特殊工程地质问题突出，形成了极为复杂的工程地质条件，导致“选线难”。特别是折多山隧道水热活动突出，高温热害影响大；格聂山隧道高原岩溶形成机理复杂、突水风险大；莫西隧道软岩大变形突出，工期风险大；康定车站西侧的木格措冰湖及三道桥泥石流对站位的选择具有控制性影响；金沙江大桥所在的金沙江流域两岸巨型滑坡、高位危岩、巨型错落体密布，桥位选择困难；“东构造结”对波密~鲁朗的线位选择造成重要的制约。

（3）具有自然保护区、水源地、湿地、林地等“敏感生态环境”，选线时应特别注意绕避，减少对生态环境的破坏。

2、川藏铁路雅安至林芝段地形特点以及给勘测工作带来的巨大挑战

（1）沿线地形大部分山势陡峻、高差大、V型深切峡谷

山高水陡，多数地方人员难以到达。特别是怒江大桥、澜沧江大桥、金沙江大桥、怒江大桥……等处更是山高谷深，地形陡峻，传统的测量手段很难满足川藏铁路勘察设计对大比例尺地形图、地形断面等基础测绘成果的需要。

（2）沿线交通状况差，除317、318国道及少量省道（省

道214）外道路很少，给野外作业带来极大的困难，同时川藏铁路雅安至林芝段大部分处于高海拔区域，高寒缺氧使得人活动能力严重受限，严重影响野外作业效率，给川藏铁路勘测工作带来极大的挑战。

（3）除康定至金沙江段外，其余两端范围均处于湿热

地带，雨水充沛，植被茂密，给测量工作带来极大困难。金沙江至林芝段由于海拔较高，植被基本属于高寒针叶树种，机载激光尚能较好的穿透，获得准确的地面数据，而雅安至康定段植被多属亚热带阔叶树种，加上低矮的地面灌木丛的影响，任何先进的测量手段都无可奈何，严重影响了川藏铁路勘测的效率和质量。

（二）调研建议

1、工程地质方面

（1）在川藏铁路为代表的极复杂艰险山区，具有高寒、高海拔、大高差、无人区等特殊地形地理地质条件，活动性深大断裂、强震、强岩爆、大变形、高地温、冰川泥石流、高位远程滑坡崩塌等特殊不良地质现象突出，常规勘测勘察技术难以应用，勘测效率、勘察精度难以保证，监控、预警难以实施，前期研究基础薄弱，亟需研究、引进并创新新型勘测勘察技术，构建极复杂艰险山区的综合勘测勘察技术体系，提高勘察效率和精细度，解决勘察难、勘察精度低、选线难等问题。

（2）川藏铁路等极复杂艰险山区铁路工程地质勘察中，应充分应用“空天地”一体化综合勘察技术，从宏观到微观、从面到点，全面、快速、准确的识别各类地质灾害，系统查明测区工程地质特征。

（3）无人区应优先采用高分辨率卫星遥感技术、高（多）光谱岩性识别技术、航空物探技术，查明构造、不良地质、特殊岩土、岩性及界线、软弱带分布等工程地质特征，必要时应用卫星热红外解译技术，查明地热分布特征，为选线提供依据。

（4）可研选线阶段，应优先采用高分辨率卫星遥感技术、高（多）光谱岩性识别技术、卫星热红外解译技术、卫星INSAR形变监测技术等构成的“天”类新型勘察技术，大范围查明区域构造、岩性分布、地热异常分布、不良地质、特殊岩土等控制线路走向的主要特征，提出地质选线建议，指导选线。

（5）初步设计及施工图设计阶段，应充分采用无人机倾斜摄影、机载LIDAR三维勘察技术等“空”类新型勘察技术，以及超深定向钻探技术、三维激光扫描技术、轻便型动力头式钻探技术等“地”类新型勘察技术，充分查明各类工程的具体工程地质特征，为工程设置和措施提供依据。

2、地形勘测方面

(1)在可研设计阶段，可利用0.5米分辨率的Pleiades、GeoEye、WV1~2，分辨率0.31m的WorldView-3影像，结合少量的外业像控点测绘1:2000地形图，满足可研设计需要。

(2)在铁路设计初步设计阶段，可采用DMCIII等大型数码航摄仪拍摄航空数码像片，结合POS数据空三加密的方法，在少量控制点即可满足规范精度要求的前提下，绘制1:2000、1:500地形图以及采集纵横断面。

(3)对于怒江大桥、澜沧江大桥、金沙江大桥、怒江大桥等工，可采用LiDAR加地面激光扫描的方式，提高高程制图精度。而对于隧道进出口等存在高陡边坡地段，可采用无人机倾斜摄影建立高精度实景三维模型，在此基础上绘制1:2000、1:500地形图、地质灾害判释以及填挖方计算。

(4)对于复杂艰险山区由于常年被冰雪、雨雾覆盖，利用光学影像难以获取完整的地形、地物信息，必须利用SAR、INSAR等雷达影像进行测图，以获得这些区域的地形、地貌信息。SAR、INSAR数据也可以用于地质灾害监测、营运维护等工作。

四、经验做法

石家庄铁道大学秉承“严谨治学、勇于创新、精心育人、志在四方”的优良校风，始终坚持培养富有社会责任感和创新精神、基础知识扎实、适应能力强的高素质复合型人才，支持青年人挑担子，给青年人提供事业发展的平台，在承担课题研究、开展技术攻关、参加国际国内学术交流、国际国内学术组织推荐任职、各类重要奖项评比推荐等工作中，同等条件下优先考虑被托举人，支持被托举人在创造力“黄金期”潜心研究、深入探索，尽快成长为铁路高层次科技创新人才的后备力量。

五、下一步工作考虑

根据历届青年人才托举工程项目执行的情况，石家庄将不断完善青托项目的管理办法，贯彻铁道学会《铁路青年人才托举工程项目实施办法》，压实单位科技处、人事处等职能部门责任，指定专门对接被托举人的服务支撑人员，掌握被托举人的研究动态，为托举人才提供全方位的成长成才条件。