问题描述
川藏铁路超高宽幅站场路基灾变风险评估与长期性能保持是关系到工程全生命周期建设与运营的技术难题，超高宽幅站场路基功能分区多，长期稳定与空间变形演化十分复杂。该难题致力于构建板块挤压、高原隆升、气候变化和工程扰动等内外动力作用下超高宽幅站场路基灾变风险评估与性能保持的理论与技术体系，阐明川藏地区多灾种综合风险内涵与形成机制，量化区域多灾种危险性、承灾体脆弱性和恢复力，实现多灾种、全要素、多层级的综合风险动态模拟与评估，突破多灾种多尺度多物理场的超高宽幅站场路基灾害全过程分阶段风险评估技术瓶颈，有助于支撑川藏铁路等重大工程高起点高标准高质量建设、贯彻落实“交通强国”战略。
问题背景
川藏铁路东起四川省成都市，向西经雅安、康定、昌都、林芝、山南到拉萨，是关乎百年大计的世纪工程和民族团结工程，对国家长治久安和西藏经济社会发展的作用举足轻重。川藏铁路沿线跨“七江”穿“八山”，穿越11条全新世活动断裂，穿越青藏高原东南主体，气候垂直分带明显。由于其独特的地理、地质和气候环境，面临系列重大地质安全风险。现代持续的板块构造运动产生的构造动力形成的地震构造格局，深刻影响着川藏区域地质体稳定性和灾害孕育形成；高原持续隆升产生的地表动力形成的岩体松动圈，深刻影响着铁路工程地质体稳定性，并直接控制着表生灾害的群发与单灾体的规模；周期性的气候变化产生的气候动力形成的地表岩土体冻融圈，深刻影响着站场路基岩土体稳定性和灾害链的演化和放大；人类营力形成的工程扰动圈，深刻影响着站场路基结构体稳定性和路基变形等工程灾变的发生。四圈互馈耦合形成浅表部松动变形圈，并衍生出一系列重大工程地质问题。亟需开展多灾种驱动下川藏铁路超高宽幅站场路基灾害链生演化机制、风险评估理论、稳定状态保持及预警系统研究，抢占世界复杂山区重大工程安全建设与性能保持技术制高点。
最新进展（截止问题发布年度）
现有研究更多分析单一因素力学效应和致灾机制，揭示了地震、降雨等单灾种作用下站场路基响应机制。然而，针对长期渗流动力过程、多场耦合作用效应、多接触界面等模拟缺乏完备的理论依据。站场路基和孕灾环境的相互作用和互馈机制认识不清，多灾种联合作用下结构损伤演化机理不明，缺乏切实高效的多灾种联合作用下站场路基危险性评价体系。传统防灾减灾技术是否能满足川藏地区多灾种联合作用下站场路基长期性能保持亟需进一步研究。由于川藏铁路站场路基受分布格局和复杂孕灾环境的影响，结合多灾种时间和空间上的复杂相互作用，站场路基结构灾变风险评估与长期性能保持技术研究十分必要。
关于地震－地质灾害链演变机制及站场路基危险性评估的研究主要以宏观层面为主，定量研究相对较少。主要采用基于统计的多灾种危险性建模方法，依靠主观经验构建评价指标体系，采用不同的统计模型对输入和输出间的关系进行拟合。此外，地震－地质灾害链对工程致灾程度有明显的放大效应，且灾害体－承灾体之间存在着强相互作用，亟需发展灾害体－承灾体相互作用精细化分析方法。关于地震－降雨灾害作用下站场路基风险评估与防控的研究主要依据强度折减法等简化理论，将典型工况概化为工程地质模型，研究站场路基响应规律。以灾害数据统计资料为基础，采用层次分析法、综合指标法等，综合分析站场路基致灾因子的相关性，提出站场路基灾变评价指标及风险评价理论体系。不同灾种作用下站场路基致灾机理显著不同，致使承灾体成灾表现亦不相同，且缺少多灾种作用下站场路基损伤等级划分方法。重要意义
多灾种联合作用下川藏铁路超高宽幅站场路基灾变风险评估与长期性能保持技术研究涉及灾害地理学、岩体力学、岩土地震工程学、结构动力学、弹塑性力学、水文地质学、工程地质学、构造地质学、防灾减灾工程学等众多学科，是一项综合性强、基础理论复杂和实用技术密集的研究项目。开展相关研究，可促进灾害地理学、工程与材料科学、地球科学、数理学科、信息科学等学科深度交叉融合，突破若干前沿交叉问题。
该难题以期探明活断层、地震、高地应力、地热流、降雨、冻融等剧烈内外动力联合作用下川藏铁路超高宽幅站场路基性能劣化机理和工程灾变机制，量化川藏地区多灾种危险性和站场路基脆弱性，构建多灾种联合作用下川藏铁路站场路基工程灾变风险评估与结构性能保持的理论与技术体系。该难题响应了2016年《中共中央国务院关于推进防灾减灾救灾体制机制改革的意见》指导思想中“从应对单一灾种向综合减灾转变”的号召，政治、经济和战略意义重大。开发的多灾种联合作用下川藏铁路超高宽幅站场路基长期性能保持技术有助于降低川藏铁路建设与运营风险，保障其安全施工与长期运营，社会环境经济效益巨大。同时，多灾种站场路基灾变风险评估与结构性能保持技术难题的解决，对于加快构建西部地区交通基础设施，维护国家统一、巩固国防安全、促进民族团结、提升西部开放水平、推进西部长足发展和长治久安具有重大意义。
