滇藏鐵路香格里拉—邦達段地應力狀態(tài)及工程效應分析*

谷佳誠 高桂云 周 昊 安易飛 王成虎

(①應急管理部國家自然災害防治研究院，北京 100085，中國)(②中國地質大學(北京)地球科學與資源學院，北京 100083，中國)

0 引 言

滇藏鐵路是我國中長期鐵路網規(guī)劃建設中的重要鐵路干線，起于云南省昆明市，終于西藏自治區(qū)拉薩市，連接云南西北部及西藏東南部，地勢從東南到西北方向逐漸抬升，海拔高程2000～6000m。其中昆明至麗江的鐵路線路已經建成，麗香鐵路也已基本建成并投入使用，線路擬選定在邦達與某交通線路接軌，共建邦達至拉薩段的鐵路線路。香格里拉—邦達鐵路段大致走向如圖1所示。

圖1 滇藏鐵路香格里拉—邦達鐵路線路走向趨勢圖

滇藏鐵路香格里拉—邦達段地質問題突出，工程環(huán)境惡劣，被稱為“世界鐵路艱險工程之最”。鐵路沿線多為高山峽谷地貌，山峰與河谷之間相對高差1000～3000m，由于受到印度洋板塊對亞歐板塊的擠推作用，滇藏地區(qū)新構造運動尤為強烈。德欽至邦達段線路橫跨金沙江、瀾滄江和怒江三江并流區(qū)域，此處鐵路沿線支流眾多，平均海拔在3000m以上且雪山與江面的相對高差4700m(張加桂等，2010)，由此可知此地受到過新構造運動導致的地面抬升和外動力地質作用。滇藏鐵路穿過唐古拉-三江斷褶帶、拉薩-波密構造帶和雅魯藏布江縫合帶，且處于滇藏區(qū)域高烈度地震區(qū)，由于長期的地質構造活動強烈，活動斷裂縱橫交錯，導致該地區(qū)巖體破碎且穩(wěn)定性差(卿三惠等，2007)。

滇藏鐵路香格里拉—邦達段主要受到滇西“三江”地區(qū)構造運動的影響，這一影響由印度板塊與歐亞板塊的匯聚碰撞產生，從而形成了金沙江斷裂、瀾滄江斷裂、怒江斷裂3大斷裂帶，如圖1所示。

金沙江斷裂帶地處羌塘地塊和松潘-甘孜造山帶之間，是具有多個時期活動的縫合線構造，主要包括金沙江主斷裂、東界斷裂、西界斷裂和NS向的次級斷裂，德欽-中甸-大具斷裂和巴塘斷裂把金沙江斷裂分為北段、中段和南端3個部分(夏金梧等，2020)，其走向總體上呈NS向，其中南段呈NNE向，中段近NS向，北段呈NNW向(周榮軍等，2005)?；贕PS水平速度場和小震活動的研究可知，金沙江斷裂帶運動趨勢主要表現(xiàn)為右旋走滑，運動速率為5mm·a-1(徐曉雪等，2020)。

瀾滄江斷裂帶位于羌塘-昌都-思茅陸塊和南羌塘-左貢-保山陸塊的分界處，東邊界為碧羅雪山斷裂，西邊界為吉岔斷裂，由于受到NE向水平應力的擠壓作用，斷裂帶有明顯的應力集中和壓縮變形現(xiàn)象(王學武等，2018)。瀾滄江斷裂帶的整體走向為NS向，從北至南，走向從NS向轉為NW向，最后再次呈現(xiàn)NS向，總體顯示為S型斷裂，且斷裂帶呈現(xiàn)出左旋走滑的運動特征(王國芝等，2001)。

怒江斷裂帶是一條縱穿青藏高原的區(qū)域性斷裂，位于保山地塊和騰沖地塊的邊界，其走向沿怒江流域展布，北段呈NW向，南段呈NS向，斷裂帶呈現(xiàn)右旋走滑的運動特征(王閻昭等，2015)。

受區(qū)域構造運動和沿線大高差的影響，滇藏鐵路香格里拉—邦達段隧道工程眾多，總長度214km，最長隧道長度可達31.5km(余敏等，2017)，深埋長隧道在該鐵路沿線占比較大，在高地應力狀態(tài)下可能發(fā)生巖爆、大變形等重大災害。鐵路沿線屬于羌塘-昌都地層區(qū)德欽-維西地層分區(qū)，巖性分布比較齊全，巖性復雜，主要分布有灰?guī)r、泥巖、板巖、泥質砂巖等，香格里拉—邦達段沿線軟質巖約占70%，在強烈的地質構造作用下，嚴重影響沿線邊坡和隧道工程的穩(wěn)定性。因此，研究滇藏鐵路香格里拉—邦達段的地應力狀態(tài)顯得尤為重要。

通過對滇藏鐵路香格里拉—邦達段途經的主要斷裂的綜合分析，整體上斷裂走向為NW-NNW向。Anderson理論認為斷層面與中間主應力共面，依據斷層面上摩擦系數(shù)一般為0.6～1.0、且最大主應力方向與斷層面夾角一般在23°～30°對該區(qū)域的主應力方向進行預測(Amadei et al.，1997；Zang et al.，2010)，結果表明香格里拉—邦達段最大主應力方向應為NWW-NNE向，與謝富仁等(1993)利用斷層滑動方向確定構造應力張量的方法得出的結果一致。但是顯然香格里拉—邦達段地區(qū)新構造運動強烈，構造發(fā)育，外動力影響因素較多，實際的主應力方向也會存在較大的變化。

目前，對滇西北地區(qū)地應力狀態(tài)已有初步的了解，比如李金鎖等(2005，2006)基于地應力測量和有限元方法分析了滇西北地區(qū)的地應力狀態(tài)，并采用水壓致裂的方法得到了大理—麗江地區(qū)的原地應力大小和方向。張永雙等(2009)結合實測數(shù)據，通過有限元方法模擬得到了玉峰寺隧道的應力場特征。錢曉東等(2011)基于震源機制解研究了云南地區(qū)的近期構造應力場，指出了控制區(qū)域應力狀態(tài)的3個主要力源。然而，對于滇藏鐵路香格里拉—邦達段的地應力狀態(tài)以及工程風險的研究相對較少。

本文基于構造形跡、震源機制解和實測數(shù)據的多元綜合分析法，對滇藏鐵路香格里拉—邦達段主應力方向進行了分析，基于Hoek-Brown強度準則和修正的Sheorey理論對研究區(qū)應力量值進行預測，采用應力強度比法和Hoek變形預測公式分析不同巖性發(fā)生巖爆或大變形的風險以及對工程的影響，為滇藏鐵路香格里拉—邦達段的建設提供科學依據，并深化云南西北部和西藏東南部地應力場的認識。

1 主應力方向

1.1 應力分區(qū)

香格里拉—邦達鐵路沿線新構造運動強烈，基于“中國大陸地殼應力環(huán)境基礎數(shù)據庫”及現(xiàn)代構造應力場特征(謝富仁等，2004)，同時考慮利用更多的震源機制解和實測數(shù)據，更好地分析地應力狀態(tài)信息。本文將研究區(qū)分為香格里拉-德欽應力區(qū)和芒康-邦達應力區(qū)(圖1)。

1.2 應力方向分析

構造形跡估算反映的是古構造特征，為獲得現(xiàn)今地應力方位，需要綜合震源機制解及實測應力數(shù)據進行分析?；谡鹪礄C制解反演應力場結果，郝平等(2012)認為青藏高原東部地區(qū)最大主應力方向為近NE向，并有沿喜馬拉雅構造東端順時針旋轉的趨勢。賀赤誠等(2015)分析了云南迪慶5.9級地震的震源機制，得到的P軸優(yōu)勢方位角為NNW。高錦瑞等(2015)利用P波初動的方法，分析了左貢—芒康地區(qū)6.1級地震的震源機制。結果表明，P軸的優(yōu)勢方位為NE-NEE。為得到更為準確的地應力方位，采用震源機制解和實測數(shù)據綜合分析的方法對不同應力分區(qū)的地應力方位進行統(tǒng)計分析。

通過查閱最新版“中國大陸地殼應力環(huán)境基礎數(shù)據庫”，得到滇藏鐵路香格里拉至邦達段的震源機制解數(shù)據，對這些數(shù)據進行統(tǒng)計分析得出P軸方位角如圖2所示。

圖2 各應力區(qū)震源機制解P軸方位角統(tǒng)計圖

震源機制解統(tǒng)計結果顯示，香格里拉-德欽應力區(qū)應力狀態(tài)相對復雜，P軸方向為NWW-NNW向，優(yōu)勢方位為N0°W～N20°W；芒康-邦達應力區(qū)P軸方向為NEE向，優(yōu)勢方位為N60°E～N80°E。為更好地分析研究區(qū)域的應力場特征，結合該地區(qū)的水壓致裂和應力解除數(shù)據，并查閱謝富仁等(2007)的成果，對香格里拉-德欽應力區(qū)和芒康-邦達應力區(qū)的實測數(shù)據水平最大主應力方位進行統(tǒng)計分析，如圖3所示。

圖3 各應力區(qū)實測數(shù)據水平最大主應力方位統(tǒng)計圖

香格里拉-德欽應力區(qū)實測數(shù)據水平最大主應力方向為NNW向，優(yōu)勢方位為N20°W～N40°W；芒康-邦達應力區(qū)實測數(shù)據水平最大主應力方向為NEE-EW向，優(yōu)勢方位為N60°E～N80°E，與震源機制解的結論一致。震源機制解多反映深部的應力狀態(tài)，水壓致裂法和應力解除法反映淺部的應力狀態(tài)，淺部區(qū)域由于受外界因素干擾以及工程擾動，可能影響局部應力狀態(tài)，使得深淺部的應力狀態(tài)略有不同，且應力方向多變。

香格里拉-德欽應力區(qū)包含更多的震源機制解數(shù)據，以該地區(qū)為例，利用震源機制解數(shù)據對區(qū)域構造應力方向進行反演分析，結果如圖4和圖5所示。

圖5 基于震源機制解的應力形因子統(tǒng)計結果

由震源機制解數(shù)據反演應力結果可知，最大主應力(σ1)方位約為N45°W，最大主應力軸傾角約為20°，中間主應力(σ2)軸傾角最大，接近垂直狀態(tài)，最小主應力(σ3)軸傾角約7°，接近水平狀態(tài)，說明該研究區(qū)以走滑型斷層為主，應力狀態(tài)表現(xiàn)為SH>Sv>Sh，最大主壓應力方向為NW向，應力形因子R范圍為0.5～0.6，反映了該地區(qū)NW向的擠壓應力狀態(tài)。

綜合分析構造形跡、震源機制解、實測數(shù)據的結果，香格里拉-德欽應力區(qū)的水平最大主應力方向為NNW向，優(yōu)勢方位為N0°W～N40°W；芒康-邦達應力區(qū)的水平最大主應力方向為NEE向，優(yōu)勢方位為N60°E～N80°E。由于鐵路沿線地貌為橫斷山脈高山深谷區(qū)，構造運動強烈、斷層發(fā)育、地質構造復雜、變質作用強烈，且震源機制解多反映深部的應力狀態(tài)，水壓致裂法和應力解除法反映淺部的應力狀態(tài)，深淺部的應力狀態(tài)略有不同，導致局部應力方向發(fā)生偏轉，整體表現(xiàn)出復雜多變的特點。

2 主應力量值

研究區(qū)內包含多條斷裂帶，同時受到印度洋板塊和青藏高原的擠壓作用，地殼運動強烈、構造應力水平較高，深埋隧道在高地應力作用下開挖存在巖爆或軟巖大變形的風險，因而需要對研究區(qū)域地應力量值進行預測分析。

2.1 預測方法

地應力測量是獲取應力場特征最直接的方法，然而，新建滇藏鐵路香格里拉—邦達段實測地應力數(shù)據較少且離散性較大，數(shù)值模擬又不能很好地擬合這些離散數(shù)據。為更好地研究區(qū)域地應力狀態(tài)，本文將結合實測數(shù)據，基于Hoek-Brown強度準則和修正的Sheorey模型(Sheorey，1994)，分別對研究區(qū)巖體變形參數(shù)和地應力大小進行估算和預測。

Sheorey模型將地殼、地幔和地核進行分層考慮，來分析不同深度地殼和地幔的巖體彈性模量、泊松比、巖體熱膨脹系數(shù)以及巖體密度隨地殼深度增加而增加的問題，以此為基礎分析地應力的狀態(tài)。對于淺層地殼，Sheorey模型認為水平應力與垂直應力之比k隨深度的變化規(guī)律如下：

k=0.25+7E(Z)(0.001+1/Z)

(1)

式中:E(Z)為一定深度處巖石的平均彈性模量。但是Sheorey模型是一個理論模型，受巖體結構面以及地質歷史的影響，理論值和實測值存在較大的差別，且式(1)僅適用于138.87～33.73km的地殼深度范圍(Sheorey，1994)，因此需要考慮巖體的這些信息，對該模型進行修正。Hoek et al.(2006)對巖體變形模量的統(tǒng)計分析得到了巖體變形模量與巖體質量關系如下：

(2)

式中：Erm為原位巖體變形模量；D為巖體擾動指數(shù)，取值范圍0～1，取決于外界因素對巖體的擾動程度，如爆破、巖體開挖、卸荷等；GSI為地質體強度指標(Hoek et al.，2006)?；谠搸r體變形模量與巖體質量關系，王成虎等(2014)對Sheorey模型進行了修正，修正結果如下：

(3)

式中：Z1、Z2為距地表的深度；Erm1、Erm2為Z1、Z2處巖體的彈性模量；k1、k2為Z1、Z2處水平應力與垂直應力的比值。在公式中：Z1、Erm1和k1作為參考，通過改變Z2的值以及對該深度的巖體彈性模量估算，可以預測不同深度的k2值。

修正的Sheorey模型可將離散數(shù)據進行歸一化處理，可預測不同巖性、不同深度的原地應力狀態(tài)，同時其考慮了深度Z和巖體彈性模量Erm兩個參數(shù)，包含了巖性、結構面等信息，能很好地擬合和預測工程區(qū)原地應力隨深度和位置的變化趨勢。

2.2 側壓力系數(shù)確定

結合“中國大陸地殼應力環(huán)境基礎數(shù)據庫”中香格里拉-德欽地區(qū)的實測數(shù)據及謝富仁等(2007)的成果，依據研究區(qū)的應力數(shù)據，通過公式kH=SH/Sv，kh=Sh/Sv和k=(SH+Sh)/(2Sv)計算側壓力系數(shù)，并按照Hoek-Brown公式對應力數(shù)據進行擬合，如圖6所示。

圖6 基于修正的Sheorey模型的k值擬合及數(shù)據圖

埋深較淺時，受地形、地貌、風化程度的影響，側壓力系數(shù)較為離散，并且部分數(shù)據點在山脈或山谷的斜坡附近獲取，這些數(shù)據不能代表區(qū)域應力狀態(tài)，因此，在擬合時這些數(shù)據不予考慮。當埋深大于200m時，側壓力系數(shù)的離散性減小，為得到較為準確的結果，采用500m處的側壓力系數(shù)擬合值作為基準對應力量值進行預測，其中500m處的擬合值分別為kH=1.80，kh=1.10和k=1.46。本文結合研究區(qū)巖性狀況，預測不同深度、不同巖性的地應力量值。

2.3 應力量值估算

結合上述區(qū)域應力場特征，依據Hoek-Brown強度準則和RocLab軟件并采用修正的Sheorey模型，對巖體變形參數(shù)進行估計并預測主應力量值(Hoek et al.，1997；王成虎等，2014)。滇藏鐵路香格里拉—邦達段屬于羌塘-昌都地層區(qū)德欽-維西地層分區(qū)，沿線主要分布有灰?guī)r、砂巖、板巖等(宋章等，2019)。依據應力預測的理論，考慮灰?guī)r、泥巖、板巖3種巖性對香格里拉至邦達段進行地應力量值預測。研究區(qū)的埋深越大，應力量值越大，以砂巖為例，預測結果和變化規(guī)律如圖7所示。

圖7 砂巖地層應力量值預測結果

砂巖地層應力量值預測結果顯示(圖7)，埋深400m時，水平最大、最小主應力范圍為11.61～19.51MPa和7.09～11.92MPa；埋深1000m時，水平最大、最小主應力范圍為24.32～35.74MPa和14.86～21.84MPa；埋深2000m時，水平最大、最小主應力范圍為47.54～63.54MPa和29.05～38.83MPa。

灰?guī)r地層埋深1000m時，水平最大、最小主應力范圍為24.23～36.43MPa和14.81～22.26MPa；埋深2000m時，水平最大、最小主應力范圍為47.29～64.37MPa和28.90～39.34MPa。

板巖地層埋深1000m時，水平最大、最小主應力范圍為25.93～37.30MPa和15.85～22.79MPa；埋深2000m時，水平最大、最小主應力范圍為50.77～66.69MPa和31.03～40.76MPa。

3 應力狀態(tài)評價與影響分析

3.1 高地應力狀態(tài)評價

滇藏鐵路香格里拉—邦達段處于初期階段，相關研究以及實測數(shù)據相對較少，為初步了解工程概況，需要對研究區(qū)巖體強度參數(shù)進行估算，并對地應力狀態(tài)進行宏觀評價。Hoek et al.(1997)提出了巖體整體強度估算公式：

(4)

式中：σcm為原位巖體整體強度；mb為經驗參數(shù)；s、a為與巖體特征有關的常數(shù)；σci為巖石單軸抗壓強度。σcm、mb、s、a和σci的具體計算方法和取值參見Hoek(2002)和周亞東等(2019)的介紹與討論。由于研究區(qū)正處建設初期，相關研究和數(shù)據相對較少，故結合Hoek的取值建議，并結合相關實驗文獻對σci取參考值，分析研究區(qū)的巖爆風險，為研究區(qū)的工程效應提供初步參考(Hoek，2002；王成虎等，2009；周航等，2020)。

利用Hoek-Brown準則修正的巖體強度應力比法可以評價地應力狀態(tài)(王成虎等，2009)，以砂巖地層為例進行分析，圖8為應力評價結果。

圖8 砂巖Ⅱ～Ⅴ級圍巖應力評價

當σcm/SH小于2時表現(xiàn)為高地應力狀態(tài)，由圖8可知，砂巖地層在埋深大于500m處，就可能出現(xiàn)高地應力狀態(tài)。對于灰?guī)r和板巖地層，則在埋深400m處就可能出現(xiàn)高地應力狀態(tài)。然而，實際工程圍巖是否為高應力狀態(tài)，還需要結合破壞特征進行綜合評判。

3.2 線路布設分析

研究區(qū)工程地質條件差，呈現(xiàn)為地形高差大、地災規(guī)模大、構造活動強等特點，鐵路沿線隧道工程眾多，隧道軸線與水平最大主應力方向的夾角(α)影響隧道圍巖的穩(wěn)定性(余莉等，2015；蔣鈺峰等，2019)，當SH>Sh>Sv時，α=0°最有利于隧道圍巖的穩(wěn)定；當Sv>SH>Sh時，α=90°最有利于隧道圍巖的穩(wěn)定；當SH>Sv>Sh時，最有利的夾角(α)為：

(5)

依據中國大陸地殼應力環(huán)境數(shù)據庫1970年以來的震源機制解數(shù)據經統(tǒng)計分析可知，香邦鐵路沿線走滑型斷層(SH>Sv>Sh)約占51.82%，正斷層(Sv>SH>Sh)約占22.73%。錢曉東等(2011)通過對云南現(xiàn)代構造應力場的研究，認為滇西北的地震類型以走滑型為主，約占62%。吳富峣等(2019)研究發(fā)現(xiàn)德欽-中甸斷裂奔子欄段具有典型的走滑斷層運動特征。由此可知，沿線以走滑型斷層為主。依據式(2)計算，隧道軸線與最大主應力方位的夾角(α)范圍為6.6°～60°，香格里拉-德欽應力區(qū)水平最大主應力方向為NNW向，平均方位角為N20°W，因此隧道軸線方位設置為N80°W～N40°E有利于圍巖穩(wěn)定；芒康-邦達應力區(qū)水平最大主應力方向為NEE向，平均方位角為N70°E，因此隧道軸線方位設置為N10°E～N130°E有利于圍巖穩(wěn)定。在香格里拉-德欽應力區(qū)中香格里拉地區(qū)存在有正斷型斷層，應力結構為Sv>SH>Sh，隧道軸線與最大主應力的夾角α=90°有利于圍巖的穩(wěn)定。

3.3 硬巖巖爆分析

滇藏鐵路香格里拉—邦達段沿線表現(xiàn)出高海拔、大高差、大埋深的特點，在高地應力的作用下，隧道圍巖可能發(fā)生巖爆或圍巖大變形現(xiàn)象。

巖爆是指在外力擾動或隧道工程活動下，巖體突然釋放其變形勢能的過程，圍巖產生爆裂、彈射等的動力現(xiàn)象，這種現(xiàn)象在Ⅱ、Ⅲ級硬質圍巖中尤為明顯。巖體的峰值強度和脆性破壞特征明顯影響巖爆的發(fā)生，巖體的峰值強度越高，儲能越好，就越易發(fā)生巖爆；巖體的脆性越強，也越易發(fā)生巖爆(馮夏庭等，2019)。由于滇藏鐵路香格里拉—邦達鐵路正處于可行性研究階段，工程活動尚未進行，巖體結構條件、巖體力學性質未能全面準確獲取。為初步了解研究區(qū)的巖爆特征，采用應力強度比的方法來預測和評價硬質巖發(fā)生巖爆的可能性。應力強度比有兩種指標(表1)：地下空間周邊切向最大應力與巖石單軸抗壓強度之比σθmax/σci或最大主應力與巖石單軸抗壓強度之比σ1/σci，發(fā)生巖爆的臨界條件為σθmax/σci=0.4±0.1或者σ1/σci=0.15±0.05(王成虎等，2012；楊汝華等，2019)。如圖9所示為灰?guī)r地層的應力強度比隨深度的變化規(guī)律。

圖9 灰?guī)r地層應力強度比隨深度的變化規(guī)律

表1 巖爆評價指標

σθmax=3σ1-σ3灰?guī)r地層埋深小于700m時無巖爆，埋深大于700m時，圍巖可能出現(xiàn)中等脆性破壞或巖爆等高地應力破壞現(xiàn)象，當埋深大于1200m時，圍巖可能出現(xiàn)較強的脆性破壞或巖爆現(xiàn)象。郭長寶(2011)在大瑞鐵路高黎貢山越嶺段重大工程地質問題的研究中發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)域深度700m處隧道施工過程中存在中等巖爆現(xiàn)象，與本文的研究結果一致。

3.4 軟巖大變形分析

在高地應力作用下，軟質巖的基本特性主要表現(xiàn)為強度低、易風化、孔隙比大、滲水性強等特點，容易發(fā)生顯著塑性變形(孫洋等，2013)，這種現(xiàn)象在Ⅳ、Ⅴ級圍巖中尤為明顯。大變形往往持續(xù)時間長，形變量相對較大，嚴重影響隧道工程的穩(wěn)定性。

采用Hoek的變形預測公式(Hoek，2001；胡元芳等，2011)來預測和評價軟質巖發(fā)生圍巖大變形的可能性，其公式為：

(6)

式中：εt為隧道徑向位移；Pi為隧道支護壓力，無支護時取為0；P0為原巖應力，此處取3σ1-σ3(Malan et al.，1998)，σ1和σ3分別為最大和最小主應力。

Hoek也給出了巖體擠壓變形的判定范圍，如圖10所示。

圖10 巖體擠壓變形分級圖(Hoek，2001)

依據Hoek的變形預測公式，計算出砂巖和板巖地層圍巖下的變形量，預測結果見圖11～圖12。

圖11 砂巖變形預測結果

圖12 板巖變形預測結果

砂巖地層埋深小于1400m時，相對變形量小于1%，支護問題較小，埋深大于1400m時，相對變形量超過1%，可能發(fā)生輕微的變形，埋深超過2400m時，相對變形量超過2.5%，可能發(fā)生中等大變形現(xiàn)象。整體上砂巖地層的穩(wěn)定性較好，不易發(fā)生軟巖大變形破壞現(xiàn)象；板巖地層埋深小于800m時，相對變形量小于1%，支護問題較小，埋深大于800m時可能發(fā)生輕微變形，埋深大于1400m時，可能發(fā)生中等大變形破壞，埋深大于2200m可能發(fā)生嚴重的大變形破壞。

4 結 論

本文通過對滇藏鐵路香格里拉—邦達段的地質構造狀況、主應力方向分析、主應力量值預測、高地應力分析以及工程效應問題的研究，得到以下結論：

(1)滇藏鐵路香格里拉-德欽應力區(qū)的水平最大主應力方向為NNW向，優(yōu)勢方位為N0°W～N40°W；芒康-邦達應力區(qū)的水平最大主應力方向為NEE向，優(yōu)勢方位為N60°E～N80°E。

(2)滇藏鐵路香格里拉—邦達段埋深400m處，水平最大、最小主應力為11.61～20.14MPa和7.09～12.31MPa，埋深1000m處，水平最大、最小主應力為24.23～37.30MPa和14.81～22.79MPa；埋深2000m處，水平最大、最小主應力為47.29～66.69MPa和28.90～40.76MPa；埋深2500m處，水平最大、最小主應力為58.89～82.19MPa和35.99～50.22MPa。

(3)香格里拉-德欽應力區(qū)隧道軸線方位設置為N80°W～N40°E有利于圍巖穩(wěn)定；芒康-邦達應力區(qū)隧道軸線方位設置為N10°E～S50°E有利于圍巖穩(wěn)定；香格里拉正斷型斷層地區(qū)隧道軸線與最大主應力的夾角α=90°有利于圍巖的穩(wěn)定。

(4)鐵路沿線高地應力作用顯著，埋深大于400m就可能表現(xiàn)為高地應力；結合圍巖高地應力破壞現(xiàn)象預測結果，對于Ⅱ、Ⅲ級圍巖埋深大于700m以中等巖爆現(xiàn)象為主，埋深大于1200m將可能存在強烈?guī)r爆現(xiàn)象；對于Ⅳ、Ⅴ級圍巖埋深大于1400m以中等大變形為主，埋深大于2200m將可能存在嚴重大變形現(xiàn)象。

本文基于構造行跡、震源機制解和實測數(shù)據的多元綜合分析法對研究區(qū)應力方向進行了分析。然而，目前由于對滇藏鐵路香格里拉—邦達段的研究相對較少，存在實測數(shù)據有限且區(qū)域構造運動強烈可能導致相鄰區(qū)域差異性較大等問題，通過實測數(shù)據分析得到的結果可能存在一定的偏差；修正的Sheorey理論雖然可以開展研究區(qū)地應力狀態(tài)的預測，但是實測數(shù)據的數(shù)量也直接影響預測結果，同時針對復雜多變地層，不同巖性、不同深度巖體彈性模量差異較大，預測結果也會受到很大影響。針對滇藏鐵路沿線的工程地質問題，有必要不斷加大實測研究，不斷補充和完善沿線應力數(shù)據，同時理論上還需進一步的改進優(yōu)化，增強其適用性，更好地為工程施工以及科學研究領域提供參考。