青藏高原东南部大型岩质高速远程崩滑启动地质力学模式初探
发布时间：2021-01-18 06:59
高速远程崩滑破坏性居各类崩滑之首。青藏高原东南部是中国大型高速远程崩滑最发育的地区。源区斜坡破坏是大型高速远程崩滑发生的前提,弄清源区斜坡破坏模式及其发生条件既是研究此类崩滑高速远程机理的基础,也是预防此类崩滑灾害的前提。基于青藏高原东南部15处具有不同流动特征和流通路径的大型高速远程崩滑现场调查数据、影像数据和前人资料,分析了15处崩滑源区斜坡地形地质条件、斜坡破坏模式和诱发因素。研究发现:1)源区斜坡高陡和剪出口高位是高速远程崩滑的必要条件,坡高大于150 m、坡度大于30°、剪出口高出坡底大于100 m可能是区内高速远程崩滑发生的基本地形条件;2)区内高速远程崩滑多发于花岗岩、玄武岩两类坚硬块状岩斜坡和片麻岩、变质砂岩+板岩、灰岩这3类坚硬–较坚硬层状岩斜向坡、逆向坡和陡倾顺向坡;3)斜坡破坏模式受结构面控制,具有复合楔形体滑动、不规则块体复合平面滑动、不规则块体倾倒–崩落、弯曲折断–滑移和顺层滑移–溃曲等5类破坏模式;4)崩滑受地震诱发最为普遍,冰川融水其次,自重作用下的累进性破坏也时有发生。以斜坡地质结构、破坏模式和失稳动力类型为切入点,青藏高原东南部大型高速远程崩滑源区斜坡...
【文章来源】：工程科学与技术. 2020,52(05)北大核心
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
青藏高原东南部地质简图与崩滑点分布图[2]
显著流动性是高速远程崩滑的最大特征之一。基于崩滑启动和运动过程中是否有水的大量参与，高速远程崩滑的流动特征有碎屑流型和液化型两类，又称干碎屑流和湿碎屑流[11–12]。从流动特征上，区内碎屑流型、液化型崩滑均有发育。15处崩滑中，液化型高速远程滑坡共4处：易贡、尼续、乱石包和然乃滑坡，尤以前3处滑坡液化特征最为典型（图3(a）、（b））；其余11处为碎屑流型，如表1所示，尤以通钦崩塌、王大龙、鲁车渡和烂泥沟滑坡的碎屑流特征最为典型（图3(c）、（d））。因崩滑数量有限，尚不能确定两类崩滑的相对多发程度。流通路径上，沟道型、低缓谷坡型和对岸斜坡型均有发育。15处崩滑中，沟道型共4处：易贡、王大龙、烂泥沟和鲁车渡滑坡（表1），以易贡、烂泥沟和鲁车渡滑坡最为典型（图3(a）、（c））；对岸斜坡型共3处：续迈、七色海子和马鞍山滑坡，以续迈和七色海子滑坡的逆冲特征最为典型（图4）；其余8处崩滑运动路径多为河谷阶地，部分为缓坡和冰川U型谷，以通钦崩塌、尼续、乱石包和然乃滑坡最为典型（图3(b）、（d））。
国外学者将岩质高速远程崩滑统称为“rock avalanche”[4]，中国学者习惯根据启动时斜坡破坏方式将其归为滑坡、崩塌两类（本文采用此归类方法）。自1932年Heim[5]发表对瑞士灾难性大型高速远程滑坡—Elm滑坡的研究成果以来，大型高速远程崩滑一直是各国学者的研究热点，并对这类崩滑的运动、堆积及其地貌特征等，形成了一定共识[3–4,6–7]。但是，对这类崩滑的高速远程机理及其成生规律尚无共性认识。不同学者基于某个和某些现象，提出不同假说解释其内在机理，如：滑面峰残强度差效应[8]、滑面摩擦生热效应[9]、运动过程机械碎裂与颗粒流效应[7,10]、运动路径下垫面受载不排水液化效应[11]、声波振动效应[12]等。对这类崩滑“高速远程”的界定，国内外尚无统一标准。依据崩滑的速度、落差、滑程等特征指标及其关系（图1），不同学者提出不同的下限标准，如：速度5 m/s、滑程1 km[4]，速度20 m/s、滑程1 km[13]，速度100 km/h、滑程大于5倍落差[14]等。目前，多数学者接受落差与滑程比（H/L）上限0.6的界定及Hunger等[4]提出的速度5 m/s、滑程1 km的下限指标。本文高速远程崩滑的确定也采纳该界定指标。中国学者对青藏高原及其东南部大型高速远程崩塌研究一直以间断、零星案例研究为主。最早研究始于施雅风等[15]于1965年11月22日滑坡发生后对云南禄劝县上普福村烂泥沟滑坡的调查性研究。其在灾后现场调查基础上，对滑坡特征及斜坡失稳原因和高速运动过程进行了初步研究，提出地形、岩性、结构面控制源区斜坡稳定性的基本认识。2000年4月9日，西藏波密易贡滑坡发生后，许多学者围绕易贡滑坡的运动、堆积特征和高速远程机理、滑坡—碎屑流—堰塞坝灾害链等，进行了较深入研究，明确了源区楔形体滑坡对沟道路径上饱水松散冰碛物加载后的不排水液化是导致其高速远程的根本原因[16–18]。近5年来，为服务于即将启动的川藏铁路工程，部分学者对该地区该特征非常典型的乱石包滑坡、尼续滑坡的形成年代、堆积地貌和可能运动特征等进行了较深入的研究，大致厘清了滑坡形成时代、滑坡活动与区域构造关系等基本问题[19–23]。但是，区域上大型高速远程崩滑形成条件的规律如何、斜坡破坏模式怎样，尚不清楚。显然，聚焦源区探寻这类崩滑形成规律和斜坡破坏模式，不仅能完善对区内外动力作用规律的认识，研究结果在理论上也可为这类崩滑形成机理研究的概念模型的建立奠定基础，实践中可为这类崩滑隐患早期识别提供依据，为重大工程选址提供科学依据。
【参考文献】：
期刊论文
[1]易贡滑坡-碎屑流-堰塞坝溃坝链生灾害全过程模拟与动态特征分析[J]. 戴兴建,殷跃平,邢爱国. 中国地质灾害与防治学报. 2019(05)
[2]青藏高原东缘理塘乱石包高速远程滑坡发育特征与形成机理[J]. 郭长宝,杜宇本,佟元清,张永双,张广泽,张敏,任三绍. 地质通报. 2016(08)
[3]青藏高原大陆动力学研究若干进展[J]. 许志琴,杨经绥,侯增谦,张泽明,曾令森,李海兵,张建新,李忠海,马绪宣. 中国地质. 2016(01)
[4]地震高位滑坡形成条件及抛射运动程式研究[J]. 王运生,徐鸿彪,罗永红,吴俊峰. 岩石力学与工程学报. 2009(11)
[5]易贡远程高速滑坡形成原因试验探索[J]. 胡明鉴,程谦恭,汪发武. 岩石力学与工程学报. 2009(01)
[6]青藏高原碰撞造山带成矿作用:构造背景、时空分布和主要类型[J]. 侯增谦,莫宣学,杨志明,王安建,潘桂棠,曲晓明,聂凤军. 中国地质. 2006(02)
[7]西藏波密易贡高速巨型滑坡特征及减灾研究[J]. 殷跃平. 水文地质工程地质. 2000(04)
[8]灾害性滑坡启程剧动与行程高速的机理[J]. 胡广韬. 灾害学. 1987(01)
本文编号：2984504
【文章来源】：工程科学与技术. 2020,52(05)北大核心
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
青藏高原东南部地质简图与崩滑点分布图[2]
显著流动性是高速远程崩滑的最大特征之一。基于崩滑启动和运动过程中是否有水的大量参与，高速远程崩滑的流动特征有碎屑流型和液化型两类，又称干碎屑流和湿碎屑流[11–12]。从流动特征上，区内碎屑流型、液化型崩滑均有发育。15处崩滑中，液化型高速远程滑坡共4处：易贡、尼续、乱石包和然乃滑坡，尤以前3处滑坡液化特征最为典型（图3(a）、（b））；其余11处为碎屑流型，如表1所示，尤以通钦崩塌、王大龙、鲁车渡和烂泥沟滑坡的碎屑流特征最为典型（图3(c）、（d））。因崩滑数量有限，尚不能确定两类崩滑的相对多发程度。流通路径上，沟道型、低缓谷坡型和对岸斜坡型均有发育。15处崩滑中，沟道型共4处：易贡、王大龙、烂泥沟和鲁车渡滑坡（表1），以易贡、烂泥沟和鲁车渡滑坡最为典型（图3(a）、（c））；对岸斜坡型共3处：续迈、七色海子和马鞍山滑坡，以续迈和七色海子滑坡的逆冲特征最为典型（图4）；其余8处崩滑运动路径多为河谷阶地，部分为缓坡和冰川U型谷，以通钦崩塌、尼续、乱石包和然乃滑坡最为典型（图3(b）、（d））。
国外学者将岩质高速远程崩滑统称为“rock avalanche”[4]，中国学者习惯根据启动时斜坡破坏方式将其归为滑坡、崩塌两类（本文采用此归类方法）。自1932年Heim[5]发表对瑞士灾难性大型高速远程滑坡—Elm滑坡的研究成果以来，大型高速远程崩滑一直是各国学者的研究热点，并对这类崩滑的运动、堆积及其地貌特征等，形成了一定共识[3–4,6–7]。但是，对这类崩滑的高速远程机理及其成生规律尚无共性认识。不同学者基于某个和某些现象，提出不同假说解释其内在机理，如：滑面峰残强度差效应[8]、滑面摩擦生热效应[9]、运动过程机械碎裂与颗粒流效应[7,10]、运动路径下垫面受载不排水液化效应[11]、声波振动效应[12]等。对这类崩滑“高速远程”的界定，国内外尚无统一标准。依据崩滑的速度、落差、滑程等特征指标及其关系（图1），不同学者提出不同的下限标准，如：速度5 m/s、滑程1 km[4]，速度20 m/s、滑程1 km[13]，速度100 km/h、滑程大于5倍落差[14]等。目前，多数学者接受落差与滑程比（H/L）上限0.6的界定及Hunger等[4]提出的速度5 m/s、滑程1 km的下限指标。本文高速远程崩滑的确定也采纳该界定指标。中国学者对青藏高原及其东南部大型高速远程崩塌研究一直以间断、零星案例研究为主。最早研究始于施雅风等[15]于1965年11月22日滑坡发生后对云南禄劝县上普福村烂泥沟滑坡的调查性研究。其在灾后现场调查基础上，对滑坡特征及斜坡失稳原因和高速运动过程进行了初步研究，提出地形、岩性、结构面控制源区斜坡稳定性的基本认识。2000年4月9日，西藏波密易贡滑坡发生后，许多学者围绕易贡滑坡的运动、堆积特征和高速远程机理、滑坡—碎屑流—堰塞坝灾害链等，进行了较深入研究，明确了源区楔形体滑坡对沟道路径上饱水松散冰碛物加载后的不排水液化是导致其高速远程的根本原因[16–18]。近5年来，为服务于即将启动的川藏铁路工程，部分学者对该地区该特征非常典型的乱石包滑坡、尼续滑坡的形成年代、堆积地貌和可能运动特征等进行了较深入的研究，大致厘清了滑坡形成时代、滑坡活动与区域构造关系等基本问题[19–23]。但是，区域上大型高速远程崩滑形成条件的规律如何、斜坡破坏模式怎样，尚不清楚。显然，聚焦源区探寻这类崩滑形成规律和斜坡破坏模式，不仅能完善对区内外动力作用规律的认识，研究结果在理论上也可为这类崩滑形成机理研究的概念模型的建立奠定基础，实践中可为这类崩滑隐患早期识别提供依据，为重大工程选址提供科学依据。
【参考文献】：
期刊论文
[1]易贡滑坡-碎屑流-堰塞坝溃坝链生灾害全过程模拟与动态特征分析[J]. 戴兴建,殷跃平,邢爱国. 中国地质灾害与防治学报. 2019(05)
[2]青藏高原东缘理塘乱石包高速远程滑坡发育特征与形成机理[J]. 郭长宝,杜宇本,佟元清,张永双,张广泽,张敏,任三绍. 地质通报. 2016(08)
[3]青藏高原大陆动力学研究若干进展[J]. 许志琴,杨经绥,侯增谦,张泽明,曾令森,李海兵,张建新,李忠海,马绪宣. 中国地质. 2016(01)
[4]地震高位滑坡形成条件及抛射运动程式研究[J]. 王运生,徐鸿彪,罗永红,吴俊峰. 岩石力学与工程学报. 2009(11)
[5]易贡远程高速滑坡形成原因试验探索[J]. 胡明鉴,程谦恭,汪发武. 岩石力学与工程学报. 2009(01)
[6]青藏高原碰撞造山带成矿作用:构造背景、时空分布和主要类型[J]. 侯增谦,莫宣学,杨志明,王安建,潘桂棠,曲晓明,聂凤军. 中国地质. 2006(02)
[7]西藏波密易贡高速巨型滑坡特征及减灾研究[J]. 殷跃平. 水文地质工程地质. 2000(04)
[8]灾害性滑坡启程剧动与行程高速的机理[J]. 胡广韬. 灾害学. 1987(01)
本文编号：2984504
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/gongchengguanli/2984504.html
