新疆维吾尔自治区乌恰县康苏红层崩塌运动学特征研究

发布时间：2021-03-27 16:05

　　以新疆维吾尔自治区乌恰县康苏红层崩塌为例,基于DAN-W运动学模型进行了红层崩塌碎屑流空间预测评价,同时根据无人机航拍图和野外地质现场调查,结合崩塌研究区的工程地质要素,分析该崩塌的形成特征和失稳模式。结果表明:该崩塌为拉裂式崩塌,主要受危岩体岩性组合和坡体结构面组合控制,其孕灾模式为差异风化阶段→岩体结构变形破坏阶段→悬挑危岩阶段→崩塌失稳落下阶段,具有典型的碎屑流运动特征。同时利用动力学模型软件DAN-W对该崩塌碎屑流的运动过程进行计算,得到崩塌碎屑流的运动时长约为50 s,堆积体平均厚度达到2 m,最大速度为11. 5 m·s-1,冲击最远距离达到315 m,与实际情况相符。表明DAN-W模型可以用来分析红层崩塌碎屑流的动力学灾害效应,为红层地区类似的潜在崩塌碎屑流灾害的形成特征和运动效应分析提供借鉴。 

【文章来源】：工程地质学报. 2020,28(03)北大核心CSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

a．新疆维吾尔自治区红层分布示意图(据《中国国家地理》修改，2013);b．康苏崩塌地理位置图

根据野外地质调查，围绕研究区内县道发育有崩塌14处，这些都对公路运输造成一定的隐患。康苏红层崩塌是其中规模较大的一处，通过对其成灾机理和运动学特征分析，对类似的红层地区的崩塌地质灾害研究提供参考。2 康苏红层崩塌形成特征及失稳模式

康苏红层崩塌位于公路西侧，边坡总体上为上陡下缓结构(图3a)。崩塌体岩性主要为砂岩和泥岩互层结构，其中自下而上依次分布为泥岩、砂岩和泥岩(图2b)。经测试，砂岩饱和抗拉强度为1.96iMPa，相对较低，易风化，饱和单轴抗压强度为15iMPa，破碎岩体受地质应力作用易形成剪切、拉张裂隙。红层软岩具有蒙脱石，高岭石和伊利石等矿物成分，水敏性强，脱水时收缩易干裂，遇水时易膨胀软化(李保雄等，2004;王志荣，2005)，同时在冻胀和地震动等地质作用下易形成拉张和剪切裂隙(图3b)，岩体结构面强度降低，诱发危岩崩塌体发生。在崩塌体中，岩体中主要存在两组节理控制面，产状分别为27°∠22°，311°∠67°。边坡坡向为133°∠75°，岩层产状约225°∠25°。利用极射赤平投影法进行稳定性分析，结果表明:在边坡坡体完整的情况下，两组主要节理及岩层结构面对边坡的稳定性影响较小(图3c)。但是由于危岩体的砂泥岩互层结构具有差异风化的特征，坡体易于形成与岩层走向一致的临空面，即局部岩体组成的坡体坡向约为50°∠60°。同时节理1和2的交线产状为30°∠20°，其倾向与局部坡体坡向大致一致，倾角相对较小，则坡体的稳定降低。这主要是两组节理起着切割、破碎岩体的作用，其裂面平直，无充填，结合性差，临近临空面处由于拉张作用张开度较大，这为崩塌发生提供了良好的岩体结构条件。

【参考文献】：
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本文编号：3103793