以新疆維吾爾自治區(qū)烏恰縣康蘇紅層崩塌為例,基于DAN-W運動學模型進行了紅層崩塌碎屑流空間預測評價,同時根據(jù)無人機航拍圖和野外地質(zhì)現(xiàn)場調(diào)查,結(jié)合崩塌研究區(qū)的工程地質(zhì)要素,分析該崩塌的形成特征和失穩(wěn)模式。結(jié)果表明:該崩塌為拉裂式崩塌,主要受危巖體巖性組合和坡體結(jié)構(gòu)面組合控制,其孕災模式為差異風化階段→巖體結(jié)構(gòu)變形破壞階段→懸挑危巖階段→崩塌失穩(wěn)落下階段,具有典型的碎屑流運動特征。同時利用動力學模型軟件DAN-W對該崩塌碎屑流的運動過程進行計算,得到崩塌碎屑流的運動時長約為50 s,堆積體平均厚度達到2 m,最大速度為11. 5 m·s-1,沖擊最遠距離達到315 m,與實際情況相符。表明DAN-W模型可以用來分析紅層崩塌碎屑流的動力學災害效應,為紅層地區(qū)類似的潛在崩塌碎屑流災害的形成特征和運動效應分析提供借鑒。 

【文章來源】：工程地質(zhì)學報. 2020,28(03)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

a．新疆維吾爾自治區(qū)紅層分布示意圖(據(jù)《中國國家地理》修改，2013);b．康蘇崩塌地理位置圖

根據(jù)野外地質(zhì)調(diào)查，圍繞研究區(qū)內(nèi)縣道發(fā)育有崩塌14處，這些都對公路運輸造成一定的隱患�？堤K紅層崩塌是其中規(guī)模較大的一處，通過對其成災機理和運動學特征分析，對類似的紅層地區(qū)的崩塌地質(zhì)災害研究提供參考。2 康蘇紅層崩塌形成特征及失穩(wěn)模式

康蘇紅層崩塌位于公路西側(cè)，邊坡總體上為上陡下緩結(jié)構(gòu)(圖3a)。崩塌體巖性主要為砂巖和泥巖互層結(jié)構(gòu)，其中自下而上依次分布為泥巖、砂巖和泥巖(圖2b)。經(jīng)測試，砂巖飽和抗拉強度為1.96iMPa，相對較低，易風化，飽和單軸抗壓強度為15iMPa，破碎巖體受地質(zhì)應力作用易形成剪切、拉張裂隙。紅層軟巖具有蒙脫石，高嶺石和伊利石等礦物成分，水敏性強，脫水時收縮易干裂，遇水時易膨脹軟化(李保雄等，2004;王志榮，2005)，同時在凍脹和地震動等地質(zhì)作用下易形成拉張和剪切裂隙(圖3b)，巖體結(jié)構(gòu)面強度降低，誘發(fā)危巖崩塌體發(fā)生。在崩塌體中，巖體中主要存在兩組節(jié)理控制面，產(chǎn)狀分別為27°∠22°，311°∠67°。邊坡坡向為133°∠75°，巖層產(chǎn)狀約225°∠25°。利用極射赤平投影法進行穩(wěn)定性分析，結(jié)果表明:在邊坡坡體完整的情況下，兩組主要節(jié)理及巖層結(jié)構(gòu)面對邊坡的穩(wěn)定性影響較小(圖3c)。但是由于危巖體的砂泥巖互層結(jié)構(gòu)具有差異風化的特征，坡體易于形成與巖層走向一致的臨空面，即局部巖體組成的坡體坡向約為50°∠60°。同時節(jié)理1和2的交線產(chǎn)狀為30°∠20°，其傾向與局部坡體坡向大致一致，傾角相對較小，則坡體的穩(wěn)定降低。這主要是兩組節(jié)理起著切割、破碎巖體的作用，其裂面平直，無充填，結(jié)合性差，臨近臨空面處由于拉張作用張開度較大，這為崩塌發(fā)生提供了良好的巖體結(jié)構(gòu)條件。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]滑坡滑帶摩擦熱離散元數(shù)值模擬研究[J]. 朱晨光,劉春,許強,胡偉,張曉宇.  工程地質(zhì)學報. 2019(03)
[2]烏恰縣近60年氣象要素變化分析[J]. 楊鵬鵬.  西北水電. 2018(06)
[3]平緩反傾紅層邊坡變形破壞機制研究[J]. 史文兵,李洪建,曾臻,梁風,王勇.  防災減災工程學報. 2018(05)
[4]陜西涇陽“3·8”蔣劉黃土滑坡成因及運動特征分析[J]. 馬鵬輝,彭建兵,李同錄,汪發(fā)武,王啟耀,朱興華.  工程地質(zhì)學報. 2018(03)
[5]新疆伊寧縣克孜勒賽滑坡成災機理和動力學特征[J]. 楊龍偉,魏云杰,朱賽楠,王文沛,邵海,高楊.  中國地質(zhì)災害與防治學報. 2018(03)
[6]深圳“12·20”渣土場災難滑坡成災機理與巖土工程風險控制研究[J]. 殷躍平,李濱,王文沛,詹良通,薛強,高楊,張楠,陳紅旗,劉天奎,李愛國.  Engineering. 2016(02)
[7]塑流-拉裂式崩塌機制及評價方法[J]. 王根龍,伍法權(quán),祁生文,于國強,蘇天明.  巖石力學與工程學報. 2013(S1)
[8]震后公路邊坡崩塌地質(zhì)災害形成機理分析[J]. 成良霞,蘇生瑞,李松,張寧博.  工程地質(zhì)學報. 2012(02)
[9]強震崩塌巖體沖擊橋墩動力響應研究[J]. 裴向軍,黃潤秋,李世貴.  巖石力學與工程學報. 2011(S2)
[10]黃土崩塌破壞模式及離散元數(shù)值模擬分析[J]. 王根龍,張茂省,蘇天明,曾慶銘.  工程地質(zhì)學報. 2011(04)



本文編號：3103793