摘要
川藏铁路起于成都,止至拉萨,全程长约1543km,铁路的修建将大幅促进西藏地区经济的提升,保障国家安全。但由于铁路沿线区域具有高地震烈度、高地应力、高陡、高寒等复杂特殊的孕灾环境,导致沿线区域高位崩塌落石、高位远程滑坡、巨型泥石流、冰湖溃决灾害链等重大地质灾害极其发育,川藏铁路工程建设与运营面临严峻灾害风险问题。为保证川藏铁路施工及运维安全,开展川藏铁路沿线地质灾害成灾模式和识别图谱研究对重大地质灾害早期预警、风险防控具有重要的借鉴作用,本文选择川藏铁路沿线的滑坡灾害为研究对象,开展川藏铁路沿线滑坡变形破坏模式和识别图谱研究。通过对铁路沿线的区域地质环境进行野外实地调查及室内收集整理,对铁路沿线区域成灾环境进行综合分析,并结合野外滑坡实地调查结果及相关文献记载,依据滑坡的物质组成、形成条件、演化过程及发育特点对川藏铁路沿线典型滑坡进行分类,针对不同类型滑坡进行概化,利用离散元软件3DEC对其滑移过程展开数值模拟分析。总结野外实地调查结果及滑坡滑移过程数值分析结果,获得川藏铁路沿线不同类型滑坡在不同演化阶段的变形破坏特征,最终建立川藏铁路沿线滑坡演化识别图谱。本文主要研究成果如下:(1)通过室内资料收集及野外调查,依据不同滑坡在物质组成上的差别将其分为岩质滑坡和松散堆积型滑坡,针对其在形成条件、演化过程及发育特征等方面的差别,将岩质滑坡分为滑移-拉裂型(岩)、弯曲-溃曲型、蠕滑-剪断型、拉裂-剪断型、倾倒-拉裂-剪段型、阶梯状滑移型、楔形体滑移型、压缩-溃曲型,将松散型滑坡分为滑移-拉裂型(松)、蠕滑-拉裂型。(2)在对铁路沿线滑坡进行详细文献调研及野外工程地质调查的基础上,对不同类型滑坡进行概化表征,获取滑坡概化的原始模型,对不同类型滑坡开展数值模拟分析,得出不同类型滑坡在变形初期形变特征、滑动过程以及最终的堆积特征。(3)结合川藏铁路沿线滑坡实例及滑移过程数值分析结果,对沿线各类型滑坡在不同演化阶段所表现出来的特征进行归纳总结,确定了各类滑坡在原始地形地貌状态、早期识别状态、临灾识别状态、成灾能力识别状态下的发育特征,并据此建立川藏铁路沿线滑坡识别图谱及与四种状态相对应的识别指标,具体包括成灾条件识别指标、早期识别指标、临灾识别指标及成灾能力识别指标。