Question

地质灾害的类型及其发育规律

Answer 1

一、地质灾害类型

滇藏铁路沿线及其周边地区特殊的地质环境塑造了相应的地貌、地质结构和地应力特征，并在一定程度上制约着浅表层卸荷、风化作用的发育程度，同时，研究区暴雨频率高、强度大、地震活动较频繁，在活跃的地壳内外动力因素耦合作用下，极易产生地质灾害，使得本地区的地质灾害类型复杂多样。地质灾害调查表明，滇藏铁路沿线的地质灾害以崩塌、滑坡和泥石流为主，其次是风化剥落、沙害和冰雪灾害等。

二、地质灾害发育规律

尽管研究区涉及的地域比较广、不同地段地质灾害的类型及其发育规律有所差异，但地质灾害的发育分布依然具有比较明显的时空规律，主要表现在以下方面：

（1）滑坡、崩塌、泥石流灾害的分布与水系和沟谷地貌具有密切的关系，尤其在高山-极高山区的深切河谷两岸，风化、卸荷作用显著，成为崩塌、滑坡和泥石流的重灾区域。崩塌、滑坡和泥石流沿金沙江、澜沧江及其支流广泛分布，雅鲁藏布江支流帕隆藏布流域是人们最熟知的灾害频发地段（图10-1），这些地区主要受构造影响，地貌形态表现为深切峡谷、山体陡峻，并且滑坡往往同崩塌、泥石流同时发生，并具有群发性特征，在部分地区地质灾害呈带状密集分布，对公路和居民设施有较大威胁。

（2）滑坡、崩塌、泥石流灾害的发生具有明显的季节性，常与雨季暴雨、洪水同步。降雨对地质灾害的促进作用主要表现在：降雨饱和岩土体、增大容重；岩土湿度增大、强度降低；雨水下渗、地下水位升高和流动，产生静水压力和扬压力，从而降低潜在滑面附近的抗滑阻力；降雨使河水暴涨、暴跌，特别是山洪暴发极易冲刷岸坡表层堆积物、淘蚀坡脚，造成岸坡变形破坏。根据滇西北地区气象资料和地质灾害统计（图10-2），降水的季节性变化显著，雨季的降水量约占全年的80%，并主要集中在5～10月，降雨量丰沛且多暴雨，该区每年8月崩塌、滑坡和泥石流活动最频繁，7月和9月次之，10月以后逐渐减少。

（3）地质灾害发育程度与地层岩性关系密切，岩土体类型和性质是影响斜坡稳定性的根本因素，也是泥石流物质来源和发生的重要因素。野外调查发现，泥质岩类、软硬相间的岩层组合、片状-薄层状变质岩（片岩、劈理化板岩、千枚岩等）、断层破碎带和残坡积物、风化岩体等是极易发生地质灾害的层位（图10-3）。

图10-1 帕隆藏布流域地貌形态与重大地质灾害的关系

图10-2 滇西北地区地质灾害频率与月份之间的关系曲线（1950～2001年）

图10-3 喜马拉雅山地区地质灾害发育程度与岩性的关系图（据童立强等，2007）

（4）滑坡、崩塌、泥石流灾害的分布明显受地质构造控制，地质灾害的类型、规模和发生频率与区域构造具有较好的一致性，表现出明显的分区、分带特征。野外调查表明，区域性大断裂、褶皱轴部、挤压破碎带、节理密集带等通过的边坡绝大部分稳定性较差，是滑坡、崩塌、泥石流的高易发部位。

（5）地震和人类工程活动是诱发地质灾害的重要因素。强地震不仅可能形成规模很大的地表破裂带，而且能够显著降低岩土体的强度，破坏自然斜坡的稳定性，形成大规模的山地地质灾害。由地震引起的崩塌、滑坡和泥石流灾害在某些地区远远超过地震本身直接造成的灾害，1996年丽江7.0级地震就曾诱发至少420处中小型崩塌和30处大中型滑坡（图10-4）。人类工程活动（包括开挖边坡和采矿活动等）是诱发地质灾害发生的重要因素，由于近年来人类对地表植被的破坏和部分工程建筑的施工开挖边坡，不仅破坏生态环境、引起水土流失，而且破坏了斜坡的自然稳定状态，引起的崩塌、滑坡不断；大量切坡剥离的土石弃入沟道中，为泥石流的形成提供了丰富的固体物质来源。

图10-4 丽江地震诱发地质灾害分布图

总体而言，地质灾害的分布与水系和沟谷地貌具有密切的关系，常分布在大江、大河或深切河谷两岸；崩塌、滑坡灾害的分布明显受地质构造控制，沿断裂带尤为发育；地质灾害发育程度与地层岩性关系密切；崩塌、滑坡和泥石流灾害的发生具有明显的时间性，常与暴雨、洪水或融雪季节同步。还应当看到，尽管滇藏铁路沿线地质灾害类型多种多样，但它们的形成和分布还严格受自然地理条件的控制。例如，在高山-极高山或海拔4500 m以上的高原，寒冻风化、冻融滑塌等比较发育；在高山峡谷区，崩塌、滑坡、泥石流最为发育；在现代冰川周边的河谷是冰川泥石流的多发区；在干燥的宽河谷区，沙化和风沙灾害比较发育。因此，深入研究滇藏铁路沿线不同地段地质灾害的群发机制和典型突发性地质灾害的成灾机理，不仅可以丰富高山峡谷区地质灾害预测理论，而且对滇藏铁路沿线防灾减灾具有重要的实际意义。

三、地质灾害对铁路工程的影响

野外地质调查表明，滇藏铁路沿线的地质灾害类型以滑坡、崩塌和泥石流为主，复杂的区域工程地质环境决定了铁路沿线地质灾害具有频率高、数量多、危害大等特点，它们在空间和时间上具有群发性和集中诱发的特征。地质灾害对铁路工程的影响大致包括以下方面：

（1）制约局部线路走向方案的选择，部分大型滑坡可能影响到山体的稳定性，对附近通过的铁路线构成威胁；同时，铁路附近的不稳定边坡还可能受到工程震动的影响而产生进一步变形或破坏。

（2）根据前期规划，滇藏铁路工程涉及不少近地表工程，例如：隧道进出口、跨江大桥、车站场地和边坡、路基等，这些场地的工程地质条件和施工条件及其适宜性直接受到地质灾害的制约，在工程设计和施工阶段应引起足够的重视。

（3）影响施工条件和工程安全运营。上述地质灾害如果处理不当，不仅可能影响施工进度，威胁施工人员的生命安全，而且可能增加工程维护费用，使工程不能充分发挥预期的经济效益、社会效益和环境效益。

（4）工程弃渣可能加剧工程沿线环境工程地质问题，甚至会殃及工程本身的安全。

随着滇藏铁路不断地向深切河谷区规划设计，今后遇到的地质灾害类型和成因将更加复杂，尤其是一些大型或超大型的复杂滑坡体和冰川冰雪融水型泥石流，不仅影响铁路选线，而且制约着未来铁路的运营安全。因此，很有必要在野外调查、监测和室内试验测试、模拟计算等综合研究的基础上，开展铁路沿线典型重大地质灾害的成灾机理和分布规律的研究，探索青藏高原东南缘地壳运动活跃地区内外动力耦合作用对各类地质灾害的控制作用以及重大突发性地质灾害的预测途径，从而有针对性地指导减灾防灾，促进工程建设区经济和环境的可持续发展。

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