地质灾害事件回顾(13):2019年8月14日成昆铁路崩塌时间

2019年8月14日中午12点44分,受四川省部分地区持续降雨影响,在凉山州甘洛县境内,成昆铁路凉红至埃岱站间,数万方高位岩体突然崩塌,线路再次中断,造成17名现场抢险人员死亡。


地形地貌

2019年8月14日中午12点44分,受四川省部分地区持续降雨影响,在凉山州甘洛县境内,成昆铁路凉红至埃岱站间(N29°02′09.38'',E102°47′59.09'')。 岩体约为5.20×104 m3(80×40×10 m)。

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地理位置图

崩塌区域位于横断山脉东南边界,最大海拔7556 m,海拔2000-5000 m。 研究坡度在海拔2200 m 的山顶中高山峡谷中发展; 发生雪崩的山坡在海拔1100 m的山坡上发育。 山顶的高程约为2000 m,地形高程差约为800 m。 研究坡度由NE-SW趋势,狭窄的山谷剖开,沟壑广泛分布在坡度的中低部分。

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研究区地形地貌图

地质环境

崩塌区域位于青藏高原东部边界,该区域构造活动活跃,并具有贯穿该区域的南北向构造构造。中生代和古生界地层分布广泛,主要由白垩纪,侏罗纪和三叠纪地层组成。研究区的裸露地层包括(i)由砂岩和粉砂岩组成的上第三纪希格达组(N2x),(ii)主要由砂岩,泥岩组成的中侏罗世西村组(J2x)。 ,和粉砂岩;(iii)由粉砂岩和石灰岩组成的侏罗纪中部伊门组(J2y),(iv)由砂岩,页岩和煤组成的下侏罗统白山组(J2bg),(v)上部由砂岩组成的二叠纪峨眉山组(P2β),(vi)由大理石和凝灰岩组成的上二叠统峨眉山组(P1l)的第一部分,(vii)由石灰石和泥石组成的上泥盆统(D1) (viii)下奥陶纪大庆组(O1d),由石灰岩和白云石组成。

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地质构造与地层岩性图

崩塌灾害

崩塌所在的山谷的形态是由第四纪河的切缝形成的,由2500 m 的高原组成以及倾斜至35至40°的直坡为主要斜坡。坡度受到海拔1000至1500 m之间活跃的浅层滑动或塌陷的强烈影响。崩塌事件是目前该地区最大的重力运动事件,由一个主要的高原高原勾勒出轮廓,全长70 m,高几米。

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崩塌现场图

在南部,横向边界由西北-东南偏东的山谷控制,而在北部,横向陡坡由斜坡形成。在主断层以下,一个海拔在1090和1130 m a.s.l.之间的凹陷区,呈现出一系列破碎和旋转的岩石,被解释为不稳定的岩体区。滑坡的下部在920至980 m a.s.l.之间,其特征是由一系列大型凸块构成,这些凸块表现出缓和的凸斜率,被解释为堆积带。根据岩石雪崩之前的卫星图像和雪崩之后的UVA图像,岩石雪崩的总面积大约为65 m宽,320 m长,在空中约为1.39×104 m2。沉积区的面积为5.48×103 m2。源区的体积估计为5.20×104 m3。

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崩塌分区图

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崩塌高差变化图

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剖面图

成灾机理

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崩塌影像

崩塌破坏机理是岩石结构特征(例如节理的间距和持续性)和外部因素(例如降雨和地震)的共同作用。

在2019年8月14日发生岩石雪崩之前,该地区在7月和8月经历了两个月的降雨,甘罗县气象站的降雨数据表明,7月和8月的记录降雨量约为常年的三倍。那几个月。在2019年7月19日发生8.14岩崩的斜坡的右边界发现了较早的滑坡,为岩体提供了变形空间。

岩石雪崩源区的地层向北倾斜40°,不利于滑动。然而,岩体破裂并且节理广泛分布。现场调查显示,一组不连续缝(J1)向东北移动,并被7月19日滑坡形成的斜坡右侧的自由面所阻挡;因此,烃源岩很容易向东北崩塌,并且在该位置发生了雪崩。下图显示了概念结构模型以及7.19滑坡对岩石边坡破坏发展的影响。

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成灾机理示意图

SPH模型的数值模拟分析

采用SPH方法对崩塌的动力学过程进行了数值模拟。 计算沉积区与野外调查非常吻合。 仿真结果还表明,整个滑动过程持续了数十秒,最大速度为22 m / s。

此外,还对不稳定岩体的潜在破坏带进行了模拟,为二次灾害预测提供参考。 结果表明,在潜在的破坏区内沉积物质的最大厚度为6.7 m,最大速度为18 m / s。 这些结果还表明,SPH方法可用于具有相关地质危险因素的相似位置区域的风险评估。

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厚度变化图

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速度变化分析

参考文献

作者:Lei Zhu, Heng Liang, Siming He, Wei Liu, Qingyun Zhang, Gang Li.

单位:Key Laboratory of Mountain Hazards and Surface Process, Institute of Mountain Hazards and Environment, Chinese Academy of Sciences.

文章:Failure mechanism and dynamic processes of rock avalanche occurrence in Chengkun railway, China, on August 14, 2019. 2020.Landslides,DOI 10.1007/s10346-019-01343-z


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