多年冻土地区热融滑塌及其工程危害性的研究

摘要

冻土地区斜坡稳定性研究是斜坡研究的一个独特领域，随着近年来我国寒区工程的快速发展，冻土区斜坡稳定性成为工程建设必须面对和解决的问题。热融滑塌是冻土地区普遍存在且较难防治的一种斜坡失稳类型，尤其在全球气候变暖的背景下，加速了冻土斜坡地区多年冻土的退化，对工程、周围环境破坏性较大。为保证斜坡地区工程稳定性、加强冻土斜坡地区环境保护，本文对热融滑塌及其危害性进行了研究。 本文首先对冻土斜坡地区常见的斜坡失稳类型及特征进行了描述，将其划分为崩塌型、蠕变型、融冻泥流型及热融滑塌型；整理分析了有关青藏公路K3035热融滑塌斜坡的长期野外监测数据，并运用数值分析方法，对热融滑塌的温度场、滑塌速率进行了研究；并且对热融滑塌的分布特征和形成发展过程进行了讨论。 根据青藏公路K3035里程处发育的热融滑塌所处的地质条件及多年气候条件，进行了热融滑塌数值模型研究，数值计算结果与实测结果有较好的吻合性。对热融滑塌形成后的温度场进行了计算，并模拟计算了应用碎石填埋滑坎后热融滑塌的温度变化，结果表明该措施是可行的。对野外实测数据的整理分析，得出了如下结论：由于滑塌土体结构发生变化而引起导热系数降低，使得滑塌体下多年冻土相对于原土体条件下，由于导热性能差而出现地温变化幅度小且年平均地温变高的特点；滑塌主要产生在季节融化期，不同方向滑塌速度不一致，沿坡体倾向方向滑塌速率大于其余方向的滑塌速率；热融滑塌标志着斜坡地区多年冻土的退化。 在全球气候变暖的背景下，热融滑塌不但加速了冻土斜坡地区多年冻土退化，而且导致冻土斜坡地区水土流失、高原植被退化，加剧了冻土斜坡地区沙漠化、盐渍化和荒漠化程度，对热融滑塌周围地区环境造成了破坏。在青藏高原特殊的气候环境下，热融滑塌引起的植被退化等环境影响极难自然恢复，甚至不可能恢复。同样，热融滑塌对工程也具有破坏性，如形成路基侧向积水，极易导致路基发生热融下沉、不均匀冻胀等病害，热融滑塌的不断扩展，还会堵塞路基排水渠道、破坏路基边坡、壅塞桥涵、逐步掩埋路基堵塞交通等。 文章最后探讨了热融滑塌稳定性评价的方法—无限斜坡分析法，针对热融滑塌提出了工程防治措施，即对滑坡后缘土体采取主动保护多年冻土的原则，如进行抛石护坡、草皮护坡、粗颗粒土填埋等措施；对滑塌土体可设计具有良好排水功能的支挡结构，如挡土墙。由于热融滑塌较难防治，这就要求工程施工过程中尽量避免对斜坡坡脚的破坏。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

第2章多年冻土地区斜坡失稳类型及热融滑塌分布特征

第3章热融滑塌形成的工程地质条件及滑坡过程分析

第4章典型热融滑塌温度场数值分析

第5章 青藏高原典型热融滑塌斜坡现场实测分析

第6章热融滑塌危害性、稳定性评价及防治措施

第7章结论及下一步工作展望

参考文献

硕士研究生期间参加的科研工作

硕士研究生期间发表的论文

致谢