中巴喀喇昆仑公路冰川地貌地质灾害

中巴喀喇昆仑公路(简称中巴公路)所处高山峡谷冰川地带,区域构造复杂、地势险峻、气候多变、冰川活跃,地形、地质与水文等工程地质条件极其恶劣,公路沿线雪崩、泥石流、坍方、滑坡、岩崩等冰川成因的地质灾害频发。自1979年通车以来,中巴公路地质病害严重,处于半年通行状态。中巴公路改扩建项目(雷科特大桥-红其拉甫山口)2008年动工,由中国政府援建,将着眼于改善行车路况和地质灾害治理。由于地缘政治与科研条件的限制,国际上对中国公路沿线地质灾害研究并不多见。该文总结5年野外工作成果和资料,尝试对中巴公路地质灾害发育背景、类型、分布规律和发育特征等方面提供总结与评估。

中巴喀喇昆仑公路冰川灾害

中巴公路穿越西喀喇昆仑-喜马拉雅山系的冰缘地带,沿线冰川活跃,冰川消融与进退等引发各类地质灾害,严重损毁公路,危及公路安全。中巴公路灾害防治是中巴公路改扩建工程的目标,科学防灾减灾需要掌握中巴公路沿线冰川及冰川灾害的形成及发展规律。通过野外调查、定点观测、文献检索与遥感解译等研究手段发现,独特的地形地貌、丰沛的夏季降雪、险峻的地形落差、山地气候波动等环境因素孕育大量跃动型冰川,具有长期萎缩与间歇跃动、同期不同步、夏季累积型和悬冰川的活动特征。中巴公路沿线可区分为四大活动性冰川群,洪扎河谷(Hunza River)一带的帕苏幕士塔格山冰川群(Pasu Mustaghs)最为活跃。中巴公路冰川灾害可分为冰川灾害与冰川地质灾害两大类别,10个类型。其中,冰湖溃决、冰川泥石流的治理是工程上主要面临的防治问题。

喀喇昆仑公路深埋隧道岩爆特征及影响因素分析

为研究板块碰撞区高地应力条件下隧道开挖过程岩爆的致灾特征,确保施工安全,以喀喇昆仑公路2号隧道为工程依托,通过对隧道施工期间1110次岩爆记录深入研究,分析总结出岩爆的运动类型、发生位置、坑口性状、岩体散落等方面的基本特征,以及岩爆次数与埋深、开挖暴露时间、掌子面距离关系等岩爆特征规律。根据岩爆特征,并结合室内岩体物理力学性质试验成果和区域地质环境条件,综合分析认为2号隧道岩爆的发生是受区域挤压构造应力场、片麻岩脆性指数高、最大水平主应力方向与隧道轴线大角度相交、高山峡谷谷底应力集中、岩爆段干燥无水、隧道断面形状及开挖方式等因素影响,其中区域挤压构造应力场对岩爆的发生起控制作用。并在此基础上,提出了对围岩实施喷水软化、调整爆破参数、在掌子面钻超前卸压孔等有效的岩爆预防措施,在一定程度上降低了岩爆的发生概率。研究结论为今后在高地应力环境下建设地下工程避险岩爆灾害提供了一些认识和理解。