崩塌滑坡堵江堰塞湖灾害链铁路减灾选线策略

青藏高原南缘是崩塌滑坡堵江形成堰塞湖灾害链的高风险区,而我国铁路缺乏应对堰塞湖灾害的经验。铁路灾后改建工程线路优化设计将产生直接减灾效益,而新建铁路在选线阶段就采取一些主动减灾策略,也是风险调控的重要手段。为此,以中巴经济走廊中拟建哈维连至喀什铁路Attabad堰塞湖段为研究对象,根据堰塞湖灾害特点,通过将改建工程分段设计,并对不同改建线路方案进行技术经济指标比较,完成该段改建线路设计。基于上述工作,提出以有利地形控制溢流口开挖深度、宜尽量利用既有工程、在离开湖区后集中展线尽快与既有线联接、有条件时可提高限制坡度等灾后绕湖铁路选线设计要点与高位选线、酌情预留提高限坡措施的条件、尽量不跨河等新建铁路减灾选线设计策略,希望为铁路应对崩塌滑坡堵江堰塞湖灾害链提供参考。     

考虑湖盆摩阻效应的川藏铁路冰碛堰塞湖地震涌浪及溃决风险分析

川藏铁路沿线存在着众多冰碛堰塞湖,且大部分位于高烈度地震区,堰塞湖溃决洪水成为对线路方案起控制作用的灾害类型,而地震涌浪是导致冰湖溃决的主要诱因之一。目前湖泊地震涌浪计算公式一般忽略湖盆的摩阻效应,对水深较浅且糙率大的冰碛堰塞湖而言,计算值偏小。鉴此,通过开展不同水深、不同地震峰值加速度、不同糙率的振动台造波模型实验,研究湖盆摩阻效应对地震涌浪的影响。根据实验结果,建立考虑摩阻效应的地震涌浪计算公式,并利用漫溢型溃决临界水文条件提出了冰湖溃决判据;最后以川藏铁路帕隆藏布流域为例进行应用说明,从而建立一种与选线原则方案确定阶段精度要求相匹配的冰碛堰塞湖地震涌浪溃决风险评估方法。本文公式考虑湖盆摩阻效应,适用于水深较浅的冰碛堰塞湖,尤其是在大震强震情况下,其计算结果偏安全。     

人工结构体控制堰塞湖溃决洪峰的试验与设计

为检验人工结构体对堰塞湖溃决洪峰流量的调控作用,进行了室内水槽模型试验.试验主要针对四面体实体结构、四面体实体结构串、四面体实心框架结构和四面体实心框架结构串.试验结果表明:抛投人工结构体对堰塞湖溃决后期洪峰流量的控制作用非常显著,与未抛投人工结构体相比,4组抛投人工结构体的洪峰流量减小26.6%~61.7%;人工结构体的优选型式依次为四面体实心框架结构串、四面体实体结构串、四面体实心框架结构和四面体实体结构;增大人工结构体的容重能改善堰塞湖溃决洪峰流量的调控效果.     

黄岩沟泥石流特征及发展趋势研究

松潘县地形地质条件复杂,地震活动频繁,气候受季风气候控制,夏季暴雨天气频繁,使得该区域成为泥石流灾害高发区。黄岩沟为松潘县近郊一条暴发频率较高的泥石流沟,曾于上世纪80年代由沟内滑坡体失稳引发了一次大规模泥石流活动。目前主沟形成区发育的两处大型滑坡目前变形迹象明显,饱水后极易失稳。而该段沟道纵坡较大,沟道深切狭窄,两处滑坡体一旦失稳将转化为土力类泥石流或堵沟进而形成溃决型泥石流,其成灾的具体形式将主要取决于当地降雨量及降雨时长,而其成灾规模将远大于上次大规模泥石流活动,从而对沟口居民及G213公路造成巨大威胁。     

支沟堰塞湖溃决引发主河洪水计算方法研究

支沟冰碛堰塞湖溃决洪水是我国铁路、高速公路建设未应对过的新风险,此外,西藏地区的河道还往往具有宽窄相间的复杂形状,直接应用洪峰展平法计算溃决洪水的演进过程误差过大。通过水槽实验,发现由于支沟溃决洪水入汇主河时分流扩散、到达河道突缩段时因流态紊乱导致局部阻力损失增大,洪峰流量和水深在汇口和突缩段均出现明显衰减。针对上述的衰减现象,对李斯特万公式和谢任之公式进行修正,在原式基础上添加了折减系数以适用于复杂情况下的洪水计算。经米堆冰湖溃决案例检验表明:修正后的公式精度明显提高,可作为一种与铁路、公路选线原则方案确定阶段精度要求相匹配的溃决洪水风险快速评估方法使用。     

泸定大渡河桥重力锚碇基础形式研究

第四纪冰期形成的冰碛土在中国西部广泛分布,其力学性质好,覆盖深厚。该文以泸定大渡河桥为依托,通过理论分析和数值模拟研究了将冰碛土作为重力锚基础的地基持力层时,不同基础形式对锚碇稳定性的影响,得出带齿坎的斜向扩大基础是一种既受力良好又经济的基础形式,可为西部建设类似工程提供借鉴。     

震灾与公路抢通

结合汶川大地震后秀(水)-茶(坪)路抢通情况,阐述了地震灾区主要灾害及其特点,分析了其对公路的影响度,介绍了公路抢通过程中的应对措施和肖家桥堰塞湖处治情况,提出了立足于环境保护与长远发展而应采取的科学救灾态度,并对公路抢通和规划建设提出了意见和建议.     

川西高原冰碛层土石比确定方法研究

以四川西部的折多山、海子山冰碛层上的重大工程为例,系统地研究了冰碛层土石比的定义和确定方法。结果表明:冰碛层土石比不应机械地按照相关规范确定,而宜按工程类型、规模和施工水平确定;大型土石方工程土石比应按照勘察阶段初步确定,试验段校核,施工调整、修正的程序,采用综合方法确定。     

冰碛层路用工程性质研究

采用野外调查、室内试验、现场测试等方法,对川西冰碛层分布特性、结构特征、物理性质、力学性能、颗粒成分等进行了研究,并进行了工程试验,其成果成功运用于工程实践。研究表明,只要处理得当,冰碛层具有较好的路用性能,适合作为路基填料。     

唐家山堰塞坝"9·24"泥石流堵江及溃决模式

"5·12"汶川地震导致唐家…高速滑坡堵江,形成唐家山堰塞湖.经过6月10日正常泄流后,堰塞坝体右岸还存在唐家山残留山体稳定性以及附近大水沟、小水沟泥石流等潜在危害.现场实地调查显示,受地震影响,大水沟、小水沟及无名沟沟域内崩塌和滑坡发育,形成了极为丰富的松散物源,具备发牛坡面和沟谷泥石流的所有条件,也成为唐家山堰塞湖成功泄水后,仍对堰寨湖正常利用起控制作用的严重地质灾害隐患点之一,"6·14"和"9·24"2次大规模泥石流又导致通口河分别堵江断流4和17 h.在查明唐家山堰塞体右岸3条冲沟内松散物源分布及稳定性的基础上,重点结合"9·24"泥石流发育状况,对大水沟、小水沟和无名沟泥石流的发育特征及其动力学特性,尤其是在不同降雨频率下一次冲出泥石流时唐家山堰塞坝体泄水槽的堵江状况及溃决模式进行了系统分析.分析结果表明:3条冲沟形成泥石流堵江后,一次全溃决的可能性很小,其溃决模式为"扇缘部位首先过流→水流挤压左岸并淘刷左岸堰塞体→逐级冲开堆积扇".这一模式对震后地震灾区泥石流的研究具有指导和借鉴意义.