三江源区岩体冻融风化特征及影响主因分析.pdfVIP

第33卷第4期 长 江 科 学 院 院 报 V01．33 No．4 2016年 4月 JournalofYangtzeRiverScientificResearchInstitute ApT．20 16 doi~10．11988／ckyyb 2016，33(04)：39—45 三江源区岩体冻融风化特征及影响主因分析 卢 阳 ，邬爱清 ，徐 平 (长江科学院a．重庆分院，重庆 400026；b．水利部岩土力学与工程重点实验室，武汉 430010； C．院长办公室，武汉 430010) 摘 要：为探索三江源区岩体冻融风化特征及规律，明确主控因子对岩体冻融损伤裂化过程的影响，在野外科学考 察基础上，结合航拍影像，通过开展岩石切片观察和岩石物理指标测试，总结了源区岩体冻融风化特征，归纳了岩 体冻融破坏过程，分析了主控因子对岩体冻融损伤劣化过程的影响，得出以下结论：①岩体冻融风化强度具有垂直 分带性、纬度坡降性和水平方向性3个基本特征；②岩体呈明显的 “立体状”冻融风化特点，且不同岩性岩体冻融风 化所产生的碎屑坡形态和碎屑形态差异明显 ；③岩性对岩体抗冻融风化性起着至关重要的作用，孔隙和孔隙水是 影响岩体冻融风化过程的2个基本条件 ，而冻融循环次数则对岩体冻融损伤劣化过程起着决定性作用。 关键词：岩土工程 ；岩体；冻融风化；主因分析 ；三江源区 中图分类号：TU451 文献标志码：A 文章编号：1001—5485(2016)04—0039-07 开展岩体冻融研究、指导源区基础设施建设和生态 系统保护具有重要意义。 1 研究背景 岩体是地球在物理及化学作用下，经过漫长的 地质历史形成的具有一定强度和结构的矿物集合 2 调查区域概况和研究方法 体。在三江源区紫外线辐射强烈、温差波动大的独 三江源区地处青藏高原腹地(位于我国青海省 特气候条件下，裸露岩体普遍遭受到频繁的冻融作 境 内，包括玉树州、果洛州、海南州的兴海县和同德 用。一方面，冻融风化会对岩体工程活动造成极为 县、黄南州的河南县和泽库县以及海西州的格尔木 不利影响，如影响基础的稳定和边坡的稳定。另一 市唐古拉山镇)，总面积31．6x10krn，占整个青海 方面，冻融风化形成的砂土颗粒，在重力作用下沿坡 省面积的43．8％，是长江、黄河和澜沧江的发源地， 面向坡脚产生运动与堆积，会产生溜砂灾害，破坏地 是世界上海拔最高、面积最大的自然保护区和湿地 表生态系统。此外，由岩体冻融风化产生的不稳定 生态区。 ‘ 岩质边坡和土质边坡，还会引发崩塌、滑坡、泥石流 源区属典型的高原大陆性气候，冷热两季交替、 等一系列地质灾害。很显然，岩体冻融风化问题严 干湿两季分明。区内各地年均气温为一5．3—4．3℃， 重威胁和破坏着源区的基础设施和生态系统。 年内最暖月和最冷月分别为7月份和 1月份，月均气 目前，针对岩石 (体)冻融风化问题，研究成果 温分别为5．7一l3．4℃和-6．1一-16．7oC；年均降水量 较多，主要集中在冻结温度下岩石(体)的物理力学 为262．2—772．8iilln，一般7月份降水量最多，1月份降 性质、冻融损伤破坏机理、水热迁移、多场耦合理论 水量最少，各地7月份和1月份的月均降水量分别为 及其数值分析等几个方面…。关于岩石 (体)冻融 72．0～142．8lnln和 1．0—6．3mm；年 蒸 发 量 730— 风化特征的探索