吉林大学学报(地球科学版) ›› 2026, Vol. 56 ›› Issue (4): 1337-1347.doi: 10.13278/j.cnki.jjuese.20250105
何元宵1,王思奇1,李明俐2,唐帅2,王玉夜3,杨帆2,江俊霖2,尹恒4
He Yuanxiao1, Wang Siqi1, Li Mingli2, Tang Shuai2, Wang Yuye3, Yang Fan2, Jiang Junlin2,Yin Heng4
摘要: 为探究冰碛土在冻融循环作用下物理力学特征参数劣化对冰湖冰碛堤稳定性的影响,本研究以青藏高原山南市努确沟为研究区,对高溃决风险冰湖及冰碛堤进行野外详查。首先在现场采集冰碛砂土和冰碛粉土两种土样,采用层次分析法选取8个因子,对努确沟流域18个冰湖进行危险性分析;然后在室内对不同冻融循环次数下的冰碛砂土和冰碛粉土开展静三轴试验及变水头渗透试验,分析冰碛堤稳定性的变化规律;最后采用Massflow数值仿真软件推演冰碛堤失稳—冰湖溃决—洪水—泥石流的动力学灾变演进全过程。结果表明:1)冻融循环前期(冻融0~5次),冰碛砂土和冰碛粉土的黏聚力劣化趋势明显,劣化率分别为12.21%和7.89%,内摩擦角随冻融循环次数增加呈小幅波动态势,渗透系数持续增大,冻融循环对土体结构和孔隙分布的影响具有持续效应;2)冰碛堤稳定性系数在冻融循环前期衰减率最大,为-0.022 2,衰减规律与冰碛土强度特征参数的劣化规律一致,表明冰碛土的强度特性是影响冰碛堤稳定性的重要因素;3)BH06冰碛堤在完全失稳的最不利条件下,导致冰湖溃决,进而引发山洪并演化为泥石流,最大流速达5.1 m/s,最终堆积厚度为4.5 m,堆积面积为4 220 m2,堵塞了流域部分主沟道。综上,冻融循环前期冰碛土强度劣化显著,导致冰碛堤稳定性快速下降,并可能引发冰湖溃决及链式灾害。
中图分类号:
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