康蘇紅層崩塌位於新疆維吾爾自治區克孜勒蘇柯爾克孜自治州烏恰縣康蘇鎮，具體位於康蘇鎮至吉勒格朱爾特村的415 縣道0.8 千米的西側，距離烏恰縣城22 公里。崩塌中心點座標為東經75°1′2″，北緯39°39′33″。邊坡後緣高程為2140m，高差達到60m。邊坡坡向為133°，坡度接近40°。
崩塌地理位置圖
崩塌分區
研究區內紅層地貌分佈，形成年代較晚，為白堊紀-新近紀。受長期風化及凍脹作用等因素，危巖體拉裂失穩，下落並撞擊坡面，以碎屑流的狀態高速運動，呈現出典型的高位紅層崩塌-碎屑流災害特徵。
根據崩塌體的運動情況和災害特徵，將康蘇紅層崩塌分為崩塌區、碎屑流區和堆積區：
崩塌區（Ⅰ區）：崩塌體巖性主要為古近繫上統砂岩、砂質泥岩，從出露地層可見，地層單層厚度0.5-3 米，呈中厚-巨厚層狀。崩塌體坡度為70°-80°，崩塌體段長454 米，高20m，厚度達到5-8m，體積大約為11×103m2，呈近北東南西帶狀展布。
碎屑流區（Ⅱ區）：巖性主要為第四系全新統崩積層碎石。在平面上呈現“ 扇形” ， 面積約為5.5×104m2，滑體平均厚1-3m，體積約為11×104m3。受雨水沖刷作用，表面分佈有多條沖溝。在東側，有較大巨石分佈，直徑範圍為3-17 米。
堆積區（Ⅲ區）：巖性主要以第四系全新統崩積層碎石為主，同時夾雜有第四系全新統衝洪積層圓礫、卵石等。在平面上呈現“長方形”，面積大約為1.5×104m2，厚度平均為1-3m，體積約為3×104m3。同時，縣道從堆積區北側穿越而過，其餘三側被雨水沖刷成溝。
崩塌分區圖
崩塌影響因素
（1）地層巖性
崩塌體巖性主要為砂岩和泥岩互層結構，其中自下而上依次分佈為泥岩、砂岩和泥岩。經測試， 砂岩飽和抗拉強度為1.96MPa，相對較低，易風化。飽和單軸抗壓強度為15MPa 破碎巖體受地質應力作用易形成剪切、拉張裂隙。紅層軟巖具有蒙脫石，高嶺石和伊利石等礦物成分，水敏性強，脫水時收縮易乾裂，遇水時易膨脹軟化，同時在凍脹和地震動等地質作用下易形成拉張和剪切裂隙，巖體結構面強度降低，誘發危巖崩塌體發生。
（2）結構面
在崩塌體中，巖體中主要存在兩組節理控制面，產狀分別為27°∠22°，311°∠67°。邊坡坡向為133°∠75°，岩層產狀約225°∠25°。利用極射赤平投影法進行穩定性分析，結果表明：在邊坡坡體完整的情況下，兩組主要節理及岩層結構面對邊坡的穩定性影響較小。但是由於危巖體的砂泥岩互層結構具有差異風化的特徵，坡體易於形成與岩層走向一致的臨空面，即局部巖體組成的坡體坡向約50°∠60°。同時節理1 和2 的交線產狀為30°∠20°，其傾向與局部坡體坡向大致一致，傾角相對較小，則坡體的穩定降低。這主要是兩組節理起著切割、破碎巖體的作用，其裂面平直，無充填，結合性差，臨近臨空面處由於拉張作用張開度較大，這為崩塌發生提供了良好的巖體結構條件。
（3）降雨
崩塌體所處地貌為剝蝕構造地貌，年降水量可達230mm，每年的5—8 月為相對集中降水期，降水量100.8mm，佔全年降水量的58%；且在冬春交替時期，坡體內部節理裂隙水結冰，形成凍結滯水，裂隙受凍脹作用而擴大。在3 月初，氣溫升高，地表融雪沿著裂隙入滲，降低了裂隙面的摩擦阻力，增加了裂隙內的水壓力，裂隙進一步擴大，這為崩塌發生提供了良好的水文地質條件。同時，崩塌體所處位置海拔較高，重力勢能轉化為動能後，使得崩塌體啟動後運動速度較快、運動距離較遠，這為崩塌運動提供了良好的動力條件。
崩塌全貌圖及影響因素
失穩機理
(1)差異風化階段（圖4a）：康蘇崩塌岩層結構主要為砂泥岩互層結構，其中泥岩抗風化剝蝕能力弱，在降雨沖刷和風力等地質營力的作用下不斷風化剝蝕，而砂岩抗風化能力較強，即形成了較為明顯的差異風化現象，這造成了砂泥岩互層結構中的泥岩內縮，產生了凹巖腔結構，為崩塌的形成提供了空間。
(2)巖體結構變形破壞階段(圖4b)：此階段，在降雨和凍脹作用下，巖體的裂隙進一步發育，降低了裂縫的力學性能和增加了裂縫內的水壓力。同時臨空面周圍巖體發生了卸荷回彈，出現應力重新分佈、應力分異現象。臨空面附近為拉應力集中帶。基座底部(危巖體底部)為剪應力增高帶。危巖體內部向臨空方向出現卸荷回彈，致使坡體上部沿著節理裂隙進一步發展成為卸荷裂隙帶。
(3)懸挑危巖階段(圖4c)：當卸荷裂隙帶進一步擴張，危巖體在自重作用下，沿著裂隙面滑移。當下滑力大於裂隙面間的摩阻力時，危巖體出現了拉裂破壞。
(4)崩塌失穩落下階段(圖4d)：在降雨和冰雪融水等外力作用下，危巖體最終失穩並墜落撞擊坡面，以碎屑流的形式向前運動，並衝至縣道直至運動停止。
崩塌失穩機制示意圖
DAN-W數值模擬
DAN-W 模型和Frictional-Frictional-Voellmy流變模型組合可以較好的模擬崩塌碎屑流運動過程，其速度呈現“急劇加速、波動性增長，逐漸衰減”三個階段，最大速度達到11.5m/s，堆積區的平均厚度達到1.5-1.75m，運動距離最遠達到315m。
崩塌碎屑流前後緣隨時間運動圖
崩塌-碎屑流前後緣隨滑程變化圖
堆積體厚度變化圖
參考文獻
題目： 新疆維吾爾自治區烏恰縣康蘇紅層崩塌運動學特徵研究
作者： 楊龍偉，魏雲傑，彭令，王文沛，朱賽楠，王俊豪
DOI： 10.13544/j.cnki.jeg.2019-109
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