冰緣地區巖質斜坡凍融侵蝕時空分異特征與產屑率研究*

羅路廣 裴向軍 黃潤秋 裴 鉆

(地質災害防治與地質環境保護國家重點實驗室(成都理工大學)， 成都 610059， 中國)

0 引 言

“一帶一路”倡議的提出使得越來越多的大型工程在冰緣地區建設實施，而冰緣環境下的凍融侵蝕是世界上僅次于水蝕和風蝕的第三大巖土體侵蝕類型，是邊坡破壞的主要原因之一，嚴重制約著工程建設的發展。20世紀初，Lozinski在第11屆國際地質學會上發表論文《機械風化的冰緣相》首次提出“冰緣”和“冰緣相”，指出冰緣過程和氣候之間的密切聯系(邱國慶， 1994)。國內外學者朱誠(1994)和Hugh(2007)對冰緣過程及地貌進行了比較系統、完善的研究。凍融侵蝕是指大氣溫度正負溫頻繁交替造成巖土體中的水分發生相變，體積發生變化，以及不同的礦物顆粒差異膨脹及收縮，使巖土體機械破壞(圖1)，碎屑在重力作用下被搬運、遷移和堆積的過程(張建國等， 2006)。

圖1 巖體凍融破壞Fig.1 Rock-mass failure due to freeze-thaw

凍融侵蝕受諸多因素影響，形成機理比較復雜且所處地區環境氣候條件惡劣，我國相關研究工作尚處于起步階段，多借助GIS手段選取氣溫、降雨量等氣候參數和坡度、坡向等地質因子及其他因素作為評價指標進行強度分級(李智廣等， 2012； 史展等， 2012； Guo et al.，2015； 李東等， 2015； 王莉雁等， 2017； 王轉等， 2017)。凍融侵蝕強度直接影響著邊坡巖體風化速率。風化速率的定量研究由于技術及方法的問題，是工程地質學的一個難題(胡杰剛等， 2003； 楊志法等， 2007， 2013； 喬國文等， 2015)。Sass et al.(2007)把碎屑坡的形成演化看作冰緣地區第四紀氣候變遷的一種證據，通過GPR技術探測坡體內部粗顆粒互層結構并據此推測巖體的風化速度；……