新疆乌尉高速SJ-1段地质灾害危险性评价

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“G0711乌鲁木齐至尉犁段高速公路”SJ-1段,路线全长约49km,位于新疆维吾尔自治区乌鲁木齐县境内天山山地-山麓地带。调查区段属于高寒高海拔高纬度高烈度地区,路线跨越地貌单元较多,崩塌和泥石流地质灾害发育,严重威胁人们生命财产安全以及高速公路的建设运营,对其沿线地质灾害进行调查与评价具有重要现实意义。  笔者深入现场调查,并参阅大量国内外相关文献,分析了研究区崩塌、泥石流灾害的分布规律、发育特征及控制因素,进而利用相关方法与模型对研究区地质灾害进行危险性评价,并提出了具有针对性的防治建议,为本段高速公路设计建设和沿线地质灾害防治提供参考依据。本文研究的主要内容与成果如下:  (1)研究路线区段属天山构造带,发育有4条断裂,跨越地貌单元较多,由北向南可分为山前冲洪积平原区、低山丘陵地区、剥蚀构造中山区、山间断陷盆地区,总体地势南高北底。主要出露以下地层:①第四系地层,主要为冲积层、洪积层,分布于乌鲁木齐河下游沿岸;②侏罗系地层,岩性主要为砂岩,部分夹薄层泥岩;③石炭系地层,主要为灰黑色凝灰岩。  (2)沿线发育崩塌灾害30处,泥石流灾害20处,时间上,6~9月为灾害高发期。空间上,崩塌分布在剥蚀构造中山区和断陷盆地区,分别有21处和9处;从崩塌规模上看,小型有18处,中型有10处,大型有2处,按变形失稳特征可分为倾倒式、滑移式、坠落式和冻融-剥落式。泥石流分布在低山丘陵区与剥蚀构造中山区,各有18处与2处;从类型上看,可分为坡面泥石流与沟谷型泥石流,各有14处与6处;从泥石流规模上看,中型的有3处,小型的有17处。  (3)对地质灾害的影响因素进行统计分析,包括内在因素(地形地貌、地层岩性、地质构造、边坡类型及河流水系)与外在因素(气候因素、冻融作用及人类活动),并通过ArcGIS平台,分析各因素对地质灾害发育分布的贡献率,归纳出利于地质灾害发生的最佳因子组合,结果表明:①坚硬岩类、高程为2000-2400m、崩源区坡度为40°~60°、距断层1500m内、岩体结构为碎裂结构时崩塌敏感性最强;②松散岩类、坡度为20°~40°、高程为1600-2000m时泥石流敏感性最强。  (4)构建危险性评价指标体系,采用AHP-CF组合法,计算崩塌与泥石流灾害各个因子确定性权重,基于ArcGIS对研究区进行地质灾害危险性评价与区划,划分为极低危险区、低危险区、中危险区、高危险区四个危险性等级,结果表明:极低危险区面积为82.76km2,无地质灾害发育;低危险区面积为92.13km2,无地质灾害发育;中度危险区面积为48.13km2,发育有18处泥石流与4处崩塌;高危险区面积为34.28km2,发育有2处泥石流与26处崩塌。利用ROC曲线对评价模型合理性进行检验,得出AUC值为83.21%,表明模型评价精度非常高,可将其应用到研究区的地质灾害危险性评价中。  (5)针对不同种类地质灾害,结合其特征与实际情况,分析讨论其防治措施,并提出相应建议,适合沿线崩塌灾害防治的措施有路线绕避、主动网防护、支撑防护、喷锚防护、棚洞结构、被动网和拦石墙结构和清除危岩这7种。对于泥石流灾害采取生物措施与工程措施相结合的方法进行防治。
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