印度加瓦尔喜马拉雅NH 107公路沿线路堑边坡稳定性评估：构造损伤带与滑坡灾害关联研究

本研究针对喜马拉雅山区公路边坡失稳问题，通过1:10000比例尺地质填图，结合Slope Mass Rating(SMR)、Rock Mass Rating(RMRb)和Geological Strength Index(GSI)等岩体分类系统，对NH 107公路沿线31公里路段进行稳定性评估。研究人员识别出9处构造损伤带，通过运动学分析揭示楔形体破坏、平面破坏等失稳模式，并计算安全系数(FoS<1)。该研究为喜马拉雅地区公路边坡灾害防治提供了基于地质构造控制的科学依据，对山区基础设施建设具有重要指导意义。

　　

喜马拉雅山脉作为全球最活跃的造山带之一，其复杂的地质构造和强烈的构造活动导致该地区公路边坡失稳问题频发。NH 107公路作为印度北阿坎德邦的重要交通干线，穿越加瓦尔喜马拉雅高陡边坡区，常年受滑坡灾害困扰。传统边坡评估方法往往忽视地质构造对边坡稳定性的控制作用，特别是对构造损伤带（由断层、剪切带等引起的岩石破碎带）的系统研究不足。这一科学盲区使得许多边坡治理工程治标不治本，亟需建立地质构造与边坡失稳的定量关联模型。

为破解这一难题，Ashish Kumar Kaushik团队选择NH 107公路Kund至Sonprayag段37公里范围作为研究对象。该区域位于Higher Himalayan Crystalline(HHC)岩带，发育Munsiari逆冲断层(MT)和Vaikrita逆冲断层(VT)等主要构造，岩性以糜棱岩化片麻岩、眼球状片麻岩为主。研究人员采用多尺度岩体力学评估体系，结合数字施密特锤现场测试、立体投影分析等先进技术，首次系统揭示了构造损伤带对公路边坡稳定性的控制机制。

关键技术方法

研究采用1:10000比例尺地质填图定位构造损伤带；使用N型数字施密特锤(INSIZE CST-D101)测定单轴抗压强度(UCS)；通过RQD(岩石质量指标)和J_v(体积节理数)评估岩体完整性；运用Rocscience Dips 5.103软件进行运动学分析；采用SWedge 5.103计算静动态条件下的安全系数(FoS)；结合IS 1893-1标准考虑地震系数(0.18)和30%水压影响。

地质构造特征

研究区划分为Kund-Phata和Phata-Sonprayag两个区段。前者发育糜棱岩-眼球状片麻岩接触带，后者存在厚层钙硅酸盐岩带和电气石脉侵入体。通过结构面测量发现三组优势节理：J₁(35°-70°/170°-210°)、J₂(52°-83°/280°-340°)、J₃(38°-74°/010°-075°)，这些结构面与边坡组合形成潜在破坏模式。

稳定性评估结果

4.1 Kund至Phata段

定位3处损伤带：位置5(SMR=21)存在35°/170°与65°/060°节理构成的楔形体破坏(FoS=0.925)；位置9(SMR=4)显示45°/060°与52°/150°节理组合(FoS=0.659)；位置13(SMR=29.9)发生沿72°/108°节理的平面破坏(FoS=0)。这些区域UCS值79-82MPa，但节理渗透导致动态稳定性骤降。

4.2 Phata至Sonprayag段

发现6处损伤带：位置22(SMR=28)存在45°/160°节理平面破坏(FoS=0.345)；位置25(SMR=2)发育75°/180°与70°/110°节理楔形体(FoS=0.19)；位置33(SMR=1)沿60°/140°节理发生破坏(FoS=0.063)。特别在位置29发现S型褶皱与SC组构，虽SWedge计算FoS=1.433，但现场仍观测到碎屑流活动。

结论与意义

研究证实9处滑坡均发生在构造损伤带内，SMR值(1-39)与FoS(<1)显示极端不稳定状态。创新性发现包括：(1)Munsiari逆冲断层200m宽影响带控制区域稳定性；(2)水压可使FoS降低达65%；(3)地震系数0.18时楔形体破坏风险增加40%。该成果发表于《Results in Earth Sciences》，为喜马拉雅地区公路选线提供了"构造优先"的评估范式，建立的RMR-GSI-SMR-FoS四维评价体系已被印度公路局纳入边坡设计规范。未来研究将结合InSAR技术实现损伤带动态监测，进一步提升灾害预警能力。