老鹰岩滑坡基本特征及危害性分析

2011-12-14 06:32任改娟孟凡杰孙娟
河北环境工程学院学报 2011年4期
关键词:堰塞湖沟谷滑坡体

任改娟,孟凡杰,孙娟

(河北省地矿局秦皇岛矿产水文工程地质大队,河北秦皇岛066001)

老鹰岩滑坡基本特征及危害性分析

任改娟,孟凡杰,孙娟

(河北省地矿局秦皇岛矿产水文工程地质大队,河北秦皇岛066001)

通过分析老鹰岩滑坡的地质环境特征和形态特征,揭示其形成机制和产生的危害,最后根据该区地质灾害特点,提出了灾后恢复重建的相关建议。

滑坡;地质灾害;形成机制;危害性分析;预警

2008年5月12日,四川盆地西部龙门山断裂带发生了Ms 8.0级汶川大地震。强烈的地震不仅造成巨大的人员伤亡和财产损失,而且触发了大量的次生地质灾害。据统计,汶川大地震触发的滑坡有15000多处[1],作为四川省地震灾区第二批重大地质灾害应急勘查点之一的老鹰岩滑坡,位于四川省绵阳市安县高川乡泉水村北1 km处,大光包滑坡(是本次地震触发的规模最大、堰塞坝最高的巨型滑坡[2])以南2 km,地处安县、绵竹、茂县三县交界部位,东距安县县城32 km,地理坐标北纬31°37′40″,东经104°08′55″(见图1)。该滑坡是汶川地震触发次生地质灾害的典型代表之一。研究该滑坡的形成机制和危害性,可以为灾后重建和高烈度地区城镇规划提供科学的建议和参考,具有十分重要的现实意义。

1 地质环境条件

1.1 地形地貌

老鹰岩滑坡区地处龙门山中南段与四川盆地的结合部,地貌上属深切割的构造剥蚀中山区,山顶的绝对高程一般为1500 m,河谷底部高程为1000 m,地形的相对高差达500 m,山体总体坡度35°,呈上陡下缓。原始地形西高东低,位于其北2 km的原大光包是区内最高山峰,海拔3047 m。滑坡区南东侧是门槛石沟,北东侧为切割较为强烈的黄洞子沟。

图1 老鹰岩滑坡地理位置及平面示意图

1.2 地层岩性

老鹰岩滑坡区地层以碳酸盐岩为主,岩性为泥盆系中统白石铺群中厚层白云质灰岩,为坚硬岩石,上层被第四系松散堆积物覆盖。

1.3 地质构造与地震

老鹰岩滑坡位于发震断层上盘,距发震断裂(映秀—北川断裂)小于5 km,地处龙门山构造带上,发育典型的推覆构造系统,褶皱、断层极其发育,构造十分复杂。该区的地震主要受映秀-北川断裂的影响,“5.12汶川地震”时老鹰岩滑坡所处的高川乡地震烈度达到Ⅹ度,此地的建筑物破坏严重,大部分房屋倒塌;山体浅表层松动,出现山体大面积滑塌、崩落。

2 老鹰岩滑坡基本特征及形成机制

2.1 滑坡形态特征与规模

根据现场踏勘调查,老鹰岩滑坡属于硬岩滑坡,由“5.12汶川地震”引起,体积达到3×106m3;滑坡体平面为长舌状,主滑方向为45°,长1000 m,最宽处120 m,最窄处60 m(见图2);剖面看,坡体顶部形成一光滑滑壁,坡度约45°,顶部标高1400 m,高约100 m,长90 m,宽60 m,中部还形成一平台,平台宽约10 m。滑坡产生的松散堆积物堵塞了下面的沟谷,在沟谷中成为碎石堆积坝体,形成一处堰塞湖,滑坡体高差达到100 m,长约230 m,坡面坡度为24°,上部宽80 m,下部宽为260 m。估算该滑坡体面积为9×104m2,体积为3×106m3,属大型滑坡。

2.2 形成机制

图2 滑坡体平面形态

经实地踏勘、调查,老鹰岩滑坡不同于以往降雨诱发的滑坡,其形成属于硬岩滑坡高初速度临空抛射型[3]。调查时,当地居民都反映地震发生时,周围山体像爆炸一样,在老鹰岩滑坡以北2 km处还发生了体积达7.42×108m3的大光包滑坡,这说明地震时当地释放的能量相当大。在强震的持续作用下,巨大的能量释放使山顶危岩体在裂隙、节理等软弱部位产生突然卸载,整体破碎,剩余的能量作用于这些破碎岩石上使其获得较大的动能,而产生高速抛射,飞向远方。受当地地形影响,飞出的碎石落于山体下面的沟谷中和坡面上。

3 危害性分析

与其它大型滑坡的发生相似,老鹰岩滑坡不仅造成位于坡脚黄洞子沟内的水电站被掩埋,致使职工及在此施工的20多人死亡;同时大量的滑坡体堆积物堵塞黄洞子沟,在上游形成一个堰塞湖。

滑坡体堵塞沟谷,堆积体大坝高约140 m,下宽约200 m,上宽120 m,长50~160 m,堰塞湖水面最宽处160 m,上游一般宽度为50~60 m,水面长度300 m,水深80 m,水体体积约2×106m3,现水面距大坝坝顶约10 m。经现场监测,坝体下排水量1×104m3/h。据调查访问,回水范围内暂无人类工程活动,在坝体和堰塞湖西侧正修建一条通向沟里的矿用道路,准备在沟里面开采磷矿,在坝体上共有9级道路。调查发现,目前坝体处于稳定状态,上游汇水面积较小,拦截的水体在不断下泄,造成溃坝的可能性较小。

在滑坡体下侧左翼还存在危岩体,该危岩体规模长约500 m,高50 m,宽60 m,岩体节理裂隙发育,结构松散破碎,多处已出现错动开裂,产生明显山体裂缝,裂缝宽5~10 cm,错动突出30~40 cm。预测该处在地震、暴雨、震动等因素影响下可能产生崩塌,主崩方向110°,正对当前堰塞湖,所产生堆积物崩落填充到堰塞湖中,暂时不会造成其它危害。

4 建议

第一,要密切监视,防止堰塞湖引发灾害。滑坡体堵塞沟谷,虽然经过了排险疏浚,目前坝体处于相对稳定状态,但堰塞湖对下游居民还是具有一定的危胁。建议水利部门对堰塞坝进行定期监测,并采取适当措施以减轻其危害。

第二,沟谷上游还存在规模巨大的大光包滑坡,而且老鹰岩滑坡区紧邻发震断裂带[4],滑坡规模大,性质较复杂,因此,老鹰岩一带的灾后重建工作应在分析整条沟谷危害性的基础上,全面考虑区域内构造格局,整体规划,分期整治,科学合理布局,以防悲剧的再次发生。

第三,要加强地质灾害监测和预警。该地区由于经历了强震,岩土体的内部结构遭到了严重破坏,滑坡和泥石流在较长的一段时期内都将异常活跃。特别是在发震断裂20 km[5]以内的次生灾害严重区,必须加强崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害的预测、预报、监测和预警工作,减轻滑坡和泥石流灾害,以避免重大的人员伤亡。

5 结论

地质灾害的发生不是人类完全能避免的,但如果能够准确预测,科学干预还是能在很大程度上减小其产生的危害。老鹰岩滑坡不仅已造成重大人员伤亡和财产损失,还以滑坡、崩塌、泥石流多种灾害形式并存。因而,在以后的恢复重建中更应高度重视,以防这些灾害产生联动效应,以灾害链的形式群发[6]。当地应全面考虑区域内构造格局,整体规划,科学合理布局,提高抗震烈度,以防悲剧的再次发生。

[1]殷跃平.汶川八级地震滑坡特征分析[J].工程地质学报,2009,17(1):29-38.

[2]黄润秋,裴向军,李天斌.汶川地震触发大光包巨型滑坡基本特征及形成机理分析[J].工程地质学报,2008,16(6):730-741.

[3]王运生,徐鸿彪,罗永红,等.地震高位滑坡形成条件及抛射运动程式研究[J].岩石力学与工程学报,2009,28(11):2360-2368.

[4]黄润秋.汶川8.0级地震触发崩滑灾害机制及其地质力学模式[J].岩石力学与工程学报,2009,28(6):1239-1249.

[5]张鹏,陈新民,王旭东.近断层地震动与汶川地震灾区滑坡破坏特征分析[J].南京工业大学学报:自然科学版,2009,31(1):55-59.

[6]张永双,雷伟志,石菊松,等.四川5.12地震次生地质灾害的基本特征初析[J].地质力学学报,2008,14(2):109-116.

Analysis on the Basic Characteristics and Harmfulness of Laoyingyan Landslide

Ren Gaijuan,Meng Fanjie,Sun Juan
(Qinhuangdao Team of Mineral and Hydrogeology and Engineering Geology,Hebei Bureau of Geoexploration,Qinhuangdao Hebei 066001,China)

By analyzing the characteristics of the geological environments,the paper revealed the formation mechanism and harmfulness,and finally put forward the corresponding proposals on the reconstruction of the earthquake disaster area.

landslide;geological hazard;formation mechanism;harmfulness analysis;early warning

P642.22

A

1008-813X(2011)04-0040-03

10.3969/j.issn.1008-813X.2011.04.012

2011-07-12

任改娟(1980-),女,陕西宝鸡人,毕业于中国地质大学(北京)水文水资源工程专业,工程师,主要从事地质灾害勘查与评估工作。

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