四川木里县盖地滑坡成因分析

2012-12-19 03:40伍小林
水电站设计 2012年4期
关键词:滑坡体前缘基岩

李 毅,周 围,顾 峰,伍小林

(中国水电顾问集团成都勘测设计研究院 交通分院,四川 成都 610072)

1 前 言

四川木里县境内滑坡、泥石流及崩塌等不良地质现象较发育,属地质灾害频发区。盖地滑坡位于木里县芽祖乡盖地村锦屏一级水电站支库小金河右侧冲沟盖地沟右侧斜坡。盖地滑坡为特大型滑坡,滑坡体积约1 500万m3。盖地滑坡形成于1984年,滑坡体整体下坐截断了位于滑坡中部的原列瓦~芽祖乡村公路,致使乡村公路改道,并毁坏盖地村大量耕地。其后每年雨季时滑坡变形强烈,滑坡前缘阻断现有列瓦~芽租乡村公路,严重影响列瓦乡人民群众交通安全,且对锦屏一级水电站库区复建公路通行有影响。

2 滑坡的地质环境条件

2.1 地形地貌

滑坡区位于小金河右岸岸坡,属侵蚀堆积高山河谷地貌,地形上表现为高山峡谷,其间分布有大小不等、形态各异的山间盆地和构造洼地,沿河两岸山势巍峨,层峦叠嶂,高差悬殊,呈典型高山峡谷地貌景观。

区内沟谷深切,山势雄厚,沟谷多为不对称“V”形谷,岭谷相对高差一般在600~800m,河谷中零星可见多级阶地发育,部分阶地保存较完好。冲沟两侧滑坡发育,沟口发育泥石流堆积扇。板岩、灰岩地段岩性软硬相间,板岩地段表层风化较强烈。小金河右岸大部上覆坡残积、崩坡积块碎石土层,植被较发育,山顶陡坡段局部基岩裸露,陡坡地段卸荷较强烈。

滑坡前缘高程约1 780m,滑坡后缘分为两个分支滑坡,平面成树枝状。左侧分支滑坡两侧基岩裸露,其右侧基岩呈陡壁,坡度约80°~85°,左侧基岩处坡度约60°~70°。滑坡前缘地形坡度约25°~35°,滑坡舌发育较显著,该段滑坡体厚约20~30m。

滑坡中部为一缓坡平台,地形坡度约10°~15°,成整体下坐状,滑坡体厚约30~40m,最厚约50m,其间沟壑丛生,裂缝纵横交错,平台上分布由山洪引发的小规模人工泥石流。滑坡在高程2 080m附近因地形分为左侧分支滑坡及右侧分支滑坡,左侧分支滑坡平面长约450m,宽约30~120m,呈不规则状,地形坡度约55°~65°,两侧及后缘滑坡壁可见基岩出露。右侧分支滑坡长约200m,宽约50~60m,在两侧及后缘滑坡壁可见基岩出露。

2.2 地层岩性

2.2.1 第四系

滑坡区及其外围区域覆盖层有坡残积、崩坡积、泥石流堆积、滑坡堆积等。

2.2.2 基 岩

滑坡区基岩由区域浅接触变质生成,岩性为三叠系上统图姆沟组炭质板岩夹灰岩。工程区陡坡地段基岩出露,风化卸荷较强烈,浅表层板岩、千枚岩力学性能降低较明显。

根据滑坡区各类地层及组合特点,岩体可归纳为以下两类:

(1)炭质板岩。岩石普遍具有显微鳞片粒状~粒状鳞片变晶结构、板状构造及变余带状~条带状构造,时常可见变余层理构造。主要矿物成分为石英和绢云母,其次是方解石、绿泥石、炭质和铁质。岩石颜色深,层薄,板理发育,易成薄板或薄片状;新鲜岩石饱和抗压强度一般40~60MPa。

(2)灰岩。灰岩主要由碳酸钙组成,属碳酸岩类,为海相沉积碎屑岩,地表、地下可见一定程度的溶蚀现象,局部可见小型溶洞。岩石以颜色浅、隐晶质、易成块状或厚层状为特征,属硬岩,新鲜岩石饱和抗压强度一般大于60MPa。

2.3 地质构造

滑坡区处于鲜水河断裂带、安宁河断裂带、则木河—小江断裂带及金沙江—红河断裂带所围限的“川滇菱形断块”之东部雅江—九龙断块内。

滑坡区受构造作用和断层挤压作用影响较强烈,盖地沟沟心附近发育盖地断层,断层产状93°∠69°,断层走向基本与沟道平行,断层宽0.2~0.5m,断层影响带范围约10~15m。

滑坡区局部基岩裸露,基岩揉皱较强烈,基岩岩层产状为303°∠16°,优势节理产状为180°∠65°。

2.4 水文地质条件

滑坡区第四系松散堆积体规模较大,地下水赋存条件相对较好,覆盖层孔隙水大面积分布,富水程度往往受季节变化而地貌限制影响较小,主要为大气降雨入渗,地下水在松散的孔隙中径流、运移,最终排泄至小金河中。该类地下水受大气降水或地表水体影响较大。

地下水的补给、径流和排泄均受控于大气降水、地形地貌、地层岩性、地质构造及含水层的展布等。区内地形陡峻,沟谷深切,地表排水能力强,地下水主要接受大气降水补给,覆盖层中含水介质为覆盖层孔隙水。地下水排泄形式则与地下水类型有关,浅层地下水沿岸坡排泄,部分补给深层地下水,以泉的形式排泄至小金河。其泉水动态变化受大气降水的控制,季节性变化明显。

据现场调查,该滑体体中部原有线状泉出露,现已被滑坡体掩埋,属垂直下降泉,推测沿相对隔水层顶面排泄。

2.5 气象及地震

小金河流域地处青藏高原东侧边缘,属川西高原气候区,主要受高空西风环流和西南季风的影响,干、湿季分明。每年11月至次年4月为干季,降水少,占全年5%~10%;5月至10月为雨季,气候湿润,降雨集中,占全年的90%~95%。流域多年平均降雨量为520~2 470mm,由北向南递增。

根据木里气象站提供的1961~1990年的气象特征值表,滑坡区域多年平均气温为11.5℃,极端最高气温34.1℃,极端最低气温为-10.6℃;多年平均年降雨量为839.9mm;多年平均风速1.8m/s,历年最大风速15.3m/s。

滑坡区暴雨多集中在6、7、8月,在暴雨中心区往往触发滑坡复活和泥石流暴发。1989年7月,木里县因持续暴雨多处引发泥石流和滑坡,导致交通中断近1月之久,因此,暴雨是滑坡区不良地质现象发生的主要诱发因素之一。

根据2001年版GB18306-2001《中国地震水平动参数和反应特征周期区划图》,工程区水平地震动加速度为0.15g,地震动反应特征周期为0.45s,相当于地震基本烈度为Ⅶ度。另据相关资料表明,盖地滑坡附近早期曾发生两次4~4.9级地震。

3 滑坡的基本特征

3.1 滑坡体总体特征

滑坡体上覆滑坡堆积含孤石块碎石土,结构松散,部分处于解体状态,滑坡体平均厚度约30~40m,滑坡后缘厚度约3~7m,含孤石块碎石土成分为炭质板岩、灰岩。

滑坡体后缘平面上大致呈“树枝”形,下至盖地沟沟口泥石流堆积扇扇顶,中部为缓坡平台,上至小金河谷坡山原夷平面前缘。滑坡宽120~400m,长400~900m,滑坡前缘高程约1 780m,滑坡后缘分布两个分支滑坡,右侧分支滑坡(靠近沟心)后缘高程为2 230m,左侧分支滑坡后缘高程约2 360m,位于缓坡台地前缘附近。滑动主轴方向357°,滑坡主轴与小金河大角度相交,夹角约88°。

盖地滑坡为特大型牵引式覆盖层滑坡,滑坡内部分布多级次级滑塌,滑面为基覆界面。该滑面受地下水浸泡,软化作用较强烈。滑坡后壁较陡峻,坡度约60°~70°;滑坡后壁附近发育牵引性张裂缝,裂缝宽度0.03~0.05m,深度约0.1~0.3m,延伸长度约50~100m,裂缝距滑坡后壁3~20m。

滑坡侧壁发育剪切裂缝及羽状裂缝。剪切裂缝主要分布于滑坡右侧,裂缝高3~4m。羽状裂缝宽0.05~0.1m、深0.5~1m,延伸长度1~3m。

滑坡中部沟壑丛生,密布扇形张裂缝。滑坡体为含孤石块碎石土,孤石块径一般1m×0.5m×0.5m,最大约3m×2m×1m,块碎石占40%~45%,块碎石成分为炭质板岩、灰岩。土体为砂性土,雨季时爆发多次小规模次生粘性泥石流,堆积于滑坡中部缓坡平台。

滑坡前缘位于盖地沟右侧沟道附近,分布较多鼓胀裂缝,部分侵占沟道。现有列瓦—芽租乡村公路从滑坡前缘通过。因滑坡前缘坡度较陡,且盖地沟沟水长期冲刷滑坡前缘及左前侧使其临空,发育多个次级滑塌,雨季时滑舌加剧滑动多次阻断公路。

3.2 滑坡变形特征

滑坡发生于1984年雨季,此前数日降雨,滑坡体已达饱和状态,滑面力学性能急剧降低,且盖地沟山洪爆发冲刷滑坡前缘及左前侧,致使滑坡体前缘失稳,滑坡体在自重作用下产生牵引式滑坡,位于滑坡体中部的原列瓦—芽租乡村公路被彻底截断,大量滑坡物质经盖地沟冲入小金河。

滑坡体下陡中缓上陡,剖面呈“折椅”状,主滑体下厚上薄,在暴雨激发下滑动面软化,滑体前缘在盖地沟山洪冲刷下失稳,滑体沿滑面快速下坐,后缘产生拉张裂缝等。大滑之后滑坡后缘及侧面不时发生规模大小不等的崩滑。

滑坡的发育过程可分为四个阶段:蠕动挤压阶段、滑动阶段、剧滑阶段、压密固结阶段。目前盖地滑坡处于滑动阶段。

4 滑坡成因分析

4.1 水的影响

滑坡大多发生在雨季,水对滑坡的发生具有重要作用。滑坡中部分布一线状泉,泉水下渗导致滑带长期处于饱和状态。滑坡中部表层分布多条引水木槽及引水管,渗漏较严重,地表水下渗进入坡体。

暴雨时部分降雨渗入坡体,增加滑坡体重量及下滑力。同时地下水对滑带岩土体产生润滑、软化及泥化作用,滑带岩土体力学强度大幅降低。暴雨时盖地沟形成山洪不断冲刷盖地滑坡前缘及左前侧,致使滑坡前缘失稳进而使滑坡体整体失稳。

4.2 地质原因

滑坡区覆盖层为含孤石块碎石土,土体为砂性土,粘聚力较低。基岩为炭质板岩夹灰岩,属软质岩,岩石具板状构造,且基岩风化卸荷强烈,强卸荷深度约30~40m,弱卸荷深度60~80m,岩体较破碎,透水性较强,有利于滑坡的形成。

5 滑坡发展趋势评价及预测

盖地滑坡位于锦屏一级水电站支库小金河右侧冲沟盖地沟右侧斜坡,锦屏一级水电站正常蓄水位1 880m,蓄水后库水淹没至现有列瓦-牙祖乡村道路上方斜坡,淹没滑坡长度约200m。随着地下水位的上升,引发滑坡体前缘及中部的湿化和掏蚀,降低滑体内岩土体的力学强度。当库水位下降时,覆盖层孔隙水难以快速排出,产生较大孔隙水压力,致使盖地滑坡产生剧烈滑动并在滑坡体内部产生较多阶梯状次级滑塌。

6 结论与建议

(1)盖地滑坡为特大型牵引式覆盖层滑坡,滑坡内部分布多级次级滑塌,滑坡体发育较多牵引性张裂缝、剪切裂缝、羽状裂缝、拉张裂缝及鼓胀裂缝等。

(2)盖地滑坡受地表水及地下水影响强烈,水是滑坡产生的重要因素。

(3)盖地滑坡现处于滑动阶段,雨季时滑坡前缘常阻断现有列瓦—芽组乡村公路。锦屏一级水电站蓄水后盖地滑坡将进入剧滑阶段。盖地滑坡规模较大,对盖地滑坡进行治理技术难度较大且治理费用高。建议列瓦—芽租库区复建公路时对盖地滑坡采取绕避措施。

参考文献:

[1] 王恭先,徐峻龄,刘光代,等.滑坡学与滑坡防治技术[M].北京:中国铁道出版社,2004.

[2] 沙德智,尹丕华,陈关顺.美姑县乐约乡波阿莫超大型山体滑坡成因分析及防治对策[J].四川地质学报,2000,20(3):230-233.

猜你喜欢
滑坡体前缘基岩
一种飞机尾翼前缘除冰套安装方式
秦巴山区牟牛沟滑坡体治理施工技术
输水渠防渗墙及基岩渗透系数敏感性分析
基于改进物元的大坝基岩安全评价
浅谈鹦鸽嘴水库右岸滑坡体除险加固设计
强震下紫坪铺坝前大型古滑坡体变形破坏效应
河北省基岩热储开发利用前景
深水沉积研究进展及前缘问题
前缘