西寧北山崩塌形成機理的模擬分析

蔡 軍 黃麗娟

1 概述

西寧市坐落在湟水河漫灘和一級階地上，周圍被一系列山體環繞。這些山體由第三系含石膏的泥巖和泥質砂巖構成，地層產狀接近水平，這種軟硬相間的水平地層結構，導致山體和階地之間的基巖幾乎為直立的陡壁。差異風化導致泥巖剝落，砂巖失去支撐而崩塌。因此在基巖斜坡之下堆積了大量崩積物，這些崩積物在人類工程擾動和灌溉作用下會再次發生滑動，如林家崖滑坡和一顆印滑坡等。除此之外，崩塌堆積體之上現存的大量陡邊坡繼續發生崩塌。其中以北山自林家崖向東由一系列直立的自然高邊坡最為典型。隨著城市的擴展，用地的緊張，這些地段仍有大量建筑物和鐵路、公路設施，邊坡經常發生崩塌，威脅坡下人員和設施的安全。本文應用2-D-block軟件模擬了隨著泥巖剝落砂巖崩塌的過程，揭示了該類崩塌的成因機理，為進一步采取防治措施提供技術支撐。

2 地質模型及參數取值

從坡體的一顆印陡壁上出露的地層結構可見，該邊坡的巖組可分為三種類型:黃土、泥質砂巖和含石膏泥巖。黃土出露在泥巖和砂巖的頂部，砂巖和泥巖互層。崩塌主要由砂巖和泥巖引起，黃土不起控制作用，因此模型中可不考慮黃土的影響。砂巖主要成分為長石、石英砂巖，中～厚層，單層厚度0.3 m～1.5 m，中～粗粒，褐紅色，泥質膠結。泥巖為褐紅色，單層厚度0.3 m～0.8 m，含白色石膏結晶體，局部析出，形成白色粉末。根據地層結構將該類地質模型進行概化為圖1。……