淺析西藏松動巖體的分布與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系及對工程的影響

何果佑小邊次何琛寧龍飛劉帥帥

（1.西藏自治區(qū)水利電力規(guī)劃勘測設(shè)計研究院，西藏 拉薩 850000；2.中國電建集團中南勘測設(shè)計研究院有限公司，湖南 長沙 410014）

1 概述

在西藏境內(nèi)的 317、318、209、214國道公路兩側(cè)、河谷兩岸隨處可見崩塌，山體滑坡等，有時甚至堵塞公路使交通中斷，導致河道堵塞形成堰塞湖。如318國道通麥附近的103大崩塌段自1952年通車后就開始垮塌至2015年前均未停止過，常造成堵車。2015年后在其北面附近打洞通行才避開了通車50多年未治理好的崩塌；又如2000年4月9日早上8時易貢藏布中下游河段左岸的扎木弄溝特大型山體滑坡瞬間截斷易貢藏布形成巨大堰塞湖對下游造成巨大威脅。事后調(diào)查，該滑坡為易貢藏布中下游河段左岸扎木弄溝，源頭海拔5300多米的松動巖體失穩(wěn)形成下滑，滑動區(qū)至堆積區(qū)高差約3000m，溝床坡度大于30°，巨大的高差和坡降形成高速滑坡，滑坡前緣形成氣墊使滑坡體前緣懸空形成“龍?zhí)ь^”，并在前緣形成巨大的氣浪，在“龍頭”即將著地的瞬間巨大的氣浪將右岸100m范圍內(nèi)的直徑0.3-1.0m的樹木攔腰折斷拋向遠處。滑坡過后在易貢藏布上形成了一道長約2000m、寬約2000m、高約80m的天然壩體，初估方量約3億m3，當時正是雨季使易貢藏布水位迅速升高達70多米，形成庫容達30多億m3的堰塞湖，對其下游的318國道、排龍鄉(xiāng)、甘登鄉(xiāng)、德興鄉(xiāng)、幫辛鄉(xiāng)、背崩鄉(xiāng)乃至墨脫縣等構(gòu)成巨大的威脅。潰壩后瞬間下泄流量達10萬m3/s以上，洪水所經(jīng)處一切生物蕩然無存。洪水過后河道加深河床變寬，致使318國道中斷長達半年以上，通訊設(shè)施破壞殆盡，排龍鄉(xiāng)政府被沖毀，最后搬遷至100km外的更章建鎮(zhèn)。

另外，在雅魯藏布江中下游河段的規(guī)劃選址勘探中鉆孔發(fā)現(xiàn)，在彭錯林壩址、加查峽谷的巴玉壩址，鉆孔至150m時取出的巖芯仍很破碎，多為短柱狀巖芯，根據(jù)鉆孔柱狀圖分析150m以下巖體中裂隙仍較發(fā)育，巖體較為破碎。

調(diào)查和分析發(fā)現(xiàn)，崩塌、滑坡和碎裂巖均分布在構(gòu)造帶上和附近，崩塌、滑坡物質(zhì)和碎裂巖均由松動巖體組成。松動巖體的形成、分布范圍、分布規(guī)律以及與構(gòu)造之間的關(guān)系如下。

2 松動巖體的分布

松動巖體作為一種對工程有影響、對環(huán)境有破壞的巖體，其形成和發(fā)展必然有著一定的規(guī)律性，分布范圍也必然會有一定的局限性。

2.1 分布范圍

在調(diào)查和勘探中發(fā)現(xiàn)松動巖體的分布具有一定的局限性，一般分布在構(gòu)造帶內(nèi)及兩側(cè)的影響帶上，構(gòu)造帶規(guī)模越大分布范圍就越大，包括影響的范圍就越廣。如雅魯藏布江斷裂帶在曲松附近段和怒江斷裂帶在尺牘至丁青縣城附近斷裂破碎帶寬均大于5000m，兩側(cè)影響帶寬均大于10000m。總的松動巖體的分布范圍縱向大于橫向，沿縱向分布可達數(shù)100km至1000km，橫向上一般在1000-10000m基本消失。

2.2 分布特點

松動巖體的分布特點是密集于構(gòu)造帶內(nèi)，分散于構(gòu)造帶兩側(cè)，構(gòu)造帶內(nèi)破碎成糜棱巖、角礫巖，塊體直徑5-50cm，巖體中裂隙縱橫交錯；構(gòu)造帶兩側(cè)多為碎裂巖和角礫巖，塊體直徑50-150cm，裂隙發(fā)育程度相對構(gòu)造帶內(nèi)較低，同一條構(gòu)造帶上因地層巖性不同，巖體的松動程度也不盡相同。一般而言，同一構(gòu)造帶上火成巖的松動程度低于沉積巖，沉積巖低于變質(zhì)巖。

2.3 分布規(guī)律

西藏松動巖體的分布規(guī)律是密集分布于構(gòu)造帶內(nèi)，分散于構(gòu)造帶兩側(cè)，沿構(gòu)造帶呈線狀分布，如怒江斷裂帶上及兩側(cè)的松動巖體西起中國阿里日土的班公湖以西的印控克什米爾地區(qū)，東南經(jīng)中國云南的西南部然后進入緬甸，全長大于3000km，在班公湖至丁青一帶成寬闊的凹槽洼地，寬一般大于1000m，丁青至察瓦龍一帶為峽谷地帶，寬一般1000m左右。

綜上所述，地質(zhì)構(gòu)造帶是松動巖體的載體，松動巖體順地質(zhì)構(gòu)造帶延伸，沿地質(zhì)構(gòu)造帶分布，松動巖體不論是分布范圍、分布特點、分布規(guī)律均與地質(zhì)構(gòu)造密切相關(guān)。

3 松動巖體的分布與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系

松動巖體是在地質(zhì)構(gòu)造作用下形成的產(chǎn)物，它的形成與發(fā)展均受地質(zhì)構(gòu)造的控制，地質(zhì)構(gòu)造作用越強烈松動巖體就越發(fā)育，構(gòu)造帶延伸到哪里松動巖體的分布就伴隨到哪里。

3.1 與地形地貌的關(guān)系

地質(zhì)構(gòu)造帶所經(jīng)地形地貌不同所形成的松動巖體的完整性、分布范圍、分布特征也不盡相同，尤其是穩(wěn)定性差別很大，一般而言地質(zhì)構(gòu)造帶經(jīng)過平緩的地形地貌地區(qū)時所形成的松動巖體分布范圍有限，并且無二次擴展松動現(xiàn)象，塊體間的排列組合也相對較緊密。怒江斷裂帶經(jīng)過羌塘高原段長約500km，地形起伏差小，斷裂帶平直線狀延伸，斷裂帶內(nèi)及兩側(cè)影響范圍內(nèi)的松動巖體一般小于2000m，并且松動巖體中的裂隙多呈閉合狀即排列較緊密。與其相反，地質(zhì)構(gòu)造帶經(jīng)過高山峽谷區(qū)不但松動巖體的分布范圍廣而且還會形成二次、三次甚至N次的擴展松動。

3.2 與地層巖性的關(guān)系

同一地質(zhì)構(gòu)造帶所經(jīng)地層巖性不同形成的松動巖體也有所差異。據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)構(gòu)造帶穿越火成巖地區(qū)形成的松動巖體多為塊狀至大塊狀塊徑多在50cm以上，而穿越沉積巖地區(qū)形成的松動巖體多為角礫巖，局部為糜棱巖，塊徑多在50cm以下，如雅魯藏布江斷裂帶的西段日喀則至阿里段主要為三疊系至侏羅系的砂巖和泥頁巖，該段所形成的松動巖體較為破碎，巖體多為角礫巖，塊徑多在50cm左右。其東段的加查至墨脫段巖性為燕山晚期至喜山期火山噴發(fā)而形成的花崗巖，該段內(nèi)分布的松動巖體多為構(gòu)造碎裂巖，局部為角礫巖，塊徑多在100cm以上。

3.3 與斷裂構(gòu)造帶的關(guān)系

斷裂構(gòu)造不但是松動巖體的形成帶，而且還是松動巖體的分布帶。斷裂構(gòu)造帶的形成與發(fā)展決定著松動巖體的形成與發(fā)展，即斷裂構(gòu)造帶是控制松動形成與發(fā)展的主要因素，斷裂構(gòu)造帶形成的同時形成了松動巖體，故斷裂構(gòu)造帶就是松動巖體的分布帶，斷裂構(gòu)造的規(guī)模決定著松動巖體的發(fā)育規(guī)模，斷裂構(gòu)造帶的展布區(qū)就是松動巖體的分布區(qū)。

西藏地質(zhì)構(gòu)造帶主要分布在西藏的東部和南部地區(qū)，即藏東南地區(qū)。如東部的怒江斷裂帶、瀾滄江斷裂帶、金沙江斷裂帶平行排列呈SN向分布在橫斷山脈的西側(cè)，俗稱三江并流區(qū)。該區(qū)因構(gòu)造發(fā)育松動巖體，進而發(fā)育成為地質(zhì)災害多發(fā)區(qū)。又如藏南的雅魯藏布江斷裂帶、定日—瓊結(jié)斷裂帶、錯美—邛多江斷裂帶等三條斷裂帶并行排列呈EW走向，該區(qū)也是松動巖體主要分布區(qū)和地質(zhì)災害多發(fā)區(qū)。

4 松動巖體對工程的影響

松動巖體作為一種不完整的地質(zhì)體，對邊坡和基礎(chǔ)穩(wěn)定均有影響。

4.1 對邊坡穩(wěn)定的影響

西藏主要江河基本上是順主要構(gòu)造帶發(fā)育而成的，主要江河的水能資源基本上是分布在中下游的藏東南地區(qū)，在這些地區(qū)開發(fā)水利水電建設(shè)和修建機場鐵路時必然會遇到松動巖體的邊坡穩(wěn)定問題，受斷裂構(gòu)造帶的影響，巖石破碎松動，河谷深切，兩岸邊坡陡峻常常有崩塌、滑坡發(fā)生，并且在同一地點還有重復發(fā)生的現(xiàn)象。易貢扎木弄溝特大型山體滑坡和318國道103山體滑坡，雅江大峽谷中的多處滑坡不僅方量大而且還頻繁發(fā)生，尤其是邊坡高達2000-3000m以上，最高處達5000m以上。東部三江在昌都以下河流進入峽谷區(qū)，可在河谷兩岸常能見到崩塌和滑坡，如瀾滄江的如美段和木許段常發(fā)生崩塌和滑坡，導致318和214國道堵塞和交通中斷；怒江的中林卡、繞金一帶常可見到松動巖體崩塌堆積于河床兩岸，另外在雅魯藏布江中下游河段的桑日至墨脫段兩岸還分布有一些隱形滑坡，且方量大于10000m3。

4.2 對基礎(chǔ)的影響

松動巖體的特點是巖體中裂隙發(fā)育，巖體的完整性差，從而導致基礎(chǔ)的承載力和防滲性能降低。

4.2.1 對地基承載力的影響。2004年10月，在雅魯藏布江中游規(guī)劃選址時在彭錯林壩址上打了5個鉆孔，揭露該處覆蓋層厚75m，以下基巖為花崗閃長巖，巖石較破碎，入巖后繼續(xù)往下鉆90多米取出巖芯仍較破碎，多為碎塊狀，柱狀很少，隨后通過地面調(diào)查發(fā)現(xiàn)該壩址區(qū)是雅魯藏布江斷裂帶與多雄藏布斷裂帶的交匯處，故巖石破碎，取出巖芯通過室內(nèi)力學試驗后其抗壓抗剪強度遠低于正常巖石，抗壓強度小于100MPa，在其下游約30km處的塔瑪壩址鉆孔中也發(fā)現(xiàn)入巖70m后取出巖芯也較破碎，試驗中力學強度小于90MPa，調(diào)查中發(fā)現(xiàn)雅魯藏布江斷裂帶從壩址右岸通過。

4.2.2 對地基防滲的影響。在上述兩個壩址基巖的壓水試驗中其透水率均大于30LU為中強透水層，這將給防滲處理增加很大的工作難度。在怒江上游的查龍水電站和比如水電站壩基開挖中發(fā)現(xiàn)壩基巖石裂隙發(fā)育巖石破碎即松動巖體發(fā)育。為大壩建成后安全運行起見，先采取固結(jié)灌漿后再采取帷幕灌漿，使工程量工期和投資大為增加，尤其工期延長了一年多。

5 結(jié)論與建議

①西藏松動巖體是在地質(zhì)構(gòu)造作用下形成的，其分布和發(fā)展嚴格受斷裂構(gòu)造帶的控制，斷裂構(gòu)造帶延伸到哪里，松動巖體也分布到哪里，二者如影隨形。②西藏主要的區(qū)域性構(gòu)造帶如雅魯藏布江斷裂帶、怒江斷裂帶、瀾滄江斷裂帶和金沙江斷裂帶等，均為中高傾角的壓扭性斷裂帶，由此而形成的松動巖體分布范圍廣，影響深度大。③西藏主要河流是在同名的斷裂構(gòu)造帶上發(fā)育而成的，在這些河流上進行水利水電和機場鐵路開發(fā)建設(shè)中必然會受到松動巖體的影響。④松動巖體穩(wěn)定性差，力學強度相對較低，滲透性強，抗滑穩(wěn)定和抗?jié)B穩(wěn)定性差，為此建議在選址時應盡量避開松動巖體分布區(qū)，無法避開時應采用錨桿、錨索、擋墻等支護，基礎(chǔ)采用固結(jié)和帷幕灌漿處理。