熊俊松
雅礱江中游左岸斜坡地質災害發育特征及形成機制分析——以九龍縣煙袋鄉為例
熊俊松
(四川省地質礦產勘查開發局九0九水文地質工程地質隊,四川 綿陽 621000)
九龍縣煙袋鄉不穩定斜坡位于雅礱江左岸,地質環境脆弱,發育災害有危巖體、坡面危石、崩塌堆積體等,斜坡坡腳有12戶50人居住,前緣有縣道通過,該不穩定斜坡發生災害,威脅當地居民生命財產安全,很可能堵塞雅礱江,威脅上游錦屏二級水電站。本文通過詳細的野外調查、工程地質測繪、室內試驗和山地工程,對不穩定斜坡的形態、發育特征進行了剖析,研究了災害形成機制,供雅礱江左岸類似斜坡評價參考。
地質災害;發育特征;形成機制;雅礱江中游
雅礱江是金沙江的最大支流,發源于巴顏喀拉山南麓,經青海流入四川。雅礱江位于四川盆地與青藏高原過渡帶,流域內自然條件復雜、山高坡陡、谷深流急、地質構造復雜,新構造運動強烈。雅礱江中游區域河谷深切、巖層結構面發育、風化差異性大,廣泛存在不穩定巖土體,地質環境脆弱(常曉軍等,2003),幾年來水電設施的開發,人類工程活動增強,滑坡、崩塌、泥石流等災害頻繁發生,危害性增大(毛碩和王運生,2003)。
不穩定邊坡區位于煙袋鄉場鎮北側煙袋村,雅礱江左岸,距離煙袋鄉約5km。斜坡坡腳為煙袋鄉至S215省道鄉道。煙袋鄉距九龍縣城約100km。
1)地形地貌:位于九龍縣東南部雅礱江沿岸,屬高山峽谷地貌,河床緊束變窄,水流湍急,谷壁陡峭,河谷呈“V”型谷,河谷兩岸洪積、沖積層發育,為主要農業和經濟林木產區;河流兩側斜坡坡度多30°~60°,崩坡積層發育。
2)地層巖性:斜坡區發育:第四系全新統崩坡積(Q4col+dl),成分主要為灰褐色的塊碎石土;第四系全新殘坡積(Q4el+dl),成分以紅褐色粉質粘土為主,含少量角礫;奧陶系下統下段(O11)灰白、灰黑的變質砂巖。
3)地質構造:受周邊構造影響較小,地質構造簡單,區域構造穩定(廖忠禮等,2003)。
4)水文地質:斜坡區的碎屑巖類孔隙裂水主要為賦存與砂巖裂隙中,孔隙水動態變化較大,逕流途徑短、排水條件良好,屬季節性含水層,在雨季,地下水水位大幅度增高。松散堆積物孔隙潛水因其位置高,分布面積不大,含水性差,不能構成穩定含水層。
不穩定邊坡位于雅礱江左岸,坡腳高程為1600m,后緣高程1979m,相對高差379m,坡度35°~65°,后部陡、中前部較緩。斜坡發育1處危巖體、3處崩塌堆積體、12處危石(孤石),分布范圍廣,發生災害,危害性大。(圖1、圖2)

圖1 不穩定斜坡全貌圖
1)危巖體發育特征
分布于斜坡后部裸露基外側,分布高程1940~1965m,高差25m,距坡腳公路高差365m,主崩方向49°,外傾坡度60°~85°,臨空面陡立。
危巖體平面上呈長條形,兩側受裂隙結構面控制,橫向寬度65m;后部發育一陡傾卸荷裂隙,裂隙結構面內傾,上部寬3.0m,底部投影寬8.0m,平均厚度3.5m,危巖體平均高24m。危巖體體積約5400m3,規模屬小型。

圖2 不穩定斜坡主剖面圖
結構面:①原生結構面:即區內巖層面,巖層產狀在120°~130°∠20°~30°,除表層層理面張開寬大,張開度一般小于1cm,無充填。②次生結構面:為2組卸荷裂隙:L1組產狀為225°~242°∠75°~82°,多被層面裂隙截斷,節理面彎曲、粗糙,節理間距0.8~2.5m,張開度2~8cm,卸荷深度2.5~
5.0m,多充填巖屑,為危巖體后緣控制性結構面;L2產狀293°~344°∠65°~70°,危巖體兩側壁呈張開狀,張開度0.5~2.5cm,卸荷深度1.5~2.5m,局部充填巖屑,為兩側控制性結構面。(圖3)

圖3 L1卸荷裂隙
2)崩塌堆積體發育特征
斜坡中下部分布3處崩塌堆積體,為2008年“5·12”地震時斜坡后部盤山公路以上基巖斜坡崩塌堆積,地震之前有局部堆積,2014年危巖體局部崩落掉塊再次堆積。
以塊石為主、充填粉質粘土,多空隙、混雜無層理。塊石含量占50%~60%,為斜坡后部奧陶系下統上段變質砂巖崩塌落石,塊石塊徑0.2~0.5m,體積0.8~2.0m3。
崩塌堆積體處于基本穩定狀態,土體孤塊石可能發生翻滾,滾落至斜坡體坡腳;在外界因素作用下,崩塌堆積體中后部可能發生變形、滑動(崔杰等,2007)。
3)危石發育特征
不穩定斜坡大量孤石處于欠穩定或基本穩定狀態,目前仍有安全隱患的“危石”,現場調查,確定12處危石。(表1)
2.2.1 主導因素
主要是自然因素,人類工程活動影響小。
1)斜坡結構:自然坡度60°~85°,局部直立。巖體臨空卸荷,逐步向深部發展,完成裂隙面貫通。
2)地層巖性:砂巖抗風化能力強,砂巖中裂隙發育,易形成陡崖地形,為危巖體提供陡立臨空面。
3)裂隙發育:區內巖體發育多組卸荷裂隙,或垂直或平行于坡向,切割巖體,極易受卸荷裂隙的控制形成危巖體。
2.2.2 誘發因素
主要是降雨;靜水壓力對危巖體發生崩塌危害起到了誘發作用。
危巖形成機制確定為:拉裂-傾倒。
1)陡崖整體穩定性評價:奧陶系下統上段變質砂巖產狀、120°~130°∠20°~30°,陡崖坡向45°~55°,傾角25°~70°,陡崖整體穩定性較好。
2)1#危巖體:為傾倒式,局部有墜落式。在工況一(現狀條件)穩定系數2.30~2.57,處于穩定狀態;在工況二(暴雨+自重)穩定系數1.10~1.19,處于欠穩定狀態;在工況三(地震+自重)穩定系數0.93~0.99,處于不穩定狀態。
3)3處崩塌堆積體,整體穩定,暴雨或地震作用下,堆積體整體出現滑動可能性小,表層孤塊石發生滾動可能性較大。
4)12處危石穩定性均較差,處于基本穩定-欠穩定狀態。
1)對于1#危巖體,由于高陡陡崖高差大,施工條件差,設置2級被動防護網,長57m、70m,網型分別為RXI-100環形網、高4.0m;RXI-075環形網、高度3.0m。對危巖體后部裂隙采用粘性土進行封填。
2)1#、2#、3#崩塌堆積體,對孤石進行“清危”。
3)對于12處危石,采用凹腔嵌補或清危:W4、W5、W6、W8、W9、W10危石下部凹腔采用M10漿砌塊石嵌補,基礎埋深0.5m,寬0.5m,外坡面坡率1∶0.2。W1、W2、W3、W7、W11、W12危石采用人工清除。
4)被動防護網,在坡腳居民房屋后設置3段被動防護網,長度為49m、108m、106m,網型分別為:RXI-075型環形網、高為3.0m;RXI-100 型環形網、高為4.0m;RXI-075型環形網、高為3.0m。
1)危巖體暴雨工況下,處于欠穩定狀態;地震工況下,處于不穩定狀態;3處崩塌堆積體整體出現滑動可能性小,表層孤石發生滾動可能性較大;12處危石處于基本穩定-欠穩定狀態。
2)雅礱江中游兩岸斜坡地質災害發育,不穩定邊坡威脅范圍大、威脅對象多、潛在經濟損失大,加強調查評價,適度開展治理十分必要(王鴻等,2007)。
常曉軍,魏倫武,王德偉.2003.雅礱江流域地質災害分布特征及其影響因素分析[J].災害學, 24(3):83-88.
毛碩,王運生.2003.雅礱江中游某滑坡形成機制及穩定分析[J].河北工程大學學報(自然科學版), 33(1):91-95.
廖忠禮,廖光宇,樓雄英.2003.四川錦屏山地區新構造運動及地質災害[J].沉積與特提斯地質, 23(1):99-104.
崔杰,王蘭生,徐進,王小群,姚強.2007.深切河谷岸坡大型堆積體成因及穩定性研究[J].災害學, 22(2):46-50.
王鴻,許強,劉天翔.2007.四川省九龍縣地質災害形成機制及防治對策研究[J].地質災害與環境保護, 18(3):14-18.
Development Characteristics and Genetic Mechanism of Slope Geohazards on the Left Bank of the Middle Yalong River——By the Example of Yandai Township, Jiulong County
XIONG Jun-song
(The 909th Hydrogeological and Engineering Geological Team, BGEEMRSP, Mianyang, Sichuan 621000)
The unstable slope in Yandai Township, Jiulong County lies on the left bank of the Yalong River and is characterized by fragile geological environment and development of dangerous rock mass, slope dangerous rock, collapse accumulation body. There are 12 households and 50 people living at the foot of the slope and the leading edge of the slope is traversed by a county road. It threatens the lives and property of local people and the flow of the Yalong River. It is a threat to Jinping-II Hydropower Station in the Upper Yalong River, too. This paper makes an approach to shape, development characteristics and genetic mechanism of available slope geohazard which can be used as a reference for the evaluation of similar slopes on the left bank of the Yalong River.
geohazard; development characteristic; genetic mechanism; Middle Yalong River
2020-12-08
熊俊松(1988—),男,江西省豐城人,工程師,主要從事水工環地質工作
P694
A
1006-0995(2021)01-0112-04
10.3969/j.issn.1006-0995.2021.01.023