雅砻江中游左岸斜坡地质灾害发育特征及形成机制分析——以九龙县烟袋乡为例

2021-06-15 13:59熊俊松
四川地质学报 2021年1期
关键词:雅砻江烟袋堆积体

熊俊松

雅砻江中游左岸斜坡地质灾害发育特征及形成机制分析——以九龙县烟袋乡为例

熊俊松

(四川省地质矿产勘查开发局九0九水文地质工程地质队,四川 绵阳 621000)

九龙县烟袋乡不稳定斜坡位于雅砻江左岸,地质环境脆弱,发育灾害有危岩体、坡面危石、崩塌堆积体等,斜坡坡脚有12户50人居住,前缘有县道通过,该不稳定斜坡发生灾害,威胁当地居民生命财产安全,很可能堵塞雅砻江,威胁上游锦屏二级水电站。本文通过详细的野外调查、工程地质测绘、室内试验和山地工程,对不稳定斜坡的形态、发育特征进行了剖析,研究了灾害形成机制,供雅砻江左岸类似斜坡评价参考。

地质灾害;发育特征;形成机制;雅砻江中游

雅砻江是金沙江的最大支流,发源于巴颜喀拉山南麓,经青海流入四川。雅砻江位于四川盆地与青藏高原过渡带,流域内自然条件复杂、山高坡陡、谷深流急、地质构造复杂,新构造运动强烈。雅砻江中游区域河谷深切、岩层结构面发育、风化差异性大,广泛存在不稳定岩土体,地质环境脆弱(常晓军等,2003),几年来水电设施的开发,人类工程活动增强,滑坡、崩塌、泥石流等灾害频繁发生,危害性增大(毛硕和王运生,2003)。

1 自然地理及地质环境条件

1.1 自然地理

不稳定边坡区位于烟袋乡场镇北侧烟袋村,雅砻江左岸,距离烟袋乡约5km。斜坡坡脚为烟袋乡至S215省道乡道。烟袋乡距九龙县城约100km。

1.2 地质环境条件

1)地形地貌:位于九龙县东南部雅砻江沿岸,属高山峡谷地貌,河床紧束变窄,水流湍急,谷壁陡峭,河谷呈“V”型谷,河谷两岸洪积、冲积层发育,为主要农业和经济林木产区;河流两侧斜坡坡度多30°~60°,崩坡积层发育。

2)地层岩性:斜坡区发育:第四系全新统崩坡积(Q4col+dl),成分主要为灰褐色的块碎石土;第四系全新残坡积(Q4el+dl),成分以红褐色粉质粘土为主,含少量角砾;奥陶系下统下段(O11)灰白、灰黑的变质砂岩。

3)地质构造:受周边构造影响较小,地质构造简单,区域构造稳定(廖忠礼等,2003)。

4)水文地质:斜坡区的碎屑岩类孔隙裂水主要为赋存与砂岩裂隙中,孔隙水动态变化较大,迳流途径短、排水条件良好,属季节性含水层,在雨季,地下水水位大幅度增高。松散堆积物孔隙潜水因其位置高,分布面积不大,含水性差,不能构成稳定含水层。

2 不稳定斜坡区发育特征

2.1 不稳定斜坡特征

不稳定边坡位于雅砻江左岸,坡脚高程为1600m,后缘高程1979m,相对高差379m,坡度35°~65°,后部陡、中前部较缓。斜坡发育1处危岩体、3处崩塌堆积体、12处危石(孤石),分布范围广,发生灾害,危害性大。(图1、图2)

图1 不稳定斜坡全貌图

1)危岩体发育特征

分布于斜坡后部裸露基外侧,分布高程1940~1965m,高差25m,距坡脚公路高差365m,主崩方向49°,外倾坡度60°~85°,临空面陡立。

危岩体平面上呈长条形,两侧受裂隙结构面控制,横向宽度65m;后部发育一陡倾卸荷裂隙,裂隙结构面内倾,上部宽3.0m,底部投影宽8.0m,平均厚度3.5m,危岩体平均高24m。危岩体体积约5400m3,规模属小型。

图2 不稳定斜坡主剖面图

结构面:①原生结构面:即区内岩层面,岩层产状在120°~130°∠20°~30°,除表层层理面张开宽大,张开度一般小于1cm,无充填。②次生结构面:为2组卸荷裂隙:L1组产状为225°~242°∠75°~82°,多被层面裂隙截断,节理面弯曲、粗糙,节理间距0.8~2.5m,张开度2~8cm,卸荷深度2.5~

5.0m,多充填岩屑,为危岩体后缘控制性结构面;L2产状293°~344°∠65°~70°,危岩体两侧壁呈张开状,张开度0.5~2.5cm,卸荷深度1.5~2.5m,局部充填岩屑,为两侧控制性结构面。(图3)

图3 L1卸荷裂隙

2)崩塌堆积体发育特征

斜坡中下部分布3处崩塌堆积体,为2008年“5·12”地震时斜坡后部盘山公路以上基岩斜坡崩塌堆积,地震之前有局部堆积,2014年危岩体局部崩落掉块再次堆积。

以块石为主、充填粉质粘土,多空隙、混杂无层理。块石含量占50%~60%,为斜坡后部奥陶系下统上段变质砂岩崩塌落石,块石块径0.2~0.5m,体积0.8~2.0m3。

崩塌堆积体处于基本稳定状态,土体孤块石可能发生翻滚,滚落至斜坡体坡脚;在外界因素作用下,崩塌堆积体中后部可能发生变形、滑动(崔杰等,2007)。

3)危石发育特征

不稳定斜坡大量孤石处于欠稳定或基本稳定状态,目前仍有安全隐患的“危石”,现场调查,确定12处危石。(表1)

2.2 影响因素

2.2.1 主导因素

主要是自然因素,人类工程活动影响小。

1)斜坡结构:自然坡度60°~85°,局部直立。岩体临空卸荷,逐步向深部发展,完成裂隙面贯通。

2)地层岩性:砂岩抗风化能力强,砂岩中裂隙发育,易形成陡崖地形,为危岩体提供陡立临空面。

3)裂隙发育:区内岩体发育多组卸荷裂隙,或垂直或平行于坡向,切割岩体,极易受卸荷裂隙的控制形成危岩体。

2.2.2 诱发因素

主要是降雨;静水压力对危岩体发生崩塌危害起到了诱发作用。

2.3 变形机制

危岩形成机制确定为:拉裂-倾倒。

3 稳定性分析

1)陡崖整体稳定性评价:奥陶系下统上段变质砂岩产状、120°~130°∠20°~30°,陡崖坡向45°~55°,倾角25°~70°,陡崖整体稳定性较好。

2)1#危岩体:为倾倒式,局部有坠落式。在工况一(现状条件)稳定系数2.30~2.57,处于稳定状态;在工况二(暴雨+自重)稳定系数1.10~1.19,处于欠稳定状态;在工况三(地震+自重)稳定系数0.93~0.99,处于不稳定状态。

3)3处崩塌堆积体,整体稳定,暴雨或地震作用下,堆积体整体出现滑动可能性小,表层孤块石发生滚动可能性较大。

4)12处危石稳定性均较差,处于基本稳定-欠稳定状态。

4 地质灾害防治措施

1)对于1#危岩体,由于高陡陡崖高差大,施工条件差,设置2级被动防护网,长57m、70m,网型分别为RXI-100环形网、高4.0m;RXI-075环形网、高度3.0m。对危岩体后部裂隙采用粘性土进行封填。

2)1#、2#、3#崩塌堆积体,对孤石进行“清危”。

3)对于12处危石,采用凹腔嵌补或清危:W4、W5、W6、W8、W9、W10危石下部凹腔采用M10浆砌块石嵌补,基础埋深0.5m,宽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)被动防护网,在坡脚居民房屋后设置3段被动防护网,长度为49m、108m、106m,网型分别为:RXI-075型环形网、高为3.0m;RXI-100 型环形网、高为4.0m;RXI-075型环形网、高为3.0m。

5 结论

1)危岩体暴雨工况下,处于欠稳定状态;地震工况下,处于不稳定状态;3处崩塌堆积体整体出现滑动可能性小,表层孤石发生滚动可能性较大;12处危石处于基本稳定-欠稳定状态。

2)雅砻江中游两岸斜坡地质灾害发育,不稳定边坡威胁范围大、威胁对象多、潜在经济损失大,加强调查评价,适度开展治理十分必要(王鸿等,2007)。

常晓军,魏伦武,王德伟.2003.雅砻江流域地质灾害分布特征及其影响因素分析[J].灾害学, 24(3):83-88.

毛硕,王运生.2003.雅砻江中游某滑坡形成机制及稳定分析[J].河北工程大学学报(自然科学版), 33(1):91-95.

廖忠礼,廖光宇,楼雄英.2003.四川锦屏山地区新构造运动及地质灾害[J].沉积与特提斯地质, 23(1):99-104.

崔杰,王兰生,徐进,王小群,姚强.2007.深切河谷岸坡大型堆积体成因及稳定性研究[J].灾害学, 22(2):46-50.

王鸿,许强,刘天翔.2007.四川省九龙县地质灾害形成机制及防治对策研究[J].地质灾害与环境保护, 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,江西省丰城人,工程师,主要从事水工环地质工作

P694

A

1006-0995(2021)01-0112-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2021.01.023

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