[摘要]通过调查分析老滑坡的变形特征,综合地形地貌、地层岩性、地下水分布特征等,对老滑坡复活进行分区,为老滑坡的复活成因、形成机制提供了扎实的基础资料,为滑坡的稳定性评价奠定了基础。
[关键词]老滑坡 复活 变形分区 复活分区
1 老滑坡基本特征
稀湿沟滑坡所处的地形呈现明显的圈椅状形态,具有双沟同源的地貌特征,两侧及后缘边界清晰,其中右侧滑壁和后缘滑壁平直,高差巨大,且滑壁广泛出露基岩(由于时间久远,滑壁上未见残留滑痕,镜面等特征),是典型的滑坡滑动后的表观现象,据此判定该滑坡为岩质老滑坡。
1.1 老滑坡边界、形态特征及规模
一、老滑坡边界特征
综合地面调查的11个边界地质点及滑坡区地形地貌,稀湿沟滑坡老滑坡后缘(南面)以陡崖坡脚为界,右侧(东面)以陡崖坡脚及冲沟为界,左侧(西面)以陡崖坡脚及稀湿沟为界,前缘(北面)以临空面为界,滑坡区内变形迹象明显,外围陡崖存在少量变形迹象,周界明显,平面形态呈圈椅状。(照片1.1-1)
照片1.1-1 老滑坡全景及地质点分布位置照片
二、老滑坡形态特征
滑坡区地貌单元主要表现为构造剥蚀中山地貌,滑坡处于山坡中下部。滑坡后缘最高高程1090m,前缘最低高程548m,与后缘相对高差542m。坡脚为大渡河河道,勘查期间处于枯水期,河道水位较低,高程545m,水面宽80~140m,滑坡体坡脚裸露在水面之上。
在纵向上滑坡总体南高北低,整体坡度20°~60°,临空面可达65°,滑坡中部存在一处陡坎转折,陡坎横贯于滑坡中部,坎高20~50m,坡度34~60°,陡坎上部斜坡相对较陡,坡度25~35°,下部斜坡相对较缓,坡度20~30°,滑坡坡体存在多处台阶,根据现场调查,一部分为人工修整梯田形成,一部分为滑坡滑动时错落形成,滑坡错路形成的陡坎高差一般2~5m,下部多伴有拉张裂缝。纵向水平长度680~850m。
在横向上滑坡总体较平缓,略有起伏,整体形态东高西低,高差20~70m,两侧临沟处较中部低,横向剖面内起伏度一般在2~5m,坡体内部发育两条季节性冲沟,沟深2~7m。滑坡两侧发育多组剪切裂缝。横向水平宽度290~500m。
三、老滑坡规模
滑坡轴长约680~850m,平均长度约815m,横向宽度290~500m,平均宽度约450m,厚约28.7~44m,平均厚度约35.4m,滑坡面积约36.7×104m2,体积约1299.18×104m3,属特大型深层岩质滑坡。
1.2 老滑坡滑体物质结构特征
根据勘查成果,滑体物质为Q4edl碎石土、块碎石土及含碎石、砾石粉土。碎石土钻探揭露厚度1.6~25.7m,滑坡区南侧较厚,北侧较薄,左右两侧较厚,中部较薄。
块碎石土,钻探揭露厚度5~21.6m,滑坡区北侧较厚,南侧较薄,东侧较厚,西侧较薄。碎石土及块碎石土相互交替分布,整体厚度25.1~40.9m,平均分布厚度31.7m,该层岩土体架空特征明显,钻进过程中漏浆严重。根据钻探揭露岩性,该层岩土体在纵向剖面上呈阶梯状分布,块石产状与母岩差异较大,推断为老滑坡沿母岩滑动拉裂或折断岩体并滑动翻覆后形成。
含碎石、砾石粉土,层存在揉皱、挤压现象,部分碎石、砾石存在磨圆现象,呈次棱角状,钻探揭露厚度0.8~6.8m,平均厚度2.48m,布置于滑坡区内所有钻孔均有揭露,滑坡中前部较厚,后部较薄。
1.3 老滑坡滑带土基本特征
根据勘查成果,滑坡区存在一层连续的滑带土,岩性为含碎石、砾石粉土,该层存在揉皱、挤压现象,部分碎石、砾石存在磨圆现象,呈次棱角状,分析认为是滑体在巨大的自重应力作用下将岩体相对软弱带碾碎并滑动摩擦形成。本次钻探揭露厚度0.8~6.8m,平均厚度2.48m,滑坡区内所有钻孔均有揭露,滑坡中前部较厚,后部较薄,西侧较厚,南侧较薄。该层下伏于Q4del碎石土、块碎石土之下,上覆于Pteb2炭质板岩夹变质炭质砂岩之上,呈连续层状分布,结合物探成果,确定老滑坡滑带形态,在纵向上呈折线型,尾部较陡—后部略缓—中部较陡—前部较缓,滑面倾角在13~45°之间,横向上呈圆弧状,中部较厚两侧较薄。该层土体在上下两套地层之间形成软弱夹层,滑面为该层层底与基岩接触面。
1.4 老滑坡滑床基本特征
根据本次勘查资料,老滑坡滑床由炭质板岩夹变质炭质砂岩组成,该层以炭质板岩为主,夹薄层变质炭质砂岩。
1.5 老滑坡变形破坏特征
老滑坡的滑动破坏时间无从查证,变形破坏现象及特征几乎淹没在了地质历史长河中。
仅存可辨的现象是宏观地形呈现明显的圈椅状形态,具有双沟同源的地貌特征,两侧及后缘边界清晰,其中右侧滑壁和后缘滑壁平直,滑壁广泛出露基岩(由于时间久远,滑壁上未见残留滑痕,镜面等特征),高差巨大,是老滑坡滑动变形,能量释放后仅存的变形特征,也是典型的滑坡滑动后的表观现象。
另一方面,斜坡体的岩土体结构杂乱无章,无层理,架空现象普遍,在滑带区内的岩土体粗细粒混杂,存在揉皱、挤压现象,部分碎石、砾石存在磨圆现象,呈次棱角状,分析认为是滑体在巨大的自重应力作用下将岩体相对软弱带碾碎并强烈的滑动摩擦形成。前述现象可视为老滑坡滑动形成的岩土体结构变化特征。
2 滑坡复活特征
2.1 滑坡变形特征
高差巨大的后壁及侧壁是老滑坡滑动变形,能量释放后仅存的变形特征。当前调查发现的变形破坏现象均认为是滑坡复活的标志。
根据本次勘查期间地面调查,稀湿沟老滑坡变形情况主要包括坡体滑塌、裂缝及坡面树木倾斜三种形式,其中坡体滑塌共发育14处,裂缝共发育16处,坡面树木倾斜3处。
2.2 滑坡变形分区
根据本次勘查期间调查的滑坡变形迹象种类(坡体滑塌、裂缝及坡面树木倾斜等)三种形式、分布密度、强烈程度,将稀湿沟滑坡划分为强变形区、弱变形区两个分区,其空间位置关系见图2.2-1。
图2.2-1 滑坡区变形特征分布图
强变形区:分布于滑坡中前部左侧,滑坡中部陡坎之下,分布面积约10.0×104m2,约占滑坡区总面积的27.2%。区内变形包含滑塌、裂缝及坡面树木倾斜全类型,其中滑塌包括Ⅰ、Ⅴ、Ⅵ区共三处,占滑塌区总数的21.4%;裂缝包括L1、L2西侧连续段、L3西侧连续段、L7、L10、L11、L12、L13、L14共9处,占裂缝总数的56.3%;坡面树木倾斜包括1#、2#坡面树木倾斜区共两处,占坡面树木倾斜总数的66.7%。该区内滑塌区滑塌方量大、裂缝水平位移及下错幅度大、树木倾斜面积广,为滑坡区变形最为强烈、明显的区域。
弱变形区:分布于滑坡前部右侧,滑坡中下部施工便道之下,2-2’剖面以东,分布面积约2.8×104m2,约占滑坡区总面积的7.6%。区内变形包含滑塌、裂缝,其中滑塌包括Ⅱ、Ⅲ、区共两处,占滑塌区总数的14.3%;裂缝包括L2东侧不连续段、L3东侧不连续段、L4、L5、L6、L8、L9共7处,占裂缝总数的43.75%;该区内滑塌区滑塌方量较大、裂缝水平位移及下错幅度较大,为滑坡区变形较为强烈、明显的区域。
滑坡强、弱变形区之外面积约23.9×104m2,约占滑坡区总面积的65.2%。区内变形包含滑塌、裂缝及坡面树木倾斜全类型,其中滑塌包括Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ、Ⅻ、XⅢ、XⅣ区共9处,占滑塌区总数的64.3%;裂缝包括L15、L16共2处,占裂缝总数的12.5%;坡面树木倾斜包括3#坡面树木倾斜区1处,占坡面树木倾斜总数的33.3%。该区内滑塌区均为小规模滑塌及坡面溜滑、裂缝为浅表层变形且水平位移及下错幅度极小,树木倾斜面积较小。分析认为,上述变形特征不属于滑坡整体变形范畴。
2.3 滑坡复活分区
根据上述老滑坡地形地貌特征、地表变形特征、地下水分布特征等,综合分析,老滑坡目前局部存在复活现象,不同区域变形强度差异较大,滑坡左侧中前部变形强烈,属强变形区,亦为滑坡主要复活区域,滑坡右侧前缘变形较强烈,为滑坡又一处复活区域,分别将其划分为复活体Ⅰ区及复活体Ⅱ区(见图2.3-1、照片2.3-1)。
图2.3-1 滑坡复活区特征分布图
照片2.3-1 滑坡复活区分布置
2.3.1 复活体Ⅰ区
一、边界特征
复活体Ⅰ区位于滑坡左侧中下部,左侧以稀湿沟为界,右侧以滑坡中部季节性冲沟及L1、L2、L3、L13裂缝东侧端点为界,后缘以滑坡中部陡坎及L7南侧端点为界,前缘以滑坡临空面为界。
二、形态及规模
复活体Ⅰ区平面形态呈矩形,破坏方向354°,地面坡度21~52°,前缘临空面较陡,坡面较缓,面积约10.0×104m2,约占滑坡区总面积的27.2%,滑体厚度28.7~37.8m,平均厚度约33.6m,体积约336×104m2,为深层土质滑坡。
三、滑体特征
复活体Ⅰ区滑体物质组成与老滑坡一致,滑体物质为Q4edl碎石土、块碎石土及含碎石、砾石粉土。碎石土,钻探揭露厚度12.7~22.2m,呈层状分布,为滑体主要组成物质。块碎石土,钻探揭露厚度5.6~7.4m,呈透镜体状分布。含碎石、砾石粉土,存在揉皱、挤压现象,部分碎石、砾石存在磨圆现象,呈次棱角状,本次钻探揭露厚度0.9~6.8m,前部较薄,中后部较厚。
四、滑带特征
复活体Ⅰ区滑带物质组成与老滑坡一致,复活区存在一层连续的滑带土,岩性为含碎石、砾石粉土,存在揉皱、挤压现象,部分碎石、砾石存在磨圆现象,呈次棱角状,本次钻探揭露厚度0.9~6.8m,前部较薄,中后部较厚。该层下伏于Q4del碎石土、块碎石土之下,上覆于Pteb2炭质板岩夹变质炭质砂岩之上,呈连续层状分布,结合物探成果,确定复活体Ⅰ区滑带形态,在纵向上呈折线型,尾部较陡—中后部略缓—前部较缓,滑面倾角在22~64°之间。该层土体在上下两套地层之间形成软弱夹层,滑面为该层层底与基岩接触面。
五、滑床特征
复活体Ⅰ区滑床物质组成与老滑坡一致,滑床由炭质板岩夹变质炭质砂岩组成,该层以炭质板岩为主,夹薄层变质炭质砂岩。
六、复活特征
复活体Ⅰ区与稀湿沟老滑坡强变形区重合,区内变形强烈,变形包含滑塌、裂缝及坡面树木倾斜全类型。根据钻探及物探成果结合变形情况,判断该复活区为沿着老滑坡滑面复活。
七、复活机制
复活体Ⅰ区长期受滑坡左侧稀湿沟沟道水流浸润,调查期间稀湿沟沟道有水流,而在沟口汇入大渡河处水流转于地下,在前缘临空面底部呈片状出露,水流在滑坡复活体Ⅰ区滑体内部已形成径流通道,加之复活体Ⅰ区临空面为于大渡河冲刷转弯带,河水对临空面冲刷淘蚀严重,在地下水浸润软化土体及大渡河河水冲刷淘蚀临空面的共同作用下,复活体Ⅰ区地表变形迹象及其发育,任其肆意发育,复活体Ⅰ区失稳的可能性将大幅提高。
2.3.2 复活体Ⅱ区
一、边界特征
复活体Ⅱ区位于滑坡右侧前部(照片2.3-1),左侧以复活体Ⅰ区右侧边界为界,右侧以L6为界,后缘以峨汉高速施工便道内侧为界,前缘以滑坡临空面为界。
二、形态及规模
复活体Ⅱ区平面形态呈梯形,破坏方向345~354°,地面坡度20~45°,前缘临空面较陡,坡面较缓,面积约2.8×104m2,约占滑坡区总面积的7.6%,滑体约40m,体积约112×104m2,为深层土质滑坡。
三、滑体特征
复活体Ⅱ区滑体物质组成与老滑坡一致,滑体物质为Q4edl碎石土、块碎石土及含碎石、砾石粉土。碎石土,钻探揭露厚度17~28m。块碎石土,钻探揭露厚度6.9~17.4m,碎石土与块碎石土相互包含,为滑体主要组成物质。含碎石、砾石粉土,存在揉皱、挤压现象,部分碎石、砾石存在磨圆现象,呈次棱角状,本次钻探揭露厚度2.6m。
四、滑带特征
复活体Ⅱ区滑带物质组成与老滑坡一致,复活区存在一层连续的滑带土,岩性为含碎石、砾石粉土,存在揉皱、挤压现象,部分碎石、砾石存在磨圆现象,呈次棱角状,本次钻探揭露厚度2.6m,分布均匀。该层下伏于Q4del碎石土、块碎石土之下,上覆于Pteb2炭质板岩夹变质炭质砂岩之上,呈连续层状分布,结合物探成果,确定复活体Ⅱ区滑带形态,在纵向上呈折线型,尾部较陡—中后部略陡—前部较缓,滑面倾角在20~65°之间。该层土体在上下两套地层之间形成软弱夹层,滑面为该层层底与基岩接触面。
五、滑床特征
复活体Ⅱ区滑床物质组成与老滑坡一致,滑床由炭质板岩夹变质炭质砂岩组成,该层以炭质板岩为主,夹薄层变质炭质砂岩。
六、复活特征
复活体Ⅱ区与稀湿沟老滑坡弱变形区重合,区内变形较强烈,变形包含滑塌及裂缝。根据钻探及物探成果结合变形情况,判断该复活区为沿着老滑坡滑面复活。
七、复活机制
复活体Ⅱ区内人类工程活动较强烈,峨汉高速施工便道的开挖机合共公路侧修建,破坏的滑体地貌形态,施工车辆的通行,对滑体加载及振动,为复活体Ⅱ区提供了不利荷载,在长期的作用力作用下,坡体本身较陡峭,坡体物质本身物理性质较差,在内部及外部不利作用下,复活体Ⅱ区变形明显,弱任由其发展,复活体Ⅱ区失稳能性形强烈。
3 结语
一、稀湿沟滑坡所处的地形呈现明显的圈椅状形态,具有双沟同源的地貌特征,两侧及后缘边界清晰,是典型的滑坡滑动后的表观现象,据此判定该滑坡为岩质老滑坡。
二、根据本次勘查期间调查的滑坡变形迹象种类(坡体滑塌、裂缝及坡面树木倾斜等)三种形式、分布密度、强烈程度,将稀湿沟滑坡划分为强变形区、弱变形区两个分区。
三、老滑坡地形地貌特征、地表变形特征、地下水分布特征等,综合分析,老滑坡目前局部存在复活现象,不同区域变形强度差异较大,滑坡左侧中前部变形强烈,属强变形区,亦为滑坡主要复活区域,滑坡右侧前缘变形较强烈,为滑坡又一处复活区域,分别将其划分为复活体Ⅰ区及复活体Ⅱ区。
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[作者简介]:赵杰(1987~),勘查技术与工程(水文地质与环境)专业,本科,工程师,研究方向为水文地质、工程地质、环境地质、地质灾害勘察与设计等。
论文作者:赵杰,周毅,杜炽聪,仁启兵
论文发表刊物:《科学与技术》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/29
标签:滑坡论文; 碎石论文; 特征论文; 砾石论文; 裂缝论文; 厚度论文; 现象论文; 《科学与技术》2020年第1期论文;