怒江州贡山县达卡当滑坡成因及破坏机制
2018-08-29钱闪光李云侯克鹏杨志全
钱闪光 李云 侯克鹏 杨志全
摘要:怒江州贡山县达卡当滑坡目前后缘已形成了一条拉张裂缝,已导致滑坡下方公路内侧排水沟损毁,部分路面已产生变成开裂,严重威胁着日当一组村民的生命财产安全。在查阅资料、现场调查与理论分析的基础上,对怒江州贡山县达卡当滑坡成因及破坏机制进行了分析。分析结果表明:达卡当滑坡由大气降水与地表水的下渗或冲刷与人类工程活动在前缘开挖形成临空面共同作用产生;且其为牵引推移式滑坡,破坏机制为:坡体前缘段变形→整体处于蠕滑状态→前缘牵引式蠕滑解体→中部及后缘蠕动滑移。
Abstract: Currently the landslide in Dhaka, Gongshan County has formed a tensile crack at trailing edge. It has led to the drain damaged at the highway inside beneath landslide and some pavement have been produced into a crack. It threats seriously to a group of villagers' life and property safety. On the basis of data access, field investigation and theoretical analysis, this paper analyzes the causes and damage mechanism of Dhaka landslide in Gongshan County. The analysis results show that the landslide in Dhaka is formed by the infiltration of the atmospheric precipitation and surface water or the erosion of the human engineering activities in the leading edge. In addition, the failure mechanism is as follows: the deformation of the front edge of the slope, the whole is in the creep state, the leading edge traction type creep collapse, the middle and the trailing edge creep slip.
关键词: 达卡当滑坡;滑坡成因;破坏机制; 潜在危害
Key words: Dhaka landslide;causes of landslide;damage mechanism;potential hazard
中图分类号:TU94+3.2 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2018)19-0149-02
0 引言
达卡当滑坡位于怒江州贡山县北部丙中洛镇丙中洛村委会日当一组,地处怒江深切割高山峡谷河流阶地区,由于山高坡陡岩土体松散,该区域地质灾害易发性高;2013年7月雨季,受暴雨影响滑坡已产生变形开裂现象,在滑坡后缘形成了一条拉张裂缝,已导致滑坡下方公路内侧排水沟损毁,部分路面已产生变成开裂,目前严重威胁着日当一组村民的生命财产安全。
1 岩土体地质特性
1.1 地层岩性
据区域地质资料,该地区地层主要有第四系全新统残坡积层,下石炭统下段,各地层岩性分述如下[1-2]:
1.1.1 第四系全新统残坡积层
粉质粘土:褐红色粉质粘土,稍湿,以可塑性为主,含有0.5~1.0cm的砾石,砾石含量约5%,厚约1.5~3.5m,中等压缩性为主(平均压缩系数a1-2=0.46MPa-1),钻探揭露厚度1.5~4.8m,标准贯入试验N=5.0~8.0击,修正值Nk=5.3击,建议地基承载力标准值fak=140kP,该层主要分布于达卡当滑坡表层,见图1。
1.1.2 石炭系下石炭统下段
①全-强风化板岩:灰、深灰色,钻探扰动后呈砂状及少量碎块状,无法取样,属极破碎、极软岩,勘探孔均有揭露,揭露厚度1.5-9.5m,動力触探试验N63.5=5.0~9.0击,修正值Nk=5.5击,建议地基承载力标准值fak=220kP。
②中分化板岩:灰、深灰色,钻探扰动后呈碎块状,无法取样,属破碎、软岩,勘探孔均有揭露,揭露厚度3.5~14.3m,未揭穿,建议地基承载力标准值fak=600kP,产状80°∠85°,为陡倾,本段岩性顶界与第四系更新统冲洪积层呈不整合接触关系。勘查区只在怒江右岸岸边少量分布。
1.2 岩土体工程地质特征
斜坡区、滑坡区出露地层均为散体结构粘性土类型,具体特征如下[1-2]:
①粉质粘土:强度较低,松散~稍密状,透水性中等,局部具架空现象,富水性差,受人工扰动、切坡,自稳能力差,易产生牵引式滑移变形。②全-强风化板岩:裂隙发育,完整性较差,岩体总体上力学强度一般,岩体总体稳定性一般,出露地表近直立状则因节理裂隙切割后易产生掉块现象。③中分化板岩:为区内下伏基岩,埋藏深度大。
2 达卡当滑坡成因
2.1 滑动面(带)特征
2.1.1 结构面分析
通过工程地质调查及钻探揭露情况,滑坡区主要存在二类结构面[2-4]:
①残坡积层与全-强风化板岩的接触面(土岩界面):滑坡区残坡积层主要以粉质粘土为主,其透水性中等、富水性差,而全-强风化板岩较破碎但相对于粉质粘土,其透水性较弱,雨季地表水下渗后形成地下水能快速到达该接触面,地下水除了一部分再往下渗,大部分顺土岩接触面产生径流、侵蚀,导致该接触面形成了软弱结构面。
②全-强风化板岩层与中风化板岩的接触面:全-强风化板岩呈碎块结构,而其下的中风化板岩为致密层状结构,两类岩体的力学强度及透水性相差甚大,且中风化板岩为区内最弱透水性层,因此在该接触界面形成了相对软弱结构面。
根据钻探揭露情况及现场调查,残坡积层的力学强度相对于全-强风化板岩差,结构更松散,在外力作用或降雨作用下易产生蠕动变形、滑移;全-强风化板岩透水性弱,中风化板岩透水性相对全-强风化板岩差,残坡积层与全-强风化板岩的接触面埋深适中,降雨时易导致该接触带土体强度降低,滑坡体上的松散物质易沿该带发生变形;全-强风化板岩与中风化板岩的接触面埋深大,接触带岩体力学强度均大于1)类结构面,且该接触带在滑坡前缘段无剪切破坏出口的地形条件;依此判断滑坡的潜在滑动面(带)主要追溯1)类结构面。
2.1.2 滑动面(带)特征
根据滑坡形态及以上分析,滑坡存在一种潜在滑动面(带)结构,对此一层潜在滑动面(带)及滑床特征分述如下:潜在滑动面沿残坡积层与全-强风化板岩的接触面发育,滑面纵向上呈折线型,总体倾向北西侧,倾角16~40°,横向上呈弧状;滑面深1.5~4.8m,平均深2.6m;滑坡体组成物质主要为第四系残坡积层以粉质粘土为主,板岩在滑坡区的产状约为80°∠85°,与斜坡坡面形成斜交内倾组合,比较有利于坡体稳定。
2.2 滑坡成因分析
滑坡所处斜坡区有厚约1.5~4.8m的残坡积松散层,地形坡度较大,地形地貌条件组合有利,致使斜坡组成物质具有较大的重力势能差,为坡体物质的滑移提供了动力,斜坡地形受公路修建开挖形成的陡坎,为坡体物质的滑动剪出提供了临空面与滑移空间。
滑坡区雨季沿潜在滑带有地下水富集、径流,地下水以孔隙水为主,孔隙是地下水主要运移通道及存储空间,地下水沿滑动面(带)的相对富集与运移,浸润软化了滑动面(带)土体,降低其强度,有利于滑动面(带)的形成与贯通。降雨增大了坡体物质的重量,增大其重力,同时地下水向斜坡下运移所产生的动水压力及张力,也增加滑坡体产生滑动的动力[3-4]。
综上所述:地形地貌条件有利、地层岩性与地质结构面有利、地下水沿滑动面(带)运移与相对富集,导致坡体应力集中是滑坡发育的内因和基础;大气降水与地表水的下渗或冲刷作用、人类工程活动在前缘开挖形成临空面是滑坡形成的外因和条件,达卡当滑坡是在上述内因和外因共同作用下产生的。
3 达卡当滑坡破坏机制
从坡体地层结构分析,滑坡区均以残坡积粉质粘土为主,残坡积层覆盖于全-强风化板岩上,其岩性、透水性、土体力学强度等存在较大的差异,在外力作用下沿该分界面变形滑动的可能性相对更大;而全-强风化板岩及中风化板岩均属于弱透水层,该界面埋深大、现状地形条件在该界面延伸段无剪出条件,从该滑坡前期滑动情况来看,在无常年水浸的斜坡岩土体干燥地段,坡体失稳主要发生于浅部土体滑移,因此滑坡沿该界面滑动变形的可能性相对小。
现状滑坡体前缘段受公路修建人工切坡开挖,有利于坡体变形,在特殊工况(如强降雨饱水或地震)条件下,沿残坡积层与全-强风化板岩的界面(相对软弱结构面)产生牵引式滑移的可能性大,坡体前缘受人工切坡开挖形成的临空面一带先产生小垮塌变形滑动,进而逐级产生变形,变形范围逐渐扩大,发展到一定区域后才产生大面积失稳滑动[2-4]。
由此可见,达卡当滑坡滑动类型为牵引推移式滑坡,其破坏机制为:坡体前缘段变形→整体处于蠕滑状态→前缘牵引式蠕滑解体→中部及后缘蠕动滑移。
4 结论
在查阅资料、现场调查与理论分析的基础上,对怒江州贡山县达卡当滑坡成因及破坏机制进行了分析。分析结果表明:达卡当滑坡由大气降水与地表水的下渗或冲刷与人类工程活动在前缘开挖形成临空面共同作用产生;且其为牵引推移式滑坡,破坏机制为:坡体前缘段变形→整体处于蠕滑状态→前缘牵引式蠕滑解体→中部及后缘蠕动滑移。
参考文献:
[1]云南省地质矿产局区域地质调查队.区域地质调查报告德钦幅H-47-ⅩⅩⅩⅢ(1∶20万)[R].1985.
[2]贡山县国土资源局,云南地质工程勘察设计研究院.云南省怒江州貢山县地质灾害防治规划(2011年-2020年)[R].2011.
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