吉堆滑坡地质灾害特征及稳定性分析.pdf

西部资源129WESTERNRESOURCES西部资源灾害地质2023年第3期吉堆滑坡地质灾害特征及稳定性分析龙飞郭挺（西藏自治区地质环境监测总站，西藏拉萨850000)摘要】在当今社会，地质灾害发生频繁，严重威胁生命财产安全，有效预防滑坡地质灾害，极为重要。本文采用实证分析的方法，通过对芒康县吉堆滑坡地质灾害基本特征、背景、危害特征及稳定性等分析，表明滑坡整体在天然工况下处于基本稳定状态，但是在暴雨工况条件下或者是地震工况下处于欠稳定状态，安全储备不足，明确需要做好预防措施。【关键词吉堆滑坡；地质灾害；特征；稳定性吉堆滑坡位于芒康县索多西乡格朗西村，滑坡地理坐标：N:291721.29，E：9 8 58 2 9.39 ，距离县城12 6 km，有G219国道直达，交通方便，但由于金沙江堵江事件，跨江大桥被冲毁。因此，对于其滑坡地质灾害的研究具有重要现实意义。1.滑坡区地质环境条件芒康县位于青藏高原东南边缘，平均海拔4317 m，横断山脉北段，处于南北走向山脉他念他翁山和沙里鲁山之间，从县域中部穿过。地势受地层岩性、地质构造、新构造运动及澜沧江、金沙江及其支流水系的切割控制，随着青藏高原的整体隆升，在后期侵蚀剥蚀作用下，在区内形成了高山挟持狭长河谷的地貌景观，总体地势特点表现为梁高谷低，沟谷深切，梁坡向就近谷地倾斜。2.吉堆滑坡地质灾害基本特征吉堆滑坡在平面上整体呈“圈椅状”，滑坡最高点高程为37 54m，坡底高程为30 0 1m，高差7 53m，平均坡度45，滑坡方向355，滑坡平均宽度约7 0 m，长约6 0 0 m，面积约0.9863km，滑体平均厚度38 m，总方量约37 48 x10m，属特大型滑坡。滑坡为老滑坡，滑体物质的主要组成部分为坡洪积物，通过推测可知，下部岩石和碎石土的结合面便是滑床，滑坡主要为错位滑动和蠕滑变形，滑动面比较清晰。以运移形式和滑动力学性质为基础展开分类，可以把其归于推移式滑坡一类。该滑坡处于初始蠕动变形阶段，主要表现为前缘拉张裂缝发育，滑坡后缘下挫并拉裂。据调查访问及现场调查，该滑坡2 0 0 0 年初开始处于蠕变状态，2 0 18 年10月发生明显变形迹象，滑坡体前缘出现拉裂缝及下错陡坎，坡体中部有多处房屋开裂，裂缝走向与滑动方向基本垂直，坡体后缘由缓变陡处形成一条圈椅状裂缝。每年雨季该滑坡上切坡修建的土路，受强降雨作用影响垮塌，威胁过往人员安全。滑坡裂缝主要发育于滑坡前缘附近，滑坡后缘由缓变陡处形成一条圈椅状裂缝，有贯通加剧变形趋势。从滑坡体表面的拉裂缝可以看出，拉裂缝发育有明显的分带性和时序性，前缘受沟道侵蚀及河流的淘蚀作用变形破坏严重，拉裂缝发育，将现有的滑坡区分为强烈变形区和一般变形区。发育的主要拉裂缝和变形划分如图1所示：图1吉堆滑坡裂隙及变形分区分布图3.吉堆滑坡体的背景分析3.1水文分析滑坡区主要地表水系为格拉轰曲，水面宽度1 8 m，水深0.5 1.5m，水流较急，平均流速2 3m/s，平均流量约2 0 m/s。同时，据现场踏勘调查及走访询问，滑坡区雨季地表水丰富，坡体上大多为耕地，滑坡东侧冲沟发育，滑坡南侧（左侧）冲沟深度3 35m，两岸植被较好，目前为干沟。3.2地形地貌分析滑坡区位于芒康县东南部高山挟持狭长河谷的地貌，总体地势特点表现为梁高谷低，沟谷深切，梁坡向就近谷地倾斜，坡度较大，滑坡总体地势呈南东高、北西低，最高点位于滑坡西南侧山顶处，高程约37 58 m，最低点位于斜坡北东侧河谷地带，高程约2 9 9 4m，相对高差约7 6 4m，坡度上陡下缓，斜坡上土地类型主要为旱地、林地，植被发育，主要为灌木、乔木。3.3地质构造分析从构造方面而言，芒康县大地构造单元属思茅陆块，洋湖一金沙江结合带和双湖一澜沧江结合带之间。构造带在测区迅速往南拐弯，变窄，沉积岩相建造具有一定的复杂性，岩浆活跃，区域热液、动力变质作用特别发育，地质构造复杂性强。受各区域断裂的影响，如东部字嘎寺一德钦断裂、东部金沙江断裂、西部澜沧江断裂，芒康县境次级断裂发育。【作者简介龙飞（19 8 9 一），男，本科,工程师，主要从事水文地质、工程地质和环境地质及地质灾害防治工作。130西部资源WESTERNRESOURCES西部资源WESTERNRESOURCES3.4工程地质特征立足于1:2 0 万基础地质图以及野外调查，根据岩土工程特性、结构组合特征和沉积环境，把研究区主要地层岩性分成十个类别。土体按成因分为冲洪积砂砾石层（I）、湖积砂砾石、黏土层（I）、重力堆积碎石土层（I 3）、冰川堆积砂砾石层（I4）；岩体分为坚硬块状侵人岩岩组（VI）、块状灰岩岩组（IV）、坚硬块状火山岩、软硬相间层状砂岩、变质岩岩组（）、软硬相间层状砂页岩岩组（V）、坚硬厚层状、砂砾岩岩组（I)2 4.吉堆滑坡的危害特征4.1滑坡直接危害滑坡一旦失稳，将直接威胁滑坡体居住的8 户8 3人、牲畜、耕地以及过往车辆行人生命财产安全，直接经济损失约10 0 0 万元4.2滑坡堵江风险分析滑坡堵江危害参考芒康县1:50 0 0 0 详查报告中格拉轰曲沟小流域评价区滑坡堵沟判别。滑坡堵江受限于地层、地形条件，分布于高峡谷区，在各种易滑地层中最为发育。澜沧江与金沙江流域经常出现地震活动，河谷下切强烈，岸坡狭窄、高陡，岩体破碎，经常三面临空，山崩频发，导致江流被堵住，主干河道或堵塞支沟形成险滩或完全坝体。在雪融化或突降大雨的时候，崩塌和滑坡物质在运动中容易转变成泥石流，直接将河谷堵塞，甚至溪流口中会聚集诸多固体物质，导致干流堵塞，如2 0 18 年10 月11日凌晨，江达县波罗乡白格村发生山体滑坡，约2 50 0 10*m滑坡体涌入金沙江形成堰塞湖，堰塞体顺江长约2 km，堰塞体高度6 1 10 0 m，最大蓄水量约4.42亿立方米，导致云南、四川和西藏三省（自治区）受灾人数高达10.2 万人，紧急转移安置8.6 万人；房屋倒塌数量超过340 0 间，1.8 万间房屋受到程度不一的损坏；3.510hm农作物受灾；沿江部分地区道路、桥梁、电力等基础设施损失较严重。由降雨引发的滑坡导致江流被堵塞，进而形成了堰塞湖，是引发滑坡的主要次生灾害，因为堰塞湖发生溃坝，经常引发严重灾害，所以判别降雨造成的滑坡堵沟意义尤为重大 5。以过去(樊晓一等)滑坡水平运动距离、体积和垂直运动距离经验关系为基础，按时对降雨滑坡在无河流阻止时滑坡水平运动距离预测.601V0.125H0.755式中,L为滑动距离（m）即滑坡滑动前缘至滑坡堆积体前缘的直线距离；V为滑坡规模（万方）；H为滑坡前后缘高差（m）；L 河为滑坡滑动前缘至河流对岸的直线距离表1格拉轰曲沟小流域评价区典型滑坡堵沟判别表2%滑动面积5%滑动面2%滑动规5%滑动规斜坡坡度2%滑动距离5%滑动距名称(10*m)积(10*m)模(10*m)模(10*m)H(m)(）(m)离(m)L河(m)吉堆78.187546.0625625.50230.3156427694.84613.26543滑坡根据表1分析，吉堆滑坡在5%、2%降雨频率下滑动规模分别为2 30.31万方和6 2 5.50 万方，两种条件下滑坡发生时可能完全堵塞格拉轰曲主沟道（如遇极端降雨或地震条件下，以评价区滑坡实际滑动距离和堵塞程度为准）。5.吉堆滑坡体的稳定性分析5.1 影响因素滑坡的形成和发展变化受多种因素控制，主要包括下述几个方面(1)地形地貌吉堆滑坡位于格拉轰曲右岸，地貌属峡谷地貌，坡体陡峭，前后缘高差7 0 0 m，斜坡体分布有多级阶梯陡坎，同时该滑坡前缘坡度较大，且前缘易受格拉轰曲河流冲刷影响，易造成前缘失稳，降低滑坡整体稳定性。高而陡峭的斜坡地形从空间和势能方面为蠕滑变形提供了有利条件。之所以形成滑坡，主要因素之一便是其特有地形地貌条件 3(2）物质组成及结构滑坡区下伏基岩为嘎金雪山岩群西渠河岩组(PT,x)砂岩、灰岩，上部为残坡积碎石土，结构不紧实，固体颗粒并未密切结合在一起，土地抗剪强度不高。降雨量较大的季节，坡体中渗人地表水，降低滑体抗剪度和滑面抗滑力，促使滑面土体的应力平衡状体发生变化，从而导致蠕动变形和滑动形成。(3）降雨据芒康县近年降雨量资料，年最大降水量8 40.8 mm，日最大降水量40.6 mm，且多集中在5 9 月，具有降雨时间和降雨量集中、短时强降雨量和连续多日强降雨量大等降雨特点。人渗的雨水促使土体容量增大，其抗剪强度以及滑带土抗滑阻力、滑带土抗剪强度降低，下滑力以及滑坡体的动水压力加大。下伏裂隙面贯通形成滑面，从而引发滑坡下错变形，诱发变形体的失稳变形破坏。因此，强降雨是滑坡发生发展的主要因素。(4）地震芒康县经常发生地震，通过资料记载可知，2 0 世纪8 0年代以来，发生了很多次5级左右的地震，而形成滑坡体的主要原因便是19 9 9 年发生的那次地震，地震活动促使当地破坏滑坡体岩土结构以及地形地貌发生了变化，同时让滑带内饱和中细粒土液化，抗剪强度显著降低，引发滑坡 4（5）人类工程活动农业灌溉、公路修建等人类工程活动对滑坡影响表现为开挖不合理、地表水下渗导致滑坡前缘缺乏稳定性等影响，所以人类工程活动是导致滑坡变形的主要原因。现阶段，滑坡变形体正处于蠕动变形期，主要体现在西部资源131WESTERNRESOURCES西部资源灾害地质2023年第3期滑坡体中后缘裂缝不断变多，裂缝的深度、宽度和长度越来越大，滑坡周界清晰。蠕动变形量不断增大，由此可见，此滑坡变形越来越严重。通过分析滑坡体所处的地质环境可以了解到，受强降雨和地震等诸多因素的影响，滑坡的稳定性会有所改变，只要一种或多种因素影响滑坡体，必定会导致滑坡滑动加重，甚至出现整体滑动等严重后果。5.2分析模型及分析方法(1)分析模型根据钻探揭露，该滑坡滑动面为基覆界面，滑坡稳定性计算模型选取主剖面进行条分（图2），对其进行稳定性计算。313图2 滑坡稳定性计算主剖面条分图(2)分析方法按滑坡防治工程勘查规范（GB/T32864-2016）要求，同时和此滑坡灾害的特点相结合，运用刚体极限平衡法的传递系数法，对其剩余下滑推力以及稳定性进行定量分析和计算。计算公式如下：n-1n-1R.I1Y,+R,1F=j=in-1n-1+T,i=1j=iY,=cos(e-0.-in(e,-0.)tan Pian-1j=iR,=N,tan;+c,liT,=W,sinO,+Pcos0,N,=W,cose,-Psin,W,=V+F（天然或地震工况）或W,=VYsar+F（暴雨工况）E=KT,+VE-R（天然或地震工况）或（暴雨工况）计算过程中，滑体土重度及滑带土的抗剪强度指标c、值可采用下表2 中的数值。表2 稳定性计算参数取值表滑体土（碎石土）滑带土（碎石土）天然重度饱和重度项目取值项目取值Y(KN/m)Ysar(KN/m)C(kpa)16.5C(kpa)15.5饱和抗剪强天然抗剪强度度19.320.3?()21.6P()20.6经计算，该滑坡稳定性计算结果见表3：表3滑坡稳定性计算成果表计算剖面工况条件稳定系数稳定状态天然工况1.107基本稳定滑坡1一1暴雨工况1.035欠稳定面地震工况1.041欠稳定5.3分析结果计算表明，滑坡整体在天然工况下处于基本稳定状态，但是在暴雨工况条件下或地震工况下处于欠稳定状态，安全储备不足。在未来持续暴雨或地震作用影响下，将降低滑坡的稳定性，可能出现滑坡变形加剧的现象。6.结语总而言之，随着时代的不断发展和社会的不断进步，人们对各种地质灾害的关注度越来越高。为了应对地质灾害，本文基于对吉堆滑坡地质灾害特征与稳定性的分析，对该地区的地质灾害特征有了清晰的认识，可以为灾害治理提供数据支撑。参考文献1吴湘炬，王紫隆，刘云，等.湘西南山区边坡滑坡地质灾害特征及稳定性评价 J.中国金属通报，2 0 2 0（0 2)：16 0-16 1.2徐启业，陈廷芳，杜晓晨，等.滑坡稳定性分析的高密度电阻率法 J.现代矿业，2 0 2 0,36(0 1)：19 7-2 0 0.3武鑫，赵浩然，郑秀清，等.基于改进突变理论的滑坡稳定性分级判别 J.自然灾害学报，2 0 19,2 8（0 4)：12 2-130.4朱浩峰.公路复杂地质滑坡稳定性分析及治理研究 J.中外建筑，2 0 19(0 8):2 33-2 36.5陆远玮.坪寨组滑坡地质灾害的变形机制及稳定性评价J.西部资源,2 0 19(0 4)：140-141.