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典型滑坡介紹——三峽庫區秭歸縣鹽關滑坡

作者:由 地海探心 發表于 易卦日期:2022-08-15

土的抗剪強度受什麼影響

1、鹽關滑坡區域地質構造

秭歸縣地處鄂西褶皺,地勢上具有西南高東北低的特徵,海拔高度平均超過千米﹐相對高程差大概在500~1 300 m範圍內。區內地貌的主要型別有:古生界和中生界灰巖所構成的侵蝕構造型別、侏羅系砂岩和頁岩所構成的侵蝕構造型別以及侵蝕堆積型別。

典型滑坡介紹——三峽庫區秭歸縣鹽關滑坡

秭歸縣管轄區域內地形和坡度有著明顯的變化,在河谷、低山丘陵與中高山剝蝕檯面中,地形坡度一般為15°左右,總面積846 km2。地形坡度15~25°範圍的區域大多分佈在狒歸盆地的中低山區,面積960 km2。而長江峽谷和中高山向中低山的過渡地帶的地形坡度基本大於25°,地形坡度變化較大,所以大多形成陡崖,面積621 km2。稀歸縣境內懸殊的地勢高差,縱橫分佈的溝谷,使得它成為我國的地質災害發生頻繁的地區。

典型滑坡介紹——三峽庫區秭歸縣鹽關滑坡

秭歸縣地處一個格局相對較複雜的構造單元-新華夏構造體系中,鄂西隆起帶的北部和山字型淮陽構造體系之間的複合部位。區域內北西向構造由一些褶皺和斷裂組成,並且伴隨岩漿活動,其發育於震旦紀變質岩系;東西向構造分佈在南部,斷裂發育極少,大多是沉積蓋層形成的褶皺。

新華夏系是區域內的重要構造體系的原因主要是由於新華夏系聯合弧形構造的組成成分主要為英閃長巖和斜長花崗岩。鹽關滑坡所在的區域是新華夏系中複合式構造的一種﹐主要為北北東向構造。黃陵背斜和稀歸向斜是由北北東向壓性或者壓扭性斷裂構成;仙女山斷裂和九豌溪斷裂近於平行展布,是近南北向的構造﹐區內斷裂主要有3組:1)北北東一近南北向斷裂組;2)近東西向斷裂;3>北西向斷裂[4。

鹽關滑坡地處長江北岸一級支流香溪河的右岸。根據調查,除該滑坡外﹐目前香溪河右岸還分佈著一些正在變形的大型滑坡,如白家包滑坡,八字門滑坡等。八字門滑坡自1989年起,區域性開始出現坍塌和滑移,滑坡體開始有復活的跡象,且於2003年開始進行變形位移專業監測,資料顯示滑坡目前的變形特徵是中後部朝南推移擠壓和前部牽引式下滑﹔白家包滑坡每到雨季就會發生變形、坡面坍塌和拉裂;滑坡中部公路附近也會發生地表變形,公路路面拉裂下沉、坍塌以及民房開裂,總體方向顯示坡體物質下滑變形

2、鹽關滑坡地質概況

鹽關滑坡位於中國湖北省秭歸縣歸州鎮鹽關村,長江北岸一級支流香溪河右岸的岸坡上,香溪河河口以北12 km處。陸路和水路交通均較便利。

典型滑坡介紹——三峽庫區秭歸縣鹽關滑坡

滑坡處於秭歸向斜東翼的逆層斜坡上,屬中低山槽谷地貌。滑坡前緣邊界為香溪河﹐剪出口高程低於140 m,主滑方向為115°。南側和北側以沖溝為界﹐後緣高程約320 m,其壁坎最高可達 10 m,從地貌形態上判斷,以陡峭裸露的基岩山體為界。滑坡的平面形態呈喇叭狀,後緣呈圈椅狀﹐

前部寬約171 m,後部寬約120 m,縱長476 m,滑坡體兩側山坡平均坡角為24。5°,滑體的平均厚度達18 m,面積69 191 m2,體積約125×104 m3。滑坡所在斜坡坡面呈凸形,剖面呈陡緩相間折線形﹐滑坡坡高約260 m,滑坡位於斜坡下部,分佈高程100~340 m。

典型滑坡介紹——三峽庫區秭歸縣鹽關滑坡

根據現場調查情況以及所獲得的勘察資料,鹽關滑坡的滑體主要是由碎塊石土、殘坡積含碎石粉質粘土組成,其物質成分主要由紫紅色至灰黃色粉砂質粘土巖及泥岩組成,土石比為6∶4~~7 ∶3,碎石粒徑大小約為2~8 cm,呈稜角狀,滑體土厚度在10。90~26。00 m範圍內,整體呈現前﹑後緣薄﹐中部厚,兩側薄的變化特徵;從縱斷面上看,滑體表面呈折線,底面呈弧線,滑體整體特點為中部厚,向兩端發展逐漸變薄,中部最大厚度24。7 m;橫斷面上,滑體表面和底面均呈弧線,中部厚度大,向兩側逐漸變薄,中部最大厚度為23。50 m。

滑帶主要物質成分為紫紅、灰白、灰黃色含礫粉質粘土及含礫粘土,軟塑,礫石含量5~15%,粒徑一般2~~5 mm為主,呈渾圓狀至次稜角狀,母巖成分以紫紅色粉砂質泥岩、灰綠色鈣質砂岩及石英粉細砂岩為主;滑床物質為侏羅系下統桐竹園組(J)深灰色至灰綠色泥岩夾泥質粉砂岩和侏羅系聶家山組(J1n)紫紅色泥質粉砂岩夾中厚層灰黃色石英細砂岩。滑體從前往後呈現三級平臺:一級平臺標高173 m左右;二級平臺標高192m左右﹔三級平臺標高230 m左右。

3、滑坡滑動過程

2017年10月26 日上午,該滑坡內出現多處區域性變形現象﹐滑坡右側房屋右邊界處的排水溝發生垮塌,屋前擋牆出現變形﹐房屋屋後出現裂縫;10 月27日,滑坡整體變形非常明顯﹐處於加速變形階段﹐出現臨滑跡象﹐

典型滑坡介紹——三峽庫區秭歸縣鹽關滑坡

主要表現為:在滑坡前緣出現鼓脹裂縫;兩側邊界剪下裂縫較明顯﹔貫通的弧形拉裂縫在滑坡後緣形成。2017年10 月27日凌晨5時,前緣下座2~5 m,滑坡後緣變形加劇﹐出現貫通性弧形拉張裂縫,長約120 m,張開寬度0。2~~0。5 m。

17時巡查時﹐滑坡前緣外側出現多條縱向鼓脹裂縫﹐裂縫長度約為30 m,張開寬度約為0。3~0。5 m,可見深度大於 3 m。後緣裂縫再次下座﹐下座高度達到6~10 m。滑坡兩側剪下裂縫也已形成﹐主要順兩側衝溝展布﹐沖溝內排水溝已垮塌﹐右側邊界處附屬房屋倒塌﹐滑坡變形速度明顯加快,整體變形特徵明顯﹔10 月30 日7時﹐滑坡體完全破壞﹐發生滑移變形。滑坡滑動前後邊界及對比如圖5所示。

典型滑坡介紹——三峽庫區秭歸縣鹽關滑坡

4滑坡變形特徵

圖7(a)和(b)顯示滑坡破壞前期,位於滑坡前緣區域的 S255省道路面開裂、鼓脹現象明顯。隨後﹐滑坡後緣出現貫通性弧形拉張裂縫,兩側剪下裂縫也已形成,右側邊界處的居民房屋附屬房屋倒塌。

典型滑坡介紹——三峽庫區秭歸縣鹽關滑坡

圖 7( c)滑坡破壞時發生大規模的滑移變形,前緣省道滑移距離60 m,後緣下座﹐位於後緣的村道滑移距離約120 m,滑坡左邊界沖溝入江口處的鹽關橋徹底被破壞,推入江中,同時摧毀當地建築物。

典型滑坡介紹——三峽庫區秭歸縣鹽關滑坡

典型滑坡介紹——三峽庫區秭歸縣鹽關滑坡

5滑坡失穩影響因素

5.1地質構造

香溪河流域在構造上地處黃陵背斜和稀歸向斜的過渡帶。黃陵背斜與稀歸向斜是同一個構造體系中不同的構造單元,所以它們大體上是以東西向構造為基礎發育起來的。稀歸向斜本質上是一個前陸盆地﹐賈家店周圍正好是其沉降幅度最大的位置,而且剛好位於長江北岸,在該區域內,位於稀歸向斜中的侏羅系地層南北向產狀傾角最大,向兩側發展傾角逐漸變小,然而滑坡總是發生在有斜坡的地方﹐其發生機率最大的地形坡度在10°~45°之間。鹽關滑坡恰好位於香溪河右岸的斜坡上﹐

賈家店南部3 km處,坡度大概25°。坡體總體形態為圈椅狀,坡體前緣直抵香溪河﹐兩側都發育有沖溝,臨空條件好,這些地形條件對鹽關滑坡的形成和發展都起到了控制作用。同時﹐賈家店附近的滑坡具有的共同特徵是以反向堆積為主要型別﹐區域性區域的特徵為多期疊加(八字門滑坡)。所以鹽關滑坡由於區域構造的原因﹐是一典型的反向堆積滑坡。

典型滑坡介紹——三峽庫區秭歸縣鹽關滑坡

5.2降雨

2017年9月中旬至10月滑坡破壞前﹐稀歸縣遭遇連續的降雨天氣,期間還出現過多次強降雨。降雨過後,由於雨水滲透進入滑帶,軟化了滑帶土,降低了抗剪強度﹔另外很大程度上增加了滑體的重度和土體內的動﹑靜水壓力﹐從而導致了滑坡穩定性的下降﹐易發生破壞,如圖8所示。因此,持續的降雨是促使滑坡破壞變形的觸發因素。

典型滑坡介紹——三峽庫區秭歸縣鹽關滑坡

5.3庫水位

鹽關滑坡的破壞發生在三峽庫區庫水位排程的蓄水期﹐庫區內水位保持高位執行﹐長江三峽水庫水位每年都會實施從最低水位145 m到最高水位175 m的排程,10月份庫水位升高至175 m滿庫執行,圖9為2017年三峽庫區庫水位的漲落趨勢﹐由此可見﹐滑坡的破壞發生於庫水高位執行時期﹐庫水位的升高並且保持高位執行也是誘發滑坡破壞的重要因素。

6、滑坡失穩破壞機理

滑坡所賦地層為侏羅系中、下統泥岩、泥質粉砂岩及石英砂岩,該處周邊目前大部份基岩處於裸露狀態,雨季固水能力差﹔而滑坡兩側的沖溝為周邊地下水排洩的必經之道﹔暴雨期間,周邊地下水彙集從滑坡兩側的沖溝排出,這就給滑體地下水及地表水的順暢排洩造成了一定的障礙。在地表水、地下水不能夠及時排出的情況下,滑體的飽水重度迅速增大;滑帶達到飽水軟化狀態﹐阻滑能力就大大降低;滑坡的下滑力迅速增大﹐加之地下、地表水向外排洩時產生的推力、拉力等,在諸多不利於滑坡穩定因素的共同作用下,滑體沿著滑床向臨空方向移動變形,達到平衡極限值時便發生破壞。自20世紀末開始﹐滑坡就多次出現變形跡象。

據資料記載,三峽庫區蓄水以前﹐1984~2001年間,該滑坡曾經多次發生變形。蓄水前的最後一次變形發生於2001年2月21日,當時房屋開裂,地面鼓脹,公路橋樑拉裂,並且該滑坡蓄水前的變形均發生在暴雨季間。變形區域集中在滑體後部及移民復建公路及下側一帶﹐目前鹽關橋附近公路及滑體的前部仍可見變形坍塌的痕跡。

由於滑坡滑帶位於高程140~345 m範圍內,在庫水上升至156 m時﹐滑體前緣浸入水中的範圍不大;升至162、175 m 時,滑坡的前部浸泡入水中,致使有利滑坡穩定的阻滑段全部浸泡於水中,前緣土體在短時間內趨於飽和,阻滑力大大降低,在江水的淘蝕、浪蝕作用下,特別是在暴雨期間的水位漲落情況下,滑坡將會向最大臨空面方向(香溪河)產生蠕動變形。庫水位上升並保持高位執行,坡腳被浸泡,這也對滑坡穩定性造成了一些不利影響。