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,),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,)。
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S省道乡道。烟袋乡距九龙县城约km。
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,)。
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m,后缘高程m,相对高差m,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不稳定斜坡全貌图图2不稳定斜坡主剖面图1)危岩体发育特征
分布于斜坡后部裸露基外侧,分布高程~m,高差25m,距坡脚公路高差m,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m3,规模属小型。
结构面:①原生结构面:即区内岩层面,岩层产状在°~°∠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°~°∠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°~°∠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3L1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,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,)。
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、°~°∠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-环形网、高4.0m;RXI-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、m、m,网型分别为:RXI-型环形网、高为3.0m;RXI-型环形网、高为4.0m;RXI-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,)。