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        西藏類(lèi)烏齊縣卡瑪多村嘎堆崩塌基本特征及穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

        2022-04-20 01:18:22格桑多吉多吉次旦米瑪扎西普布扎西
        四川有色金屬 2022年1期
        關(guān)鍵詞:危石危巖產(chǎn)狀

        格桑多吉,多吉次旦,米瑪扎西,普布扎西

        (西藏自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第六地質(zhì)大隊(duì),西藏拉薩 851400)

        1 基本情況

        1.1 位置與交通

        研究區(qū)行政區(qū)劃隸屬類(lèi)烏齊縣卡瑪多村嘎堆自然村,災(zāi)害點(diǎn)的中心地理坐標(biāo)為東經(jīng)31°08′14.82″,北緯96°30′49.53″,有土路直達(dá)災(zāi)害點(diǎn)坡腳,至類(lèi)烏齊縣40km內(nèi)在交通也較為便利。

        2 崩塌基本特征

        圖1 交通位置圖

        研究區(qū)總體屬高山地貌區(qū),后緣為山脊,海拔高程4380m~4530m,相對(duì)高差約150m,坡向整體為145°,上部為陡坡,坡度為30°~45°,基巖裸露;下部為緩坡,坡度一般20°~30°,為第四系崩坡或殘坡積層覆蓋,厚度1m~3m,坡腳為寬緩平臺(tái)寬20m~50m(農(nóng)戶(hù)聚居區(qū)),斜坡縱向呈陡- 緩狀,見(jiàn)圖2-3[1-3]。

        圖2 災(zāi)害類(lèi)型分區(qū)圖

        3 危巖帶分布及形態(tài)特征

        1#危巖帶坡體基巖裸露,左右以斜坡凹地為界,頂部大致以山脊為界,危巖帶頂部高程4515m,底高程4459m,相對(duì)高差約56m,坡度35°~45°,主崩方向151°~167°,危巖帶平均長(zhǎng)75m,平均寬53.0m,面積3975m2,強(qiáng)風(fēng)化厚度2.0m,體積7950m3,見(jiàn)圖4[1-4]。

        圖4 1#危巖帶照片

        該危巖帶巖體受地質(zhì)構(gòu)造作用影響大,巖體裂隙發(fā)育,加之泥巖長(zhǎng)期受風(fēng)化剝蝕表部裸露的砂巖形成大小不一的危巖體,危巖體主要受L1 和L2 兩組裂隙控制,其中L1 裂隙產(chǎn)狀123°~151°∠36°~72°,面較粗糙,延伸0~1.5m,間距1m~2m,張開(kāi)度一般5mm~20mm,泥質(zhì)充填或無(wú)充填,裂隙發(fā)育,多形成危巖體后壁切割面;L2 裂隙產(chǎn)狀214°~253°∠65°~69°,面較粗糙,延伸0.2~3m,間距2m~5m,張開(kāi)度一般0~2m,無(wú)充填或充填少量碎塊或粘土充填,較發(fā)育,形成危巖體側(cè)壁切割面,危巖帶中整體無(wú)寬大較長(zhǎng)裂縫。

        2#危巖帶位于坡體頂部,基巖裸露,危巖帶頂部高程4532m,底高程4510m,相對(duì)高差約22m,坡度41°~45°,主崩方向146°,危巖帶平均長(zhǎng)40m,平均寬70.0m,面積2800m2,厚度3.0m,體積8400m3。

        該危巖帶巖體受地質(zhì)構(gòu)造作用影響大,巖體裂隙極發(fā)育,表部裸露的砂巖形成大小不一的危巖體,危巖體主要受L1 和L2 兩組裂隙控制,其中L1 裂隙產(chǎn)狀138°∠68°,面較平直,延伸0.5m~2.5m,間距0.3m~1m,張開(kāi)度一般5mm~10mm,泥質(zhì)充填或無(wú)充填,裂隙較發(fā)育,多形成危巖體后壁切割面;L2 裂隙產(chǎn)狀141°∠44°,面較平直,延伸0.3m~4m,間距1m~3m,張開(kāi)度一般2mm~6mm,無(wú)充填,

        3#危巖帶位于坡體中上部,基巖裸露,危巖帶頂部高程4500m,底高程4455m,相對(duì)高差約45m,坡度40°~45°,主崩方向114°~144°,危巖帶平均長(zhǎng)70m,平均寬45.0m,面積3150m2,厚度2.0m,體積6300m3。

        該危巖帶巖體受地質(zhì)構(gòu)造作用影響大,巖體裂隙極發(fā)育,表部裸露的砂巖形成大小不一的危巖體,該區(qū)主要受L1 和L2 兩組裂隙控制,其中L1 裂隙產(chǎn)狀137°∠76°,面較粗糙,延伸0.1m~1.5m,間距0.6m~2.0m,張開(kāi)度一般2mm~8mm,泥質(zhì)充填或無(wú)充填,裂隙發(fā)育,多形成危巖體后壁切割面;L2 裂隙產(chǎn)狀245°∠69°,面較粗糙,延伸1m~3m,間距0.5m~2m,張開(kāi)度一般2mm~5mm,無(wú)充填或充填少量泥質(zhì)充填,較發(fā)育,形成危巖體側(cè)壁切割面,危巖帶中整體無(wú)寬大較長(zhǎng)裂縫[1-2]。

        4 危巖形態(tài)特征及破壞方式

        (1)WY03 危巖

        WY03 危巖呈較為規(guī)則的矩形,左右兩側(cè)裸露,巖性為砂巖,危巖體高5.3m,寬2.9m,厚1.6m,體積24.6m3,主要受三組裂隙切割控制:L1 后壁裂隙面產(chǎn)狀151°∠72°,切割深度約3.0m(可見(jiàn)深度),張開(kāi)度1cm~3cm,少量泥質(zhì)或無(wú)充填;L2 側(cè)壁裂隙面產(chǎn)狀204°∠35°,切割深度約1.0m(可見(jiàn)深度),張開(kāi)度0.1~1cm,無(wú)充填;L3 層間裂隙面:產(chǎn)狀336°∠36°,裂隙特征見(jiàn)下表1。

        表1 WY03 危巖體特征表

        (2)WY04 危巖

        WY04 危巖呈較為規(guī)則的柱形,右兩側(cè)裸露,巖性為砂巖,危巖體高3.5m,寬約2.5m,厚1.8m,體積15.8m3,主要受三組裂隙切割控制:L1 后壁裂隙面產(chǎn)狀144°∠51°,切割深度約1.0m(可見(jiàn)深度),張開(kāi)度0.5cm~2cm,少量泥質(zhì)或無(wú)充填;L2 側(cè)壁裂隙面產(chǎn)狀204°∠35°,切割深度約1.3m(可見(jiàn)深度),張開(kāi)度0.2cm~1cm,少量泥質(zhì)或無(wú)充填;L3 層間裂隙面:產(chǎn)狀336°∠36°,裂隙特征見(jiàn)下表2。

        表2 WY04 危巖體特征表

        5 崩塌堆積體基本特征

        崩塌堆積區(qū)位于危巖帶下方,為第四系崩坡積(Q4col+dl)碎(塊)石土,呈灰褐色,稍濕,松散,碎塊石母巖成份主要為砂巖、泥巖,呈棱角狀,碎塊石粒徑多在3cm~20cm 之間,最大可達(dá)50cm,含量占總重的55%~65%。

        其厚度分布不均勻,縱向上,斜坡上部由于地勢(shì)較陡峭,相對(duì)較薄,下部厚度2m~3m,坡腳相對(duì)較厚。崩塌堆積體斜坡整體穩(wěn)定性好,但表層近年危巖帶時(shí)常發(fā)生崩塌后,坡面分布多處危石塊徑一般10cm~30cm,大者可達(dá)0.8m,部分嵌入土體,部分斜臥于斜坡上,這些分布的危石在降雨、水土流失作用下,穩(wěn)定性差,可能再次啟動(dòng)發(fā)生滾動(dòng)。

        6 主要影響因素

        地形地貌:崩塌區(qū)斜坡坡度一般35°~45°,局部基巖陡壁處近80°,局部風(fēng)化剝落形成凹巖腔,為崩塌的形成提供了動(dòng)力條件,也為崩落巖土體的快速流動(dòng)提供了場(chǎng)地條件,不穩(wěn)定斜坡區(qū)坡度坡度一般30°~35°,局部存在陡坎臨空面,不利于斜坡表層巖土體的穩(wěn)定。

        地質(zhì)構(gòu)造:受地質(zhì)構(gòu)造- 褶皺影響強(qiáng)烈,節(jié)理裂隙發(fā)育,巖體整體破碎,被兩組節(jié)理裂隙與層理切割成塊狀或柱形體,為誘發(fā)崩塌的主要原因。

        地層巖性:受泥巖與砂巖差異風(fēng)化作用,表部分布的危巖體巖性均為砂巖,危巖底部形成凹腔,導(dǎo)致上部砂巖卸荷,從而產(chǎn)生崩塌。不穩(wěn)定斜坡區(qū)土體為第四系殘坡積層松散碎石土,坡度陡,不利于斜坡穩(wěn)定,局部水土流失后,表部形成了大量塊石(危石)。

        降雨:暴雨或連續(xù)降雨過(guò)后,雨水的滲入,除起沖刷作用外,其本身具有靜水壓力及動(dòng)水壓力,會(huì)在裂縫中形成瞬時(shí)高水頭產(chǎn)生劈楔作用,加速開(kāi)裂縫的發(fā)展,破壞巖體的穩(wěn)定性。另外,雨水會(huì)使結(jié)構(gòu)面的填充物軟化,降低其抗剪強(qiáng)度,若裂隙中為粘土填充,粘土被液化產(chǎn)生膨脹力,也會(huì)破壞巖體的穩(wěn)定性,加劇潤(rùn)滑作用,促進(jìn)危巖體失穩(wěn)。同時(shí)土質(zhì)斜坡區(qū)雨水的滲入增大土體重度不利于斜坡穩(wěn)定,尤其在陡坡、陡坎處土體更容易產(chǎn)生溜滑,另外水土流失作用,大量塊石(危石)浮于地表,可能這些危石再次發(fā)生滾動(dòng)[1-3]。

        7 災(zāi)害體穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)

        (1)危巖帶

        1#危巖帶:受構(gòu)造及風(fēng)化作用,巖體節(jié)理裂隙發(fā)育,表部巖體整體破碎,坡面松動(dòng)塊體發(fā)育,近年時(shí)常發(fā)生掉塊現(xiàn)象,以飛石、滾石形式沿1#危巖帶和2#危巖帶之間凹地堆積于坡上或坡腳,未發(fā)生大規(guī)模崩塌。

        2#危巖帶:受構(gòu)造及風(fēng)化作用,巖體節(jié)理裂隙發(fā)育,表部巖體整體破碎,坡面松動(dòng)塊體發(fā)育,近年時(shí)常發(fā)生掉塊現(xiàn)象,以飛石、滾石形式多沿1#危巖帶和2#危巖帶之間凹地堆積于坡上或坡腳,未發(fā)生大規(guī)模崩塌,其中發(fā)育的WY05、WY06 被切割呈碎塊、塊狀,經(jīng)常發(fā)生小巖塊的崩落,塊徑多在0.8×0.5×0.5m。

        3#危巖帶:受構(gòu)造及風(fēng)化作用,巖體節(jié)理裂隙發(fā)育,表部巖體整體破碎,坡面松動(dòng)塊體發(fā)育,近年時(shí)常發(fā)生崩塌、掉塊現(xiàn)象,以飛石、滾石形式崩落于坡上或坡腳,在2018年6月發(fā)生一次飛石(塊徑約0.3m)擊穿下方最左側(cè)農(nóng)戶(hù)墻體。

        1#-3#危巖帶的巖體主要是受構(gòu)造、風(fēng)化作用,巖體節(jié)理裂隙發(fā)育,巖體破碎,坡面松動(dòng)塊體較發(fā)育,近年未發(fā)生大范圍的崩塌,危巖帶中整體無(wú)寬大較長(zhǎng)裂縫,定性判斷危巖帶整體處于穩(wěn)定狀態(tài)。[1-2]

        (2)危巖體

        根據(jù)危巖結(jié)構(gòu)和形態(tài)特征,結(jié)合崩塌發(fā)育的7處危巖體(WY01~WY07)分析結(jié)果,其破壞模式為滑移式和墜落式,計(jì)算工況共取三種工況進(jìn)行計(jì)算分析,危巖穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3。

        表3 危巖穩(wěn)定性系數(shù)及穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

        經(jīng)穩(wěn)定性計(jì)算崩塌區(qū)發(fā)育的危巖體在天然狀態(tài)下處于穩(wěn)定~基本穩(wěn)定狀態(tài),在暴雨或連續(xù)降雨條件下處于基本穩(wěn)定~欠穩(wěn)定狀態(tài),在地震工況處于欠穩(wěn)定~不穩(wěn)定狀態(tài)。

        (3)不穩(wěn)定斜坡

        根據(jù)調(diào)查在不穩(wěn)定斜坡區(qū)中部,在2018年6月降雨后曾發(fā)生一次淺表層土溜,方量約450m3,危石發(fā)生滾動(dòng),滾至下方耕地距聚居區(qū)水平距離約30m。

        不穩(wěn)定斜坡區(qū)由于坡度較陡,覆蓋層薄,不會(huì)發(fā)生大面積滑坡,斜坡整體穩(wěn)定,后期在降雨作用下將繼續(xù)發(fā)生淺表層土溜,危險(xiǎn)性小。目前坡體上部表層分布大量不穩(wěn)定的危石塊經(jīng)多在20~50cm 處于欠穩(wěn)定狀態(tài),在后期暴雨及地震作用下,表層塊石將易失穩(wěn)發(fā)生滾落,但規(guī)模較小,危險(xiǎn)性較小。應(yīng)禁止在該區(qū)域進(jìn)行人類(lèi)活動(dòng),避免破壞和擾動(dòng)土體及塊石,降低斜坡穩(wěn)定[1-4]。

        (4)崩塌堆積體

        崩塌堆積體斜坡整體穩(wěn)定性好,但表層近年危巖帶時(shí)常發(fā)生崩塌后,坡面分布多處危石塊徑一般10cm~30cm,大者可達(dá)0.8m,部分嵌入土體,部分斜臥于斜坡上,這些分布的危石在降雨、水土流失作用下,穩(wěn)定性差,可能再次發(fā)生滾動(dòng),定性判斷坡面分布的危石目前處于基本穩(wěn)定狀態(tài),發(fā)展趨勢(shì)為欠穩(wěn)定。

        8 危害性評(píng)價(jià)

        根據(jù)發(fā)育的地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型,研究區(qū)主要分為崩塌區(qū)和不穩(wěn)定斜坡區(qū),崩塌區(qū)發(fā)育的危巖(石)總體是向不穩(wěn)定的方向發(fā)展。從危巖(石)所處位置、滾落路徑看,1#危巖帶、2#危巖帶對(duì)聚居區(qū)農(nóng)戶(hù)產(chǎn)生直接危害小,危害性??;3#危巖帶對(duì)部分農(nóng)戶(hù)有直接危害,危害較大;不穩(wěn)定斜坡區(qū)整體穩(wěn)定,主要危害是坡面存在大量欠穩(wěn)定的危石,從分布的危石所處位置、滾落路徑、滾落方式看,不穩(wěn)定斜坡區(qū)對(duì)聚居區(qū)農(nóng)戶(hù)產(chǎn)生直接危害較小,主要是對(duì)在斜坡上進(jìn)行耕種,放牧人員有直接影響。

        綜上所述,嘎堆自然村崩塌一旦發(fā)生突發(fā)性災(zāi)害,雖對(duì)聚居區(qū)農(nóng)戶(hù)產(chǎn)生直接危害較小,但由于人數(shù)眾多,活動(dòng)范圍大,對(duì)聚居區(qū)的17 戶(hù)144 人生命財(cái)產(chǎn)安全有影響,潛在經(jīng)濟(jì)損失約1650 萬(wàn)元,為徹底消除隱患,對(duì)該災(zāi)害點(diǎn)進(jìn)行工程治理是有必要的。

        9 防治方案建議

        根據(jù)研究結(jié)果,針對(duì)災(zāi)害發(fā)育基本特征,結(jié)合塌源區(qū)地形條件和保護(hù)對(duì)象特征、施工難度等因素按照防治目標(biāo)和原則,總體治理思路為被動(dòng)為主,提出如下具體治理方案建議:

        (1)崩塌區(qū):在崩塌區(qū)下方設(shè)置攔石墻,預(yù)計(jì)攔石墻長(zhǎng)度100m,高度取4.0m,基礎(chǔ)埋深0.5m,面坡比為1:0.2,背坡比為1:0.1,頂寬0.8m,采用C20 混凝土澆筑;緩沖層(袋裝三合土),厚度1.2m。

        (2)不穩(wěn)定斜坡區(qū):在不穩(wěn)定斜坡區(qū)前緣設(shè)置被動(dòng)防護(hù)網(wǎng),型號(hào)選取RX-025 簡(jiǎn)單型棱形網(wǎng),預(yù)計(jì)防護(hù)網(wǎng)高度取3.0m,長(zhǎng)度取180m。

        (3)為了解坡災(zāi)害點(diǎn)變形發(fā)展動(dòng)態(tài),防止或減小災(zāi)害帶來(lái)的危害,特別是雨季,應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè),做到有效預(yù)警預(yù)報(bào),確保當(dāng)?shù)厝嗣竦纳?cái)產(chǎn)安全。

        (4)在災(zāi)害體影響范圍內(nèi)設(shè)立警示牌,在雨季禁止在崩塌區(qū)及斜坡下方范圍內(nèi)進(jìn)行放牧、耕作等人類(lèi)活動(dòng),避免突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害造成人員傷亡及損失。

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