摘 要：【目的】探究不同地層巖性崩塌體的破壞特征，并提供出相應(yīng)的防護措施。【方法】以鄂州鄂城區(qū)白雉山林場崩塌與鄂西興山縣下公堡崩塌為典型代表，結(jié)合現(xiàn)場實地調(diào)查一手資料對不同運動路線的崩塌落石滾動過程進行分析?！窘Y(jié)果】不同巖性落石破壞過程和坡腳的微地貌存在直接相關(guān)關(guān)系，寒武系覃家廟組白云巖落石滾動路線為三條近似平行直線，運動過程可以劃分為裂隙擴張階段、消能階段、破壞解小階段；粉質(zhì)黏土夾碎石及中～微風化的閃長巖滾落的路線是發(fā)射狀，運動過程可以劃分為巖塊風化階段、崩落階段、破壞解小階段?！窘Y(jié)論】崩塌體所處斜坡坡面地質(zhì)特征存在差異性，崩塌體能量消耗過程、運動過程均不相同，因此防治措施也應(yīng)因地制宜。

關(guān)鍵詞：崩塌；地層巖性；破壞過程；防治措施

中圖分類號：P642.21" " " " " " " " " 文獻標志碼：A" " " " " " " " "文章編號：1003-5168（2023）12-0101-05

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2023.12.020

Analysis of the Damage Process and Protective Measures of Different Lithologic Collapse in Hubei Province

ZHOU Ying1 YI Wu2 LIU Zhao1 AO Liang3 BEN Yanqi2

（1.Fifth Geological Brigade of Hubei Geological Bureau， Ezhou 436000， China；2.National Field Observation and Research Station of Landslide in Three Gorges Reservoir Area of Yangtze River， Yichang 443002， China；3.Gezhouba Group Sanxia Industry Co.， Ltd.， Yichang 443002， China）

Abstract： [Purposes] This paper aims to explore the failure characteristics of rock avalanches in different strata and provide corresponding protective measures. [Methods] Taking the collapse of Baizhishan Forest Farm in Echeng District of eastern Hubei Province and the collapse of Xiagongpu in Xingshan County of western Hubei Province as typical representatives， combined with the first-hand data of field investigation， the rolling process of collapse rockfall with different motion routes was analyzed. [Findings] There is a direct correlation between the failure process of different lithology rockfalls and the microtopography of the slope foot. The rolling route of dolomite rockfalls in the Cambrian Qinjiamiao Formation is three approximately parallel lines. The movement process can be divided into fracture expansion stage， energy dissipation stage and failure solution stage. The rolling route of silty clay with gravel and medium to slightly weathered diorite is emission， and the movement process can be divided into rock weathering stage， caving stage and destruction stage. [Conclusions] There are differences in the geological characteristics of the slope where the collapse body is located. The energy consumption process and movement process of the collapse body are different. Therefore， the prevention and control measures should also be adapted to local conditions.

Keywords： collapse; formation lithology; damage process; control measures

0 引言

湖北省位于我國第二級階梯向第三級階梯過渡地帶，東西部地形地貌相差懸殊，鄂西地形地區(qū)地形地貌起伏程度較大，鄂東主要為丘陵平原，在鄂西地帶地質(zhì)災(zāi)害較為發(fā)育，鄂東地災(zāi)發(fā)育程度相較鄂西較少［1-5］。劉成武等［6］針對湖北“災(zāi)害種類多、災(zāi)情重、時空分布不均且有逐年加重的趨勢”的基本特點，為湖北地區(qū)防災(zāi)減災(zāi)事業(yè)發(fā)展提出了建設(shè)性意見；孫小凡等［7］以鄂西地帶的宜昌市城區(qū)為例，采用GIS軟件對滑坡災(zāi)情作出了易發(fā)度分析判斷；張波等［8］采用了GIS的加權(quán)數(shù)據(jù)對鄂州地質(zhì)災(zāi)害作出了易發(fā)性區(qū)劃界定。

崩塌是我國目前僅次于滑坡的主要地質(zhì)災(zāi)害［9］。白喬森等［10］對其阿勒泰駱駝峰景區(qū)崩塌的災(zāi)害特征與防治措施進行研究，得出在外界因素影響下，危巖體穩(wěn)定性狀態(tài)逐漸降低。李元靈等［11］基于藏東地區(qū)的高位崩塌落石發(fā)育特征，發(fā)現(xiàn)高位崩塌體具有崩滑—碎屑流運動的“顆粒反序”等典型的特征。肖銳鏵等［12］就貴州納雍“8·28”山體崩塌的破壞過程進行研究，提出崩塌體類似于泥石流也可以分為崩塌源區(qū)、崩積區(qū)、碎屑流區(qū)和變形區(qū)四個區(qū)。王虎等［13］以陜西安塞區(qū)基巖崩塌為例，就節(jié)理裂隙因素展開研究，得出基巖地層中與褶皺構(gòu)造相關(guān)的張、剪性節(jié)理面影響著基巖型崩塌結(jié)構(gòu)控制面的發(fā)育。謝洪波等［14］基于高原山區(qū)的崩塌體調(diào)查資料發(fā)現(xiàn)季節(jié)性凍融作用會加速崩滑災(zāi)害的形成。

危巖體崩塌具有破壞性強，威脅范圍廣的特點，一旦高位崩塌體發(fā)生滾落將會造成巨大損失。巖性對崩塌體運動過程的影響極其重要，本研究以湖北省東部鄂州市鄂城區(qū)白雉山林場高位崩塌危巖體和湖北省西部興山縣下公堡崩塌為例進行對比，分析危巖崩塌體形成后落石滾落的過程中不同的路線的滾落特征，提出防治措施應(yīng)因地制宜的建議。

1 鄂東、鄂西工程典型崩塌地質(zhì)環(huán)境條件

1.1 白雉山林場崩塌工程地質(zhì)條件

白雉山林場崩塌位于白雉山西側(cè)前緣處，距白雉山水庫0.4 km。該處崩塌所處斜坡總體走向為近南北走向，平面形態(tài)呈“束帶”狀，總長約550 m，地形地貌中間高，兩邊低，坡體高差2～12 m，坡度40～50°，坡向250°～260°。斜坡出露地層巖性主要為粉質(zhì)黏土夾碎石及中～微風化的閃長巖，其中粉質(zhì)黏土夾碎石主要分布在坡頂植物根部處，顏色呈黃褐色，碎石為閃長巖風化殘留。中～微風化的閃長巖直接在斜坡表面處出露，中風化的巖石表面多呈淺黃色～褐色，微風化的巖石面較為新鮮，多呈灰色。坡體主要發(fā)育三組節(jié)理面：①100°∠58°，裂隙面較平直，密度3～4 條/m；②24°∠65°，裂隙面略有起伏，密度3 條/m；③289°∠63°，裂隙面較為平直，密度4 條/m。斜坡全貌圖及工程地質(zhì)剖面如圖1、圖2所示。

1.2 下公堡崩塌工程地質(zhì)條件

下公堡崩塌發(fā)生于宜昌市興山縣古夫鎮(zhèn)古洞村古夫河左岸，崩塌源高程為1 001～1 007 m，崩塌的主崩方向329°；崩塌源處主要為寒武系中統(tǒng)覃家廟組中厚層白云巖。斜坡頂部平臺存在兩組節(jié)理面，J1：256°∠50°，J2：332°∠76°，上部結(jié)構(gòu)松散。斜坡全貌圖及工程地質(zhì)剖面如圖3、圖4所示。

2 崩塌變形破壞特征

下公堡崩塌發(fā)生于凌晨2點，崩塌塊石沿坡頂滾落至坡腳，砸壞1戶居民房屋。變形破壞情況如圖5所示。白雉山林場崩塌落石堆積于坡腳如圖6所示，對坡腳上山公路過往車輛及行人造成極大的安全隱患。

3 崩塌塊石運動路線模擬

兩處典型崩塌所處斜坡具有不同剖面形態(tài)的地形地貌?；诓煌拭嫘螒B(tài)，通過Rocscience RocFall v4.054彈跳分析軟件對崩塌體進行落石運動模擬分析，得出兩處崩塌落石運動模擬過程如圖7、圖8所示。白雉山林場崩塌在位于距崩塌源70 m處彈跳高度高達16 m，在緩沖平臺位置，塊石發(fā)生彈跳，彈跳高度最高，能量達到最大。下公堡崩塌體在位于距離崩塌源70 m處，彈跳高度高達7 m。

4 變形發(fā)展過程

結(jié)合白雉山林場崩塌與下公堡崩塌的破壞過程可以發(fā)現(xiàn)：寒武系覃家廟組白云巖落石滾動路線為三條近似平行直線，運動過程可以劃分為裂隙擴張階段、消能階段、破壞解小階段；粉質(zhì)黏土夾碎石及中～微風化的閃長巖滾落的路線是發(fā)射狀，運動過程可以劃分為巖塊風化階段、崩落階段、破壞解小階段。

主要變化過程如下。

①寒武系覃家廟組白云巖為沉積巖，坡面植被茂盛，坡頂塊石在植被的根劈作用下裂隙貫通發(fā)育，進入裂隙擴張階段，當裂縫即將貫通母巖形成危巖體，受風化作用和地下水等因素影響后，崩塌體脫離母巖；在滾落過程中，由于坡體高程差值較大，塊石滾落過程時間相對較長，沿坡面滾落過程中，與山脊發(fā)生碰撞，形成互不相交乃至平行的運動軌跡線期間為消能階段；當沿斜坡坡面滾落至受災(zāi)體，受到撞擊后，原崩塌體塊石被破壞解小成小規(guī)模碎塊石。

②白雉山林場崩塌體為粉質(zhì)黏土夾碎石及中～微風化的閃長巖，屬變質(zhì)巖。形成的主要原因為不合理的切坡破壞巖體結(jié)構(gòu)面完整性，在強降雨等外界因素影響下導(dǎo)致臨空面的應(yīng)力集中，影響坡體的穩(wěn)定性。斜坡坡面存在緩沖平臺，坡度相較下公堡危巖崩塌體所處斜坡更緩。在強降雨和風化作用下巖體結(jié)構(gòu)面破碎，形成危巖體，由巖塊風化階段進入崩落階段，當與坡腳緩沖平臺撞擊后，一部分堆積于坡腳，一部分經(jīng)彈跳后滾入平臺下方斜坡坡面。

5 防治措施建議

鄂東、鄂西的斜坡崩塌在地形地貌、地質(zhì)條件等層面差異較大，對該兩處崩塌體斜坡防護措施繪制剖面如圖11、圖12所示。將兩者進行對比，總結(jié)特點歸納見表1。

6 結(jié)語

由于崩塌體所處斜坡坡面地質(zhì)特征存在差異性，崩塌體能量消耗過程不一樣，運動過程也不相同，因此，防治措施應(yīng)因地制宜。

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