青海省化隆地區(qū)滑坡機(jī)制及危險(xiǎn)性分區(qū)

胡云瑞 曹榮泰 祈永輝 李 彬

(青海省電力設(shè)計(jì)院，青海西寧 810000)

0 引言

黃土滑坡成為西北地區(qū)最為嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害。隨著西部經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及工程活動(dòng)的加強(qiáng)，成為近年工程地質(zhì)研究的熱點(diǎn)問題。雖然在黃土滑坡研究方面取得了可喜的成績(jī)，然而，有些問題至今還未引起學(xué)界的重視。

青海省地處青藏高原，黃土基本分布于青海省東部地區(qū)，而青海省人口主要分布于該地區(qū)，由于生活和工業(yè)用電的需要，輸電線路錯(cuò)綜復(fù)雜。因此，本文以青海省化隆地區(qū)330 kV吉官Ⅰ線、官李Ⅱ線已建吊溝至丹麻段線路為研究背景，對(duì)黃土滑坡的工程地質(zhì)問題進(jìn)行分析。

1 研究區(qū)概況

化隆縣位于青海省東部，文中研究的輸電線路起點(diǎn)位于化隆縣石大倉(cāng)鄉(xiāng)吊溝村南1200 m處，終點(diǎn)位于化隆縣金源鄉(xiāng)丹麻村東側(cè)1500 m處，已建線路大至沿由古近系泥巖構(gòu)成的中、低山及丘陵區(qū)走線，地處農(nóng)業(yè)區(qū)，雖地形起伏大，溝谷深切，但大部分地段有鄉(xiāng)村路可進(jìn)入工程區(qū)，交通條件較好。研究區(qū)自吊溝村南500 m處向東北方向走線經(jīng)吉加村穿越大家沿溝，右轉(zhuǎn)向東南方向跨越查主寺溝至阿代村越過(guò)公路至安關(guān)，左轉(zhuǎn)后跨越科沿溝經(jīng)宗都乎、巴玉、駝哇蒼村，全長(zhǎng)約27 km，面積約150.93 km2。筆者對(duì)該區(qū)域進(jìn)行了多次現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和滑坡特征參數(shù)測(cè)量，獲得了詳實(shí)的野外資料。根據(jù)調(diào)查，研究區(qū)各類地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)27個(gè)(段)，其中滑坡14處。

2 滑坡分類

研究區(qū)內(nèi)滑坡按物質(zhì)組成，主要有黃土層內(nèi)滑坡和黃土—基巖接觸面滑坡兩種類型。

2.1 黃土層內(nèi)滑坡

研究區(qū)內(nèi)僅有1處，位于科沿溝東側(cè)黃土分布區(qū)，此處原始坡高40 m，坡度40°，相對(duì)高差100 m左右，坡體及前緣大多數(shù)地段由于開墾梯田，季節(jié)性洪流沖刷多處形成臨空面，大多坡體上發(fā)育有落水洞、塌陷坑，部分已相互貫通。該滑坡體長(zhǎng)300 m，寬500 m，平均厚15 m，方量225萬(wàn)m3，見圖1。

圖1 科沿溝東側(cè)黃土滑坡縱剖面示意圖

2.2 黃土—基巖接觸面滑坡

研究區(qū)大部分滑坡均屬于此類滑坡，具有代表性的為千戶溝東側(cè)岸坡(見圖2)，為一切層老滑坡，出露巖性為強(qiáng)風(fēng)化泥巖、砂巖，屬淺層滑動(dòng)型，平面形態(tài)呈舌形，剖面形態(tài)呈階梯狀，長(zhǎng)1800 m，寬1150 m，厚60 m，總方量約12420萬(wàn)m3，主滑方向260°。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，該滑坡體前緣局部地段已復(fù)活并產(chǎn)生滑動(dòng)，方量約200萬(wàn)m3，滑坡體中后緣地表可見發(fā)育有大量呈南北走向裂縫，一般長(zhǎng)10 m～50 m，寬0.02 m ～0.05 m，可見深0.5 m 左右。

3 黃土滑坡的形成條件

3.1 地形地貌

坡度是控制地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度和地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育類型的一個(gè)很重要的因素，滑坡大多分布發(fā)育在20°～60°的斜坡上;坡體內(nèi)各處應(yīng)力的大小受坡高的控制，滑坡的發(fā)生與斜坡坡高有著很大的關(guān)系，滑坡一般多發(fā)生在坡高30 m～100 m的斜坡上。研究區(qū)在區(qū)域上位于拉脊山西段南坡，地勢(shì)呈北高南低，總體向南西傾斜，地勢(shì)陡峻，相對(duì)高差可達(dá)200 m～300 m，在流水侵蝕的作用下，地形破碎，溝谷狹窄，坡陡溝深，地表裸露，植被稀疏，面狀與溯源侵蝕作用比較強(qiáng)烈，地質(zhì)環(huán)境條件脆弱，為滑坡的形成提供了地形地貌條件。

圖2 千戶溝東側(cè)滑坡及縱坡面示意圖

3.2 地層巖性

研究區(qū)地層以白堊系、新近系、第四系為主。其中黃土廣泛分布于研究區(qū)山坡、山梁上部和各大沖溝內(nèi)，其結(jié)構(gòu)疏松，強(qiáng)度低，遇水軟化，節(jié)理裂隙比較發(fā)育，并且遇水容易軟化、濕陷，從而迅速降低其抗拉、抗剪強(qiáng)度;新近紀(jì)泥巖在深切溝谷底部均有出露，其結(jié)構(gòu)較均一，固結(jié)程度較高，天然狀態(tài)下呈堅(jiān)硬狀態(tài)，強(qiáng)度較高，隔水性好，但遇水易崩解軟化，降低強(qiáng)度，常形成滑動(dòng)面和滑床，因此，研究區(qū)內(nèi)主要易滑地層為第四紀(jì)黃土和新近紀(jì)紅色泥巖。

3.3 大氣降水

研究區(qū)滑坡災(zāi)害主要在每年7月～9月最易發(fā)生，說(shuō)明滑坡的發(fā)生與降雨量以及降雨特征關(guān)系密切。降雨對(duì)斜坡土體變形破壞產(chǎn)生影響的主導(dǎo)作用即降低了土體抗剪強(qiáng)度并改變了土體的容重，入滲的雨水有可能引起地下水位的上升，促使浮托力增大，有利于邊坡變形破壞的進(jìn)一步發(fā)展。因此，大暴雨和連陰雨是研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的主要誘發(fā)因素。另外，河流及地表流水長(zhǎng)期對(duì)溝谷兩側(cè)斜坡巖土體的側(cè)蝕和對(duì)坡腳的浸泡，增大了斜坡臨空面并降低了巖土體抗剪強(qiáng)度，軟化結(jié)構(gòu)面，降低黃土強(qiáng)度，充當(dāng)潤(rùn)滑劑，都可誘發(fā)滑坡災(zāi)害。

3.4 人類活動(dòng)

在地質(zhì)災(zāi)害的控制與影響因素中，地質(zhì)環(huán)境條件變化緩慢，降雨和人類工程活動(dòng)則是最活躍的因素。黃土地層遭受地質(zhì)時(shí)期的長(zhǎng)期侵蝕，已形成坡度相對(duì)平緩的黃土梁或峁，斜坡一般處于穩(wěn)定或基本穩(wěn)定狀態(tài)。在自然條件下，一般不會(huì)發(fā)生重大滑坡災(zāi)害。但是，人類工程活動(dòng)，如削坡、加載等作用，將原有的平衡狀態(tài)打破，使斜坡產(chǎn)生卸荷、拉張以及風(fēng)化裂隙，在雨季易產(chǎn)生滑坡災(zāi)害。

4 研究區(qū)災(zāi)害危險(xiǎn)性分區(qū)

通過(guò)分析研究區(qū)滑坡發(fā)育條件和誘發(fā)條件，將研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)度分為兩個(gè)等級(jí):災(zāi)害密集發(fā)育區(qū)、災(zāi)害偶發(fā)區(qū)。

4.1 地質(zhì)災(zāi)害密集發(fā)育區(qū)

主要分布在石大倉(cāng)溝、千戶溝、查主溝、科沿溝及支溝兩側(cè)溝岸陡坡部位。區(qū)內(nèi)絕大部分地區(qū)具備了產(chǎn)生巨型、大型地質(zhì)災(zāi)害的地貌、地層巖性、構(gòu)造環(huán)境必要條件和觸發(fā)災(zāi)害的暴雨、地震、河水沖蝕、重力侵蝕等多項(xiàng)充分條件，地質(zhì)災(zāi)害極易發(fā)生。災(zāi)害規(guī)模以產(chǎn)生巨型、大型(V≥100×104m3)災(zāi)害為主，災(zāi)害分布密度高，有時(shí)以災(zāi)害群的形式出現(xiàn)，一次大外動(dòng)力過(guò)程可觸發(fā)成百上千處災(zāi)害發(fā)生。

4.2 地質(zhì)災(zāi)害偶發(fā)區(qū)

除了密集區(qū)以外的其余地區(qū)均為地質(zhì)災(zāi)害偶發(fā)區(qū)。區(qū)內(nèi)僅少數(shù)地方具備產(chǎn)生中、小型災(zāi)害的地貌、地層巖性、構(gòu)造環(huán)境條件。在自然狀態(tài)下，發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的可能性很小，在遇到大的降雨或其他誘發(fā)因素作用時(shí)，發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的可能性會(huì)增加。災(zāi)害規(guī)模以產(chǎn)生中小型災(zāi)害為主。災(zāi)害分布密度較低，以單一災(zāi)害分布為主。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)研究區(qū)實(shí)地調(diào)查和現(xiàn)有工程資料分析的基礎(chǔ)上，化隆地區(qū)主要存在的地質(zhì)災(zāi)害為滑坡和泥石流引起的災(zāi)害。但是對(duì)于輸電線路影響最大的還是滑坡地質(zhì)災(zāi)害。分析不同滑坡的形成及發(fā)展機(jī)理對(duì)于輸電線路的安全運(yùn)營(yíng)是非常有必要的。評(píng)價(jià)結(jié)果表明研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害主要以中低風(fēng)險(xiǎn)性為主。通過(guò)對(duì)輸電線路地質(zhì)災(zāi)害分析研究，為以后新建輸電線路選線有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。

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