巴中袁家坝巨型旋转-滑移拉裂式古滑坡的野外识别及形成机制分析
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第54卷第2期 2018年2月
甘肃水利水电技术
GANSU WATER RESOURCES AND HYDROPOWER TECHNOLOGY
Vol.54,No.2
Feb.,2018
DOI:10.19645/j.issn2095-0144.2018.02.007.
巴中袁家坝巨型旋转-滑移拉裂式古滑坡的
野外识別及形成机制分析
赵勇王瀚玉何朝阳3
(1.四川省水利水电勘测设计研究院,四川成都610072;
2.四川省地矿局一O六地质队,四川成都611130;
3.成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,四川成都610059)
摘要:在四川盆地东部盆周山地修建的众多水利工程,水库库岸分布了大量的古(老)滑坡堆积体,它们的存在往往是 水利工程顺利建设运行和山区城镇规划建设的巨大隐患,但这些滑坡堆积体由于形成时间久远,经历了长期的地表改 造作用,且未发生变形等现象,对地质工程师在野外识别和发现这些古老滑坡造成了困难,袁家坝巨型滑坡就是其中 较为典型的案例。该滑坡主要通过独特的地形地貌和物质结构特征进行识别,初步认为经历了滑移-拉裂转化为旋转滑移-拉裂的演化过程,并可细分为四个过程。
关键词:四川盆地;水利工程;滑坡堆积体;旋转滑移-拉裂
中图分类号:P642.22 文献标志码:A文章编号=2095-0144(2018)02-0024-04
1前言
近年来,在四川盆地东部盆周山地修建的众多水 利工程,水库库岸遭遇了古滑坡堆积体的考验,这些 滑坡堆积体由于形成时间久远,经历了长期的地表改 造作用,且未发生变形等现象,对地质工程师在野外 识别和发现这些古老滑坡造成了困难,也给水利工程 的建设和运营留下了安全隐患。因此,在田野调查时,识别和发现古老滑坡体是及其重要和关键的。
滑移拉裂式破坏是形成滑坡的基本地质力学 模式中的一种。在四川盆地东部盆周山地的红层 地区,发育砂泥岩互层的典型地质结构,当岩层倾 角达到一定值、临空条件较好时,上覆岩体沿下伏 泥岩等软岩发生滑移拉裂式的滑坡极为普遍和典 型。若滑移块体的一侧,因某种原因(如滑移面产 状的变化、侧向切割面的限制等)受阻,表现为沿 临空条件相对较好的视倾向滑动,又称平面旋转式的滑移-拉裂或旋转型滑坡。目前,有文献记载 的这类滑坡,有长江三峡陕西营旋转滑坡[1]、黑河 水库右坝肩变形体22-53,国内外报道的类似事例数 量相对较少。
以巴中市江家口水库袁家坝巨型古滑坡的田野 识别和形成机制为例,为类似的工程案例提供一定 的经验借鉴。
2地质环境条件
江家口水库工程为渠江流域防洪规划的12座 水库之一,水库大坝设计坝高为96.4 m,总库容为 1.625 4亿m3,为大(2)型工程。
该工程靠近四川盆地东北侧边缘地带,位于大 巴山弧形构造、川东新华夏系构造和仪(陇)巴(中)平 (昌)莲花状构造的复合交接部位,构造形迹以隔档 式褶皱为主,断裂不发育。库区主要受云顶寨向斜和 秦家河背斜的控制,云顶寨向斜两翼岩层产状相对
收稿日期=2018-01-12
基金项目:地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室自主研究课题(SKLGP2017Z017)
作者简介:赵勇(1986-),男,四川遂宁人,工程师,博士,主要从事水文地质与工程地质勘测研究,E-m ail:d O T Zy_2012@163.C〇m。通信作者:何朝阳(1987-),男,四川营山人,讲师,硕士,主要从事地质灾害评价、地质灾害监测预警及其程序研发,E-m a il: hechaoyang2013@。
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第2期赵勇,等:巴中袁家坝巨型旋转-滑移拉裂式古滑坡的野外识别及形成机制分析第54卷
平缓,倾角在3。"5°,秦家河背斜两翼岩层产状相 对较大,倾角在13。%20°,两翼发育了8处滑坡体,袁家坝滑坡即位于背斜南西翼。
滑坡区地貌为宽台-峡谷低山型,出露地层为 侏罗系上统蓬莱镇组上段(J3+1)棕红-紫红色粉砂质泥岩与同色泥质粉砂岩及灰紫色细砂岩互层,产状,4〇。/51。1/31!13。~16。,倾坡夕卜,属顺 向坡。滑坡顺滑动方向(顺坡向)长1 410:1 570 =,顺陡嘴河流方向宽640>1 390 =,前后缘高差超过 250 =,平面面积151万=2,钻孔揭示厚度20 @85 =,总体积约1亿=3,为巨型滑坡,该滑坡的平面图 和剖面图如图1~3所示。
比例尺1:5 000
0 100 200 300 400 m
图!袁家坝滑坡工程地质平面图
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2018年第2期
甘肃水利水电技术
第54卷
侧缘拉陷槽
袁滑皿
图2袁家坝滑坡工程地质剖面图
440 $广:四系全新统崩坡积堆积层侏罗系上统蓬莱镇组上段_ 孤块石卵砾石夹砂粉砂质泥岩400 T 坤第四系全新统冲洪积堆积层:J 二:黏土夹块碎石
|
|假基石 实(推)测岩层界限360
’Q "31」第四系全新统地滑堆积层/i __ •丨碎石土 I ~^砂岩
:•强(h
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滑动带袁滑
D
比例尺1:2000
Y 4«第四系全新统坡o 积堆积层 S J ;孤块碎石土
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第四系地层麵
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图3袁家坝滑坡卫星图(Google Earth )
3野外识别特征
对于袁家坝滑坡,经历了几个阶段才认识清楚,
主要从地形地貌和物质结构特征两方面进行识别。
地形地貌特征:(1)前缘的平台地貌,宽200 ~ 350 m ,分布有大量的农田和居民点,而该地区的河 谷由于河谷狭窄陡峻,乡镇多分布于较为平坦的山 顶,这里为聚集点显得较异常;(2)上游拉裂槽形态 不协调,平面分布呈倒三角形,分布高程500 [760 m ,槽谷长1 210~ 1 350 m ,宽30]350 m ,上宽下 窄,也是识别该滑坡最为典型最为重要的地貌特征, 拉裂槽形态保留较为完整;(3)前缘陡嘴河经过滑坡 区前缘时,沟道由于受到挤占,由上游向下游,沟谷 从开阔变为狭窄。
物质结构特征:(1)拉裂槽前缘上游侧可见大规 模的岩层反翘(图4); (2)整座山体都为保存完好的
假基岩,产状与原岩一致;(3)前缘下游侧杂乱堆积 众多大孤石;(4)钻孔袁ZK 02揭示了厚度达1 m 的 滑动带,为黏土夹砂岩砾石,砾石磨圆好并被黑色碳 膜包裹,镜面也常见,呈饱和状态,说明该带是地下 水活跃的通道(图5); (5)从钻孔袁ZK 04揭示的岩 芯(图6)来看,从上往下,岩芯由长柱状逐渐变为碎 块状,靠近滑带处,岩芯张剪裂隙成带发育,并填充 有岩块岩屑等物质,表现为压碎剪胀特征,表明该滑 坡体前缘经历了显著的扩容现象。
图4
滑坡前缘上游侧岩层反翘
图5
袁ZK 02揭示的滑带土特征(黏土夹碎石)• 26
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