沙斌
(昭通市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,云南 昭通 657000)
昭通市處四川盆地與云貴高原過(guò)渡帶,地形南高北低,高差大,山高谷深,溝壑縱橫,地形破碎,人類(lèi)工程活動(dòng)強(qiáng)烈,滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)。由于作者參加了全市數(shù)十座水庫(kù)數(shù)百多公里渠道的勘測(cè)設(shè)計(jì),在野外積累了大量有關(guān)滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害的資料。本文以崩滑地質(zhì)災(zāi)害理論為指導(dǎo),利用網(wǎng)上流行的“狗狗地球”(類(lèi)似航片)、結(jié)合工程實(shí)踐,采用地面調(diào)查為主要手段,對(duì)昭通市地質(zhì)災(zāi)害及其隱患的分布、環(huán)境地質(zhì)條件和發(fā)育特征進(jìn)行分析,以期能從個(gè)人專(zhuān)業(yè)方面為減災(zāi)防災(zāi)貢獻(xiàn)微力。
區(qū)內(nèi)突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害包括滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷。本人所見(jiàn)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)共169處,其中滑坡119處、崩塌46處、泥石流3處。由于作者所經(jīng)歷的工程區(qū)內(nèi)泥石流較少發(fā)生,且1次為礦洞開(kāi)挖中擊穿古溶洞埋藏地下水后沖刷硐碴所至,而地面塌陷主要存在于煤礦、硫磺礦區(qū)及巖溶區(qū),無(wú)專(zhuān)門(mén)調(diào)查,故此兩項(xiàng)敘述簡(jiǎn)略。
1.1 滑坡
區(qū)內(nèi)滑坡分為第四系堆積體滑坡、基巖滑坡及堆積體與基巖混合滑坡。第四系堆積體滑坡按滑面發(fā)育位置可分為堆積層內(nèi)滑坡、第四系與基巖接觸面滑坡,如清水河電站木葉街-店子-小河溝特大型古滑坡屬堆積層內(nèi)滑坡,水富躍進(jìn)堰金竹坪滑坡屬基巖接觸面滑坡?;鶐r滑坡按滑面結(jié)構(gòu)可分為順層滑坡、節(jié)理裂隙組合面滑坡,如鎮(zhèn)雄縣大水溝水庫(kù)左岸料場(chǎng)滑坡為順層滑坡,水富縣銅鑼壩水庫(kù)左岸滑坡為節(jié)理裂隙組合面全強(qiáng)風(fēng)化順層滑坡。堆積體與基巖混合型滑坡較少見(jiàn),鹽津縣油房溝水庫(kù)庫(kù)區(qū)右岸滑坡體前沿為基巖,后緣為殘坡積粘土。
滑坡多為中淺層滑坡,滑體厚度一般在5~25m,其中淺層滑坡57處,中層滑坡46處,大于25m的深層滑坡16處,分別占工程區(qū)所經(jīng)滑坡點(diǎn)數(shù)的47.9%,38.7%,13.4%。滑坡以古滑坡和老滑坡為主,占滑坡總數(shù)的95.8%,新滑坡7處,新滑坡的發(fā)生均與人類(lèi)活動(dòng)有關(guān),工程滑坡4處,水田灌溉滲漏及地表水混合引起滑坡1處。工程滑坡主要為斬截坡腳引起,其中牽引式滑坡3處,推移式滑坡1處。
1.2 崩塌
工程勘察中共調(diào)查過(guò)崩塌點(diǎn)32處,其中基巖崩塌29處,第四系崩塌3處。大型崩塌2處,中型崩塌17處,小型崩塌13處,分別占總數(shù)的6.3%、53.1%、40.6%?;鶐r崩塌以?xún)A倒式為主,坡面卸荷裂隙對(duì)基巖崩塌的產(chǎn)物和斜坡變形破壞具有顯著作用;第四系崩塌以錯(cuò)落式和傾倒式為主。
2.1崩塌滑坡數(shù)量多、密度高、變形模數(shù)大,規(guī)模以中小型為主。作者所參與過(guò)的水利工程31個(gè),灌溉渠道及電站引水線路共約516km。共發(fā)現(xiàn)滑坡、崩塌及各類(lèi)斜坡變形點(diǎn)達(dá)169處,平均點(diǎn)密度0.327處/km。其中滑坡點(diǎn)119處,密度達(dá)0.231處/km;崩塌點(diǎn)46處,0.089處/km;泥石流3處,0.009處/km。具有災(zāi)害數(shù)量多,密度高變形模數(shù)大的特點(diǎn)。中小型滑坡、崩塌點(diǎn)總數(shù)的86.6%和93.7%,具有規(guī)模以中小型為主的特征。
2.2滑坡平面形態(tài)典型、剪出口高,力學(xué)模式簡(jiǎn)單。所經(jīng)工程區(qū)內(nèi)滑坡平面形態(tài)具有明顯的圈椅狀形態(tài),后緣滑壁保留一般較完好,滑體滑移特征明顯,部分滑坡具有典型的雙溝同源現(xiàn)象?;?、滑帶完整,由于地形陡竣及基巖及節(jié)理裂隙面的限制,第四系堆積體、基巖及巖土混合物等易滑地層的剪出口位置相對(duì)較高,大部分未及溝谷底部。調(diào)查區(qū)內(nèi)滑坡力學(xué)模式絕大部分以牽引式為主,即絕大多數(shù)滑坡屬于前部受河流側(cè)蝕影響,人類(lèi)不合理工程活動(dòng)以及在前部產(chǎn)生臨空面各變形,牽引后部土體變形破壞;推移式滑坡僅見(jiàn)面1個(gè)。
2.3崩塌規(guī)模小、危害大,變形式樣多。崩塌點(diǎn)數(shù)量相對(duì)較少,以基巖崩塌為主,在金沙江、牛欄江、以禮河、關(guān)河等的深切河谷段,分布大量基巖崩塌。崩塌規(guī)模雖無(wú)大型,但是由于瞬間發(fā)生,速度快,不易躲避,因此造成的危害很大,尤其是區(qū)內(nèi)地形陡竣、河谷兩岸山頂至河床高差極大、構(gòu)造風(fēng)化卸荷等節(jié)理發(fā)育,降雨、地震及順河向風(fēng)暴較多常常導(dǎo)致崩塌發(fā)生,造成較嚴(yán)重的災(zāi)害,基巖崩塌主要存在傾倒式和拉裂式兩面種類(lèi)型,堆積體崩塌變形模式存在傾倒式、錯(cuò)落式兩種類(lèi)型。
2.4不穩(wěn)定斜坡坡度跨度大、坡形以直線型為主,潛在危害嚴(yán)重。所經(jīng)工程區(qū)內(nèi)不穩(wěn)定斜坡統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,不穩(wěn)定斜坡坡度跨度較大,為40°~90°。在不穩(wěn)定斜坡中,階形坡占 57.2%,直線型坡占29.0%,凹形坡占2.0%,凸形坡占11.8%,階型坡和直形型所占比例明顯較高。不穩(wěn)定斜坡變形模式既有滑坡的變形模式,也有崩塌的變形模式,加之其分布較廣泛和發(fā)生的不確定性,導(dǎo)致潛在危害嚴(yán)重。
2.5滑坡誘發(fā)因素清楚,宏觀前兆明顯,可預(yù)防性較強(qiáng)。在地質(zhì)災(zāi)害的控制與影響因素中,地形、地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、斜坡類(lèi)型、植被以及地下水等一般變化較小,降雨和人類(lèi)工程活動(dòng)則是最活躍的因素。市內(nèi)發(fā)生滑坡和崩塌頻次與多年月平均降水量呈明顯的正相關(guān)關(guān)系;7處新滑坡中有4處與公路建設(shè)邊坡處理不當(dāng)突遇降雨引起,1處由水庫(kù)蓄水過(guò)程中驟升驟降誘發(fā),1處由開(kāi)挖不當(dāng)遇暴雨引起,1處為古滑體上水田灌溉入滲及暴雨綜合引發(fā)。地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生前常有某些易為人類(lèi)感知的斜坡變形或其他伴生現(xiàn)象(后緣拉張和前緣鼓起、變形破壞的聲音、持續(xù)暴雨等)
3.1 空間分布規(guī)律
地質(zhì)災(zāi)害分布規(guī)律是其控制因素與影響因素及其形成機(jī)理的綜合體現(xiàn)。市內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害分布規(guī)律嚴(yán)格受自然條件和人為因素雙重制約,有相對(duì)集中和條帶狀展布的特點(diǎn)。
⑴沿河谷展布規(guī)律。昭通市內(nèi)水系主要有金沙江、牛欄江、以禮河、赤水河及烏江水系,地質(zhì)災(zāi)害主要分布河谷兩岸,且從河床至坡頂分段皆有展布,這些滑坡崩塌的發(fā)育直截與兩岸地形的陡直有關(guān)。在作者所經(jīng)歷的工程中,漁洞灌區(qū)渠道近130公里,但崩塌僅見(jiàn)于小寨支渠三臺(tái)坡隧洞出口;滑坡僅見(jiàn)12個(gè),其平均密度0.092處/km,而其余位于以禮河、牛欄江、關(guān)河等河岸的渠道所見(jiàn)滑坡平均密度則達(dá)0.278處/km,即昭魯壩區(qū)所見(jiàn)滑坡密度僅為沿江河谷兩岸的三分之一。這是因?yàn)檎阳攭螀^(qū)地形較為平緩而沿江河谷陡竣所至。
⑵沿構(gòu)造展布規(guī)律。區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育,褶皺、斷層發(fā)育,沿構(gòu)造線巖體破碎,節(jié)理裂隙發(fā)育,尤其是構(gòu)造線與水系一至?xí)r其發(fā)育尤盛。水富縣太平鄉(xiāng)一帶屬橫江向斜北西翼,最典型的順層坡。躍進(jìn)堰沿斜坡中部通過(guò),36km渠道就見(jiàn)大小滑坡33個(gè),平幾乎每km見(jiàn)一個(gè)。從“狗狗地球”上看,大型滑坡全是沿河谷岸坡展布的。
3.2 時(shí)間分布規(guī)律
作者所見(jiàn)的7次新滑坡和5次崩塌中,6次滑坡和5次崩塌全部集中發(fā)生在6~9月份的雨季,集中降雨是其主要誘發(fā)因素之一。
4昭通水利工程中對(duì)于滑坡崩塌的成治理與功利用
很多時(shí)候,水利工程無(wú)法避免水與災(zāi)害地質(zhì)體的聯(lián)系,如何治理甚至利用災(zāi)害地質(zhì)體便是某些工程成功的關(guān)鍵。在昭通水利工程實(shí)踐中,以禮河倒虹吸工程采用純水利漿灌注對(duì)邊坡加固、大水溝水庫(kù)工程采用右壩肩后緣基巖滑坡物質(zhì)作壩體填筑料、水清壩水庫(kù)采用左壩肩沈家坡滑坡后緣土體作大壩填筑料。實(shí)踐證明在全面研究、掌握地災(zāi)體的情況下,災(zāi)害地質(zhì)體是可以充分防治和利用的。
在無(wú)航片資料時(shí),地質(zhì)調(diào)查中利用網(wǎng)絡(luò)“狗狗地球”可作簡(jiǎn)單宏觀分析,結(jié)合工程實(shí)踐,重視地質(zhì)災(zāi)害及其隱患的形成地質(zhì)條件,對(duì)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育與分布規(guī)律以及形成機(jī)理進(jìn)行調(diào)查是可行的。
降雨和人類(lèi)不合理工程活動(dòng)的雙重作用,是誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的最積極因素。只有增強(qiáng)防災(zāi)減災(zāi)意識(shí),規(guī)范人類(lèi)工程活動(dòng),杜絕不合理的工程活動(dòng),才能對(duì)工程類(lèi)型和地質(zhì)環(huán)境特征提出一套能夠避免或控制地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的設(shè)計(jì)、施工與工程運(yùn)行的指標(biāo)。
[1]潘懋,李鐵鋒.災(zāi)害地質(zhì)學(xué)[M].北京大學(xué)出版社,2002年4月第1版.
[2]邊坡工程地質(zhì)[M].水利電力出版社,1983年4月第1版.
[2]馬武省.昭通市自然災(zāi)害與防災(zāi)減災(zāi).2001.