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)勘查開發(fā)局第六地質(zhì)大隊,西藏拉薩 851400)
研究區(qū)行政區(qū)劃隸屬類烏齊縣卡瑪多村嘎堆自然村,災(zāi)害點的中心地理坐標為東經(jīng)31°08′14.82″,北緯96°30′49.53″,有土路直達災(zāi)害點坡腳,至類烏齊縣40km內(nèi)在交通也較為便利。
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,坡腳為寬緩平臺寬20m~50m(農(nóng)戶聚居區(qū)),斜坡縱向呈陡- 緩狀,見圖2-3[1-3]。
圖2 災(zāi)害類型分區(qū)圖
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,相對高差約56m,坡度35°~45°,主崩方向151°~167°,危巖帶平均長75m,平均寬53.0m,面積3975m2,強風化厚度2.0m,體積7950m3,見圖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,加之泥巖長期受風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,張開度一般5mm~20mm,泥質(zhì)充填或無充填,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,張開度一般0~2m,無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,危巖帶中整體無寬大較長裂縫。
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,相對高差約22m,坡度41°~45°,主崩方向146°,危巖帶平均長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,張開度一般5mm~10mm,泥質(zhì)充填或無充填,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,張開度一般2mm~6mm,無充填,
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,相對高差約45m,坡度40°~45°,主崩方向114°~144°,危巖帶平均長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,張開度一般2mm~8mm,泥質(zhì)充填或無充填,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,張開度一般2mm~5mm,無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,危巖帶中整體無寬大較長裂縫[1-2]。
(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(可見深度),張開度1cm~3cm,少量泥質(zhì)或無充填;L2 側(cè)壁裂隙面產(chǎn)狀204°∠35°,切割深度約1.0m(可見深度),張開度0.1~1cm,無充填;L3 層間裂隙面:產(chǎn)狀336°∠36°,裂隙特征見下表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(可見深度),張開度0.5cm~2cm,少量泥質(zhì)或無充填;L2 側(cè)壁裂隙面產(chǎn)狀204°∠35°,切割深度約1.3m(可見深度),張開度0.2cm~1cm,少量泥質(zhì)或無充填;L3 層間裂隙面:產(chǎn)狀336°∠36°,裂隙特征見下表2。
表2 WY04 危巖體特征表
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,斜坡上部由于地勢較陡峭,相對較薄,下部厚度2m~3m,坡腳相對較厚。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,可能再次啟動發(fā)生滾動。
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°,局部風化剝落形成凹巖腔,為崩塌的形成提供了動力條件,也為崩落巖土體的快速流動提供了場地條件,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)降雨過后,雨水的滲入,除起沖刷作用外,其本身具有靜水壓力及動水壓力,會在裂縫中形成瞬時高水頭產(chǎn)生劈楔作用,加速開裂縫的發(fā)展,破壞巖體的穩(wěn)定性。另外,雨水會使結(jié)構(gòu)面的填充物軟化,降低其抗剪強度,若裂隙中為粘土填充,粘土被液化產(chǎn)生膨脹力,也會破壞巖體的穩(wěn)定性,加劇潤滑作用,促進危巖體失穩(wěn)。同時土質(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[1-3]。
(1)危巖帶
1#危巖帶:受構(gòu)造及風化作用,巖體節(jié)理裂隙發(fā)育,表部巖體整體破碎,坡面松動塊體發(fā)育,近年時常發(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,坡面松動塊體發(fā)育,近年時常發(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,坡面松動塊體發(fā)育,近年時常發(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)戶墻體。
1#-3#危巖帶的巖體主要是受構(gòu)造、風化作用,巖體節(jié)理裂隙發(fā)育,巖體破碎,坡面松動塊體較發(fā)育,近年未發(fā)生大范圍的崩塌,危巖帶中整體無寬大較長裂縫,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,計算工況共取三種工況進行計算分析,危巖穩(wěn)定性計算結(jié)果見表3。
表3 危巖穩(wěn)定性系數(shù)及穩(wěn)定性評價
經(jīng)穩(wěn)定性計算崩塌區(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,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,危險性較小。應(yīng)禁止在該區(qū)域進行人類活動,避免破壞和擾動土體及塊石,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,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)展趨勢為欠穩(wěn)定。
根據(jù)發(fā)育的地質(zhì)災(zāi)害類型,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#危巖帶對聚居區(qū)農(nóng)戶產(chǎn)生直接危害小,危害性??;3#危巖帶對部分農(nóng)戶有直接危害,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)對聚居區(qū)農(nóng)戶產(chǎn)生直接危害較小,主要是對在斜坡上進行耕種,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,雖對聚居區(qū)農(nóng)戶產(chǎn)生直接危害較小,但由于人數(shù)眾多,活動范圍大,對聚居區(qū)的17 戶144 人生命財產(chǎn)安全有影響,潛在經(jīng)濟損失約1650 萬元,為徹底消除隱患,對該災(zāi)害點進行工程治理是有必要的。
根據(jù)研究結(jié)果,針對災(zāi)害發(fā)育基本特征,結(jié)合塌源區(qū)地形條件和保護對象特征、施工難度等因素按照防治目標和原則,總體治理思路為被動為主,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)計攔石墻長度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)置被動防護網(wǎng),型號選取RX-025 簡單型棱形網(wǎng),預(yù)計防護網(wǎng)高度取3.0m,長度取180m。
(3)為了解坡災(zāi)害點變形發(fā)展動態(tài),防止或減小災(zāi)害帶來的危害,特別是雨季,應(yīng)加強監(jiān)測,做到有效預(yù)警預(yù)報,確保當?shù)厝嗣竦纳敭a(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)進行放牧、耕作等人類活動,避免突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害造成人員傷亡及損失。