王亞璐,許國偉
(新疆地礦局第一水文工程地質(zhì)大隊,新疆 烏魯木齊 830091)
阿爾夏提風(fēng)景區(qū)位于溫泉縣哈日布乎鎮(zhèn)西北側(cè)約22 km,距離溫泉縣縣城約50 km。由溫泉縣沿S304向東行進(jìn)至哈日布乎鎮(zhèn),再沿縣道向北行進(jìn)約22 km可到達(dá),交通較為便利,研究區(qū)范圍南北長約1.8 km,東西寬1.5 km,總面積2.1 km2。由于該崩塌主要威脅對象為景區(qū)棧道、牧道等。因此,本文在參考相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上[1-5],對溫泉縣阿爾夏提風(fēng)景區(qū)崩塌發(fā)育特征及影響因素進(jìn)行了分析,并提出了崩塌災(zāi)害防治方案及建議。
研究區(qū)位于地貌類型為構(gòu)造剝蝕中山區(qū),海拔1 590~1 970 m之間,地勢總體北高南低,河谷切割深度80~200 m,山體坡面呈凸型,坡度40°~65°,基巖裸露,植被發(fā)育稀疏,巖體風(fēng)化強烈,局部分布危巖體,在地震及降雨作用下,極易發(fā)生崩塌災(zāi)害。坡腳及坡面上堆積有崩塌塊石。
根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查,研究區(qū)出露的地層較為單一,大部分均為二疊系地層,僅在北部邊緣分布有少部分華力西中期的侵入巖。二疊系下統(tǒng)烏郎群地層巖性主要為灰黑色凝灰?guī)r和青灰色流紋斑巖;侵入巖巖性主要為灰白色花崗閃長巖。
研究區(qū)范圍小,區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造不發(fā)育。
研究區(qū)分布的工程地質(zhì)巖組為厚層狀堅硬碳酸鹽巖組、塊狀堅硬花崗巖組、粘土-亞砂土雙層土體。
1.4.1 厚層狀堅硬碳酸鹽巖組
大面積分布于研究區(qū)河谷兩側(cè)的山體,巖性為凝灰?guī)r等。巖體呈厚層狀,力學(xué)強度高,為良好的天然地基,巖體表層風(fēng)化破碎,山勢陡峭,地形高差大,斷裂發(fā)育,易形成小型崩塌,屬于工程地質(zhì)條件一般區(qū)。
1.4.2 塊狀堅硬花崗巖組
分布于研究區(qū)北部邊緣地帶,巖性為花崗巖。力學(xué)強度高,為良好的天然地基,巖體表層風(fēng)化,在道路施工等人工開挖作用下易形成小型崩塌。受大斷裂及強烈侵蝕、剝蝕作用影響,局部地段易產(chǎn)生崩塌和滑坡地質(zhì)災(zāi)害,屬于工程地質(zhì)條件一般區(qū)。
1.4.3 粘土-亞砂土雙層土體
主要分布于溝谷底部,巖性為粘土、亞砂土,厚度小于8 m。上部亞砂土土質(zhì)疏松,局部地段溝谷發(fā)育,經(jīng)長期流水沖刷,水土流失較嚴(yán)重,陡坡處易垮塌,屬于工程地質(zhì)條件較好區(qū)。
研究區(qū)內(nèi)主要人類工程活動為景區(qū)建設(shè)、游客旅游等。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查,目前阿爾夏提風(fēng)景區(qū)處于關(guān)閉狀態(tài),景區(qū)內(nèi)設(shè)施損毀嚴(yán)重。另外,該景區(qū)位于邊境管理區(qū),普通游客無法進(jìn)入,故游客十分稀少,區(qū)內(nèi)僅有景區(qū)建設(shè)對地質(zhì)環(huán)境有一定影響。
該崩塌位于阿爾夏提風(fēng)景區(qū)內(nèi)溝谷兩側(cè)的山坡之上,共劃分了6處崩塌危巖帶。6處崩塌危巖體中有2處分布于斜坡上部,其余4處均分布在斜坡的中下部,危巖體坡面剝蝕嚴(yán)重,坡面巖體破碎,節(jié)理裂隙發(fā)育。
2.2.1 B1巖質(zhì)崩塌
該崩塌位于阿爾夏提溝東側(cè)1號吊橋附近,崩塌危巖體分布在斜坡的中上部,為小型錯斷式崩塌。危巖體分布高程1 630~1 640 m,巖體陡峭,在人工加載、雨水沖刷、融雪水入滲、地震及巖體風(fēng)蝕、重力作用下易發(fā)生崩塌。巖體產(chǎn)狀221°∠66°,坡體結(jié)構(gòu)面、陡崖巖體卸荷帶的產(chǎn)狀與巖體產(chǎn)狀基本一致,危巖體呈塊狀結(jié)構(gòu),較破碎。危巖體長11 m,寬9 m,厚0.8 m,體積為79.2 m3,裂隙較發(fā)育,長0.5~1.5 m,寬度2~5 cm,裂隙基本貫穿上下巖體,裂隙中大多填充有砂礫石、碎石土等。危巖體距離地面高度約5 m,危巖體巖性為二疊系凝灰?guī)r,坡面危巖體節(jié)理裂隙發(fā)育,受風(fēng)化、雨水、重力作用、地震作用極易發(fā)生崩塌災(zāi)害,威脅坡腳的棧道。
2.2.2 B2巖質(zhì)崩塌
崩塌危巖體分布在斜坡的中上部,為小型傾倒式崩塌。危巖體分布高程1 750~1 850 m,巖體陡峭,在雨水沖刷、融雪水入滲、地震及巖體風(fēng)蝕、重力作用下易發(fā)生崩塌。巖體產(chǎn)狀73°∠38°,坡體結(jié)構(gòu)面、陡崖巖體卸荷帶的產(chǎn)狀與巖體產(chǎn)狀基本一致,危巖體呈整體塊狀,較破碎。危巖體長10 m,寬25 m,厚1.2 m,體積為300 m3,裂隙較發(fā)育,長6.9~10.5 m,寬度5~10 cm,裂隙基本貫穿上下巖體,裂隙中大多填充有砂礫石、碎石土等。危巖體距離地面高度約70 m,危巖體巖性為侵入的二疊系凝灰?guī)r,坡面危巖體節(jié)理裂隙發(fā)育,受風(fēng)化、雨水、重力作用、地震作用極易發(fā)生崩塌災(zāi)害,威脅坡腳的牧道、行人及牲畜。
2.2.3 B3巖質(zhì)崩塌
該崩塌危巖體分布在斜坡的中下部,為小型傾倒式崩塌。危巖體分布高程1 650~1 660 m,巖體陡峭,在人工加載、雨水沖刷、融雪水入滲、地震及巖體風(fēng)蝕、重力作用下易發(fā)生崩塌。巖體產(chǎn)狀291°∠85°,坡體結(jié)構(gòu)面、陡崖巖體卸荷帶的產(chǎn)狀與巖體產(chǎn)狀基本一致,危巖體呈整體塊狀結(jié)。危巖體長6 m,寬8 m,厚0.5 m,體積為24 m3,裂隙較發(fā)育,長3.0~5 m,寬度2~5 cm,裂隙基本貫穿上下巖體,裂隙中大多填充有砂礫石、碎石土等。危巖體距離地面高度約3m,危巖體巖性為二疊系凝灰?guī)r,坡面危巖體節(jié)理裂隙發(fā)育,受風(fēng)化、雨水、重力作用、地震作用極易發(fā)生崩塌災(zāi)害,威脅坡腳棧道及過往行人安全。
2.2.4 B4巖質(zhì)崩塌
該崩塌危巖體分布在斜坡的中下部,為小型滑移式崩塌。危巖體分布高程1 700~1 710 m,巖體陡峭,在人工加載、雨水沖刷、融雪水入滲、地震及巖體風(fēng)蝕、重力作用下易發(fā)生崩塌。巖體產(chǎn)狀101°∠72°,坡體結(jié)構(gòu)面、陡崖巖體卸荷帶的產(chǎn)狀與巖體產(chǎn)狀基本一致,危巖體呈碎裂狀。危巖體長3.5 m,寬18 m,厚0.5 m,體積為18.9 m3,裂隙較發(fā)育,長2~4 m,寬度1~3 cm,裂隙基本貫穿上下巖體。危巖體距離地面高度約3 m,危巖體巖性為二疊系凝灰?guī)r,坡面危巖體節(jié)理裂隙發(fā)育,較破碎,受風(fēng)化、雨水、重力作用、地震作用極易發(fā)生崩塌災(zāi)害,威脅坡腳棧道及過往行人安全。
2.2.5 B5巖質(zhì)崩塌
該崩塌危巖體分布在斜坡的中下部,為小型滑移式崩塌。危巖體分布高程1 730~1 740 m,巖體陡峭,在人工加載、雨水沖刷、融雪水入滲、地震及巖體風(fēng)蝕、重力作用下易發(fā)生崩塌。巖體產(chǎn)狀112°∠58°,坡體結(jié)構(gòu)面、陡崖巖體卸荷帶的產(chǎn)狀與巖體產(chǎn)狀基本一致,危巖體呈塊狀。危巖體長4.5 m,寬12 m,厚0.8 m,體積為43.2 m3,裂隙較發(fā)育,長3~5 m,寬度2~4 cm,裂隙基本貫穿上下巖體。危巖體距離地面高度約4 m,危巖體巖性為二疊系凝灰?guī)r,坡面危巖體節(jié)理裂隙發(fā)育,巖體頂部處于臨空狀態(tài),受風(fēng)化、雨水、重力作用、地震作用極易發(fā)生崩塌災(zāi)害,威脅坡腳棧道及過往行人安全。
2.2.6 B6巖質(zhì)崩塌
該崩塌危巖體分布在斜坡的中下部,為小型滑移式崩塌。危巖體分布高程1 750~1 760 m,巖體陡峭,在人工加載、雨水沖刷、融雪水入滲、地震及巖體風(fēng)蝕、重力作用下易發(fā)生崩塌。巖體產(chǎn)狀106°∠79°,坡體結(jié)構(gòu)面、陡崖巖體卸荷帶的產(chǎn)狀與巖體產(chǎn)狀基本一致,危巖體呈塊狀。危巖體長4.2 m,寬15 m,厚0.8 m,體積為50.4 m3,裂隙較發(fā)育,長4~5 m,寬度1~3 cm,裂隙基本貫穿上下巖體。危巖體距離地面高度約3 m,危巖體巖性為二疊系凝灰?guī)r,坡面危巖體節(jié)理裂隙發(fā)育,巖體頂部處于臨空狀態(tài),受風(fēng)化、雨水、重力作用、地震作用極易發(fā)生崩塌災(zāi)害,威脅坡腳棧道及過往行人安全。
地質(zhì)構(gòu)造在影響崩塌發(fā)育因素中,起著極重要的作用,也是主要因素之一。
崩塌研究區(qū)位于該博爾塔拉河大斷裂的北側(cè),在阿爾夏提景區(qū)周邊主要分布博爾塔拉河大斷裂的次生斷裂,斷裂帶活動對崩塌發(fā)育的影響起到重要的作用。加之強烈的構(gòu)造、新構(gòu)造運動,使地形地貌更加復(fù)雜,山高坡陡,巖體破碎,節(jié)理裂隙發(fā)育,為崩塌的發(fā)生提供了條件。
研究區(qū)內(nèi)的崩塌分布的山體地層巖性較為單一,均為二疊系下統(tǒng)烏郎群灰黑色凝灰?guī)r。研究區(qū)節(jié)理裂隙較發(fā)育,危巖體多為整體塊狀,較破碎。根據(jù)本次采集巖樣檢驗報告凝灰?guī)r天然抗剪強度參數(shù)Φ值為33.70°~39.55°,C值為14.40~23.49 MPa,天然單軸抗壓強度為71.10~98.00 MPa,破碎巖體受地質(zhì)應(yīng)力作用易形成剪切、拉張裂隙。該類裂隙常穿越、切割巖層,延伸較遠(yuǎn)。
研究區(qū)內(nèi)出露基巖巖性為凝灰?guī)r。飽和抗拉強度相對較低,抗風(fēng)化能力較差,在長期的風(fēng)化作用下于巖體表面發(fā)育較多的風(fēng)化裂隙、卸荷裂隙,促進(jìn)了危巖體的發(fā)育。
研究區(qū)屬于大陸型干旱氣候區(qū),多年年平均降水量210 mm,多集中在4-9月;同時區(qū)內(nèi)冬季較長,每年10月至翌年2月為降雪期。降雨和融雪減弱了裂隙面的摩擦阻力,同時增加了裂隙內(nèi)的水壓力,誘發(fā)危巖體崩塌。
研究區(qū)屬于區(qū)域地殼不穩(wěn)定區(qū)-次不穩(wěn)定區(qū),地震基本烈度屬于Ⅷ度區(qū),地震活動提供的地震力將激發(fā)巖質(zhì)崩塌危巖體的進(jìn)一步活動。
研究區(qū)位于旅游風(fēng)景區(qū)內(nèi),人為開發(fā),對原始地形地貌特別是坡腳造成一定程度的改變,由于開挖坡腳、震動荷載、人為破壞等開發(fā)行為形成了大量的不穩(wěn)定邊坡,造成了崩塌災(zāi)害的形成。
在崩塌危巖體影響范圍及坡下通行道路段設(shè)立危險警示標(biāo)志,保證坡下行人的人身安全。其中,B1、B3、B4、B6崩塌災(zāi)害點可采取設(shè)立警示標(biāo)志的防治方案。
研究區(qū)內(nèi)存在穩(wěn)定性較差的孤立巖體、浮石,由于各零散巖體體積較小,可采用人工清理危巖的方式。危巖清理的主要手段為鑿巖機打孔,分解成體積較小的巖塊,按指定位置堆放,再人工搬運至指定區(qū)。危巖體B2、B5可采取坡面清理防治方案以徹底消除隱患。
由溫泉縣國土資源局牽頭,加大地質(zhì)災(zāi)害防治宣傳力度,在通往景區(qū)的道路及景區(qū)門口顯著位置,設(shè)置地質(zhì)災(zāi)害警示標(biāo)語。并對哈日布呼鎮(zhèn)國土資源所人員及阿爾夏提村相關(guān)人員加強培訓(xùn),定期對災(zāi)害點進(jìn)行監(jiān)測,及時了解災(zāi)害的發(fā)展趨勢。
(1)研究區(qū)位于溫泉縣北部阿拉套山阿爾夏提河谷,分布有6處崩塌危巖帶,6處崩塌危巖體中有2處分布于斜坡上部,其余4處均分布在斜坡的中下部,危巖體坡面剝蝕嚴(yán)重,坡面巖體破碎,節(jié)理裂隙發(fā)育。
(2)研究區(qū)6處崩塌規(guī)模等級均屬小型;根據(jù)其中對崩塌分類及特征劃分依據(jù),B1巖質(zhì)崩塌類型屬錯斷式崩塌,B2和B3巖質(zhì)崩塌類型屬傾倒式崩塌,B4、B5和B6巖質(zhì)崩塌類型屬滑移式崩塌。
(3)研究區(qū)崩塌影響因素主要包括地形地貌、地層巖性、雨水沖刷、融雪水入滲、地震及巖體風(fēng)蝕、重力作用等;提出了臨時性建議-設(shè)立危險警示標(biāo)志、長久性建議-危巖清理、群測群防建議的防治方案及建議。