【doc】三峡水库区云阳县西城滑坡蠕变研究

【doc】三峡水库区云阳县西城滑坡蠕变研究 三峡水库区云阳县西城滑坡蠕变研究 第19卷第1期 2008年3月 中国地质灾害与防治 TheChineseJournalofGeologicalHazardandControl V01.19No.1 Mar.20O8 三峡水库区云阳县西城滑坡蠕变研究 范意民,张静薇,杨建英,邓清禄 (三峡库区地质灾害防治工作指挥部,湖北宜昌443000) 摘要:一些大型的岩质滑坡往往经历过长期的变形准备.云阳县西城滑坡就是这类滑坡的一个典型实例.西城滑坡 是三峡 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 库区一个大型滑坡,2001年被列入三峡工程库区四大滑坡之一进行了勘察.通过勘察,对滑坡结构有了 较为深入的了解,在滑坡前缘滑床中鉴别出褶皱及顺层滑动带等完整的变形系统.本文对西城滑坡滑床及前缘发育 的变形构造形态,空间分布,运动学与动力学特点进行了阐述,分析了该变形系统与滑坡形成演化之间的关系,认为 滑坡前期经历了重力长期作用下的斜坡岩体蠕变.本研究对于认识三峡水库区一些县城区斜坡中存在的深厚层松 散地质体具有重要的指导意义. 关键词:滑坡;云阳县;三峡工程;重力变形;斜坡岩体蠕变 文章编号:1003—8035(2008)01—0032—04中图分类号:P642.22文献标识码:A O引言 云阳县位于三峡工程库区腹地,老县城处于长江 北岸,距三峡坝址约260km.老县城云阳镇西半部分 发育一大型老滑坡,故名西城滑坡,滑坡南北长700 800m,东西宽8001050m,面积约0.7km2,体积 1243X104m3.长江三峡水库蓄水后,云阳县老县城 城区云阳镇主体部分将被淹没,县城迁往其上游约 34km的双江镇.西城滑坡淹没线上仍然有部分单 位,居民及工矿企业,该部分人口是随县城迁往双江 还是就地进行旧城功能恢复,决定于县城区滑坡在水 库蓄水后的稳定性及防治技术上的可行性与经济上 的合理性.为此,2001年,国务院三峡建设委员会移 民局及国土资源部将之列入三峡库区四大滑坡之一 进行了可行性研究阶段的勘察.通过这次勘察,对滑 坡的组成结构,形成演化历史及水库蓄水后的稳定性 变化趋势有了比较清晰的了解. 在西城滑坡勘察中,在西城滑坡前缘滑床中鉴别 出褶皱及顺层滑动带等完整的变形系统,本文将分析 该变形系统的几何形态,运动学及动力学特征及其与 滑坡形成演化之间的关系,这对于认识三峡工程库区 类似的一些滑坡具有重要的指导意义. 1西城滑坡概述 滑坡发育于侏罗系上统遂宁组上段,由粉一细砂 岩,泥岩互层的地层组成,为一大型顺层微切层滑 坡(图1,2). 囵一目2回,因?圈s囡6日, 图1阳县西城滑坡平面略图 Fig.1SketchofXichenglandslideinYunyangCounty 1一滑坡边界;2一滑坡前缘剪出1=I;3一层状碎裂岩露头; 4一倒转褶皱;5,岩层产状;6—175水位;7一高程 西城滑坡滑体,滑带,滑床结构划分明显,其中滑 体又可划分出两层,上层为块石一碎块石土层,下层 为层状碎裂岩体. 滑体上层为块石一碎块石土层,厚度多在1O一 20m以内,局部进一步可划分出粉质粘土层和人工的 杂填土,为滑坡形成后滑体 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 层经历长期改造,阶地 收稿日期:2007.12—10 作者简介:范意民(1972一),男,工程师,长期从事三峡库区地 质灾害防治,监测工作. 第1期范意民,等:三峡水库区云阳县西城滑坡蠕变研究33 图2西城滑坡剖面结构图 Fig.2SketchprordeofXichenglandslide 照片1西城滑坡前缘倒转褶皱 Photo.1Overturnedf0IdatthetoeofXichenglandslide 堆积,来自后缘的崩坡积等的产物,其中粉质粘土中 含有有机质或螺壳等水力沉积特征. 滑体下层为层状的碎裂岩体,临江一带断断续续 可以观察到层状碎裂岩体露头,厚度多在20,30m. 根据滑坡东西两侧江边未受滑坡影响岩层的出露特 征,岩层是往南缓倾的(倾角15.?),而此区层状碎裂 岩体的层理反向北倾,倾角8.,30.不等,这是此层状 碎裂岩体的主要一个特征;另一个特征是碎裂化,表 现为不同方向的开裂,据裂隙统计,开裂的优势方位 不明显,区别于滑坡外围的具有近东西向优势方位的 裂隙系统. 在江边滑坡前缘,可以断续观察到滑坡滑带的露 头(剪出口);在滑坡不同部位的钻孑L和竖井中皆揭露 到明显的滑带,滑带厚度各处不等,一般0.2,1.5m, 典型的滑带为黄红带褐色粉质粘土,硬塑状,内含细 砾含量10%,20%,砾径一般在0.5cm以下,压扁,磨 光非常明显,细砾成分多为紫红色粉砂岩. 西城滑坡滑床为侏罗系上统遂宁组互层状砂岩 与泥岩.西城滑坡是顺向坡中发育的滑坡,现滑坡底 部表现为后部顺层,中前部小角度切层.西城滑坡的 滑床并不是由一个滑面与滑体分隔的完整的基岩,而 是表现为从滑坡后部往前缘由完整基岩,到发育裂隙 化,再过渡到发育强烈褶曲与裂隙的基岩,这就是下 面将重点论述的部分. 2西城滑坡基岩变形特征 滑坡后部钻孑L及竖井揭露滑床表明,岩石完整, 层理产状与滑坡外围一致;滑坡中部一带钻孑L显示滑 床裂隙化,但岩层产状仍保留与外围一致. 滑带前缘与江水位线之间的长江岸滩上,大面积 出露中薄层的紫红色泥质粉砂岩与粉砂质泥岩,此段 岩体应是西城古滑坡前缘滑体经长期的冲刷剥蚀后 出露的滑床部分.岩层总体是向南缓倾的,倾角10o 图3西城滑坡前缘地质割面图 Fig.3GeologicalcrosssectionatthetoeofXichenglandslide 34 中国地质灾害与防治 ZHONGGUODIZHIZAIHAIYUFANGZHIXUEBAO2008焦 , 20.,但波状起伏,裂隙化,局部发育紧闭倒转褶皱. 小水井沟口东侧取水船往东约50m范围内是倒 转褶皱集中发育的地段,平面上平行排列,褶皱枢纽 总体北西向,剖面如图3所示,典型的褶皱如照片1. 这些褶皱几何形态可 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 出如下几点特点:?由一倒 转的背斜紧随一倒转的向斜,背斜北翼缓且长,南翼 陡而短,向斜则正好相反,两者构成一"z"字型褶皱; ?褶皱的岩层为薄层状的泥质粉砂岩,裂隙化较为强 烈,褶皱转折端则更为破碎,褶皱转折端的弯转不是 连续圆滑的,而是岩块断开,逐步旋转排列呈现出褶 皱形态的;?褶皱规模小,宽度一般在2—3m,可追踪 长度多不超过10m;?褶皱枢纽呈弧形,弧顶凸向长 江,这不论在露头尺度还是在手标本尺度上都有表 现,当两翼较紧闭时,即可称作豆荚状褶皱.类似的 褶皱在西城滑坡前缘其他地段也可见到.在西城滑 坡范围外没有发育褶皱,岩层稳定,层面平直,缓向南 倾. 照片2滑坡前缘岩层裂隙化 Photo.2Fissuredrockstrataatthetoeofthelandslide 照片3滑坡前缘顺层滑动带 Photo.3Sequentslidebedatthetoeofthelandslide 根据以上褶皱特点可以得出如下几点结论:?褶 皱局限在滑坡范围内,说明与西城滑坡的成因有联 系;?"Z"字型褶皱及褶皱枢纽呈弧形凸出,是剪切 应力下成因的褶皱特点,剪切力偶的方向是上层由北 向南剪切;?褶皱的岩层裂隙化,特别是破裂的褶皱 转折端,说明褶皱不是在构造应力作用下形成的构造 褶皱;?褶皱保留完整(滑坡剪出口之上的层状碎裂 岩体未发现类似褶皱),说明褶皱岩体不是滑体的一 部分,没有经历远距离的滑移. 裂隙化也是滑坡前缘岩体的特点之一.不同方 向的裂隙将岩层切割成不规则的块状,大小不等(照 片2).裂隙优势方位是近南北向.东西向陡向北倾 的裂隙较发育,仍保留与区域上东西向节理一致的方 向.裂隙多有张开,一般无充填,偶见同生的方解石 脉,方解石晶族由两侧壁向中央生长,说明此裂缝是 缓慢地开裂的.裂隙化也是局限在滑坡区段内. 滑坡前缘岩体顺层的剪切滑动也较常见,如照片 3所见,滑动面厚度一般较小(5,20em),表现为泥 化,泥包砾,有剪切面.剪切面平直,较为特征的是, 剪切面往往出现在滑动带的顶部与上层岩层的交界 面处,往下角砾增多,增大,表现出与下伏基岩过度的 性质. 3岩体变形与滑坡之间的关系 有人认为,这些变形的岩体属于滑体的一部分, 从以下几个方面分析,它不属于滑体:?总体产状向 南缓倾,与滑坡外围岩层产状一致,而属于滑体的层 状碎裂岩体表现为反向北倾;?岩体仍保留近东西向 并向北陡倾的节理,与区域上的节理相同;?一些拉 张裂隙中有同生方解石脉,说明它是一种缓慢变形, 而非滑坡快速滑动的产物;?褶皱的存在说明它是原 地或近于原地的产物,如果是滑体,那么它应是滑坡 发生前位于斜坡中后部的岩体,那些位置不易形成复 杂的褶皱变形,即使有褶皱,经过远距离滑移后也不 太可能保留得那么完整;?与未变形的基岩之间是渐 变过度关系,未找到典型的滑带. 这些变形是滑坡滑动扰动滑床的结果,还是滑坡 前期长期重力变形的产物?存在不同的认识.作者 认为,滑坡,特别是大型滑坡在突发性失稳滑动过程 中,存在巨大的动能,对滑床产生冲击,扰动是可能 的,可能会使滑床顶部岩层裂隙化,乃至碎裂化,但使 滑床产生深厚的变形,特别是形成较完整的倒转褶皱 变形,主要还是滑坡前期长期的斜坡重力变形的产 ,完整,光滑的褶皱属于韧性变形(本文中所 物,因为 提到的褶皱一般伴随发育较多的裂隙,可看作是脆一 韧性过渡性质的变形),但处在地球表层的岩层,一般 第1期范意民,等:三峡水库区云阳县西城滑坡蠕变研究35 达不到使岩层产生韧性变形的温度与压力条件,只有 考虑时间的作用因素,即是在长时间的重力作用下岩 石发生了粘滞变形(蠕变),坚硬的岩石,即使在小的 应力作用下,在漫长的时间里也会产生蠕变;由此 推论,滑坡滑动过程是一个快速的过程,可以使岩石 发生脆性的破裂,但不具备粘滞变形的时间条件.很 多斜坡长期变形进一步发展的结果即出现滑坡,而许 多大型的岩质滑坡都可能经历了前期的斜坡长期变 形阶段.长期变形的结果,使岩体强度逐渐降低, 直至抗剪强度达到极限,灾害性的滑坡即发生.西城 滑坡就是在长期变形的基础上发生的,长江三峡库区 黄土坡滑坡也经历了类似的变形. 4讨论与结论 ?西城滑坡前缘,滑床中发育有裂隙,顺层滑动 带及倒转褶皱等变形构造;?根据变形构造的形态与 产状,空间分布,运动学及动力学特点,这些变形构造 是斜坡在长期重力作用下岩体蠕变的产物;?西城滑 坡是在斜坡重力长期变形基础上进一步发展的产物. 以前对滑坡的勘察与研究,将更多的注意力放在 了滑坡的最终产物,即滑坡堆积的形态和结构的特征, 追寻滑带的特征也是过去滑坡研究中的主要工作之 一 ,但对于滑坡前期的,为滑坡滑动作变形准备的斜坡 长期变形问题却没有引起足够的重视,而可能就是缺 乏对这个环节的认识,不能够全面把握变形斜坡的特 征,造成对三峡库区一些变形斜坡认识上的分歧. 许多大型滑坡在滑坡发生前都经历过长期的变 形准备过程,滑坡前的变形,或多或少会被保留,它们 成为我们认识或重建滑坡形成演化历史的重要线索. 还有一些斜坡,在重力作用下经历了长期岩体蠕 变,但可能并没有演化为滑坡.这类斜坡岩体表现为 松动乃至松散,但没有形成统一的滑动面,在斜坡治 理中应与滑坡区别对待.这是我们国家斜坡灾害研 究中以前重视得不够的一个环节,也将是三峡库区滑 坡研究进一步取得突破的关键点之一. 参考文献: [1]马杏垣,索书田,游振东,等.嵩山构造变形[M].北 京:地质出版社,1983. 【2]ChigiraM.,Long—ter/ngravitationaldeformationofrocksby massrockcreeplJ].EngineeringGeology,1992.32:157— 184. [3]邓清禄,王学平.黄土坡滑坡的发育历史:坠覆一滑坡 一 改造[J].地球科学——中国地质大学,2000,25 (1):44—50. 14JQ.L.Deng,z.Y.Zha,z.Q.Cui,x.P.Wang.Mass rockcreepandlandslidingontheHuangtuposlopeinthe reservoirareaoftheThreeGorgesProject,YangtzeRiver, ChinalJJ.EngineeringGeology,2000.58:67,83. [5]邓清禄,徐复兴,安幼林.长江三峡库区云阳县西城滑 坡前期变形系统[J].人民长江,2002(6):12—14. TheresearchofprophaseslopecreepingmotionofXicheng landslideinYunyangCountyofThreeGorgesprojectarea FANGYi-min,ZHANGJing-wei,YANGJian-ying,DENGQing-lu (WorkHeadquarterofPreventionandTreatmentofGeologicalHazardsinThreeGorgesArea ,Yichang434300,China) Abstract:XichengLandslideisatypicallarge-scalerockylandslidewhichsufferedalongperioddeformation.Xicheng LandslideisoneoffourbigoneslistedinThreeGorgesProjectArea,throughreconnaissanceitsstructureanddeformation systemincludingdrape,crannyandsequentslidebedweredeeplyrealized.Inthispaperthedeformationconformation, space-distributionandkinematicsoftheLandslide'slidebedandfrontdevelopmentareexpatiatedindetail.therelationship betweenLandslide'Sdeformationsystemandevolvementareanalyzed,andweconsiderthattheLandslidesufferedalong periodgravityactionandhadalongcreepingmotionintheLandslide'Sprophase.Theresearchinthispaperhasan importantdirectionmeaningforrecognizingtheloosegeologicalbodywithdeepthicklayerinsomecountiesofThreeGorges ProjectArea. Keywords:landslide;YunyangCounty;ThreeGorgesProject;gravitydeformation;slopecreepingmotion