以西藏吉隆县色琼崩塌为例浅析高位远程崩塌防治对策研究

(整期优先)网络出版时间:2023-08-10
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以西藏吉隆县色琼崩塌为例浅析高位远程崩塌防治对策研究

翟胜强1,2 ,常亚奇1,2,王川平1,2

1.四川省地质环境调查研究中心 四川成都  610081   2.四川省地质灾害防治工程技术研究中心 四川成都 610081

摘要:研究区地质背景简单主要致灾因素为地质条件和水文地质条件,激发因素主要为自然地质条件和气象水文条件。现状地质灾害发育,主要为崩塌/滑坡。发育强度中等~强,危害程度中等,危险性中等~大。建议采用搬迁避让、监测预警、全面清除灾害体、工程治理等手段进行防治。

关键字:色琼崩塌;高位远程崩塌;防治对策;

1研究区概况

(1)研究区自然地理条件

吉隆县位于西藏自治区日喀则市的西南部,吉隆县萨勒乡色琼村,色琼村崩塌位于萨勒乡色琼村后山,距离吉隆县城约100km,距离日喀则市市区约600km。崩塌前缘有村道穿过,交通较为方便[1]

吉隆县由喜马拉雅山主脉分割为南坡和北坡两部分,地势北高南低。均以山地为主,平均海拔4800m,山峰较平缓。总体属高山峡谷地貌。根据其地形地貌特征可划分为山地和河谷两大地貌单元。

(2)地质条件

勘查区所在高山地区,斜坡及周边组成物质从上至下,依次为前震旦系聂拉木群(AnZnl)、第四系崩坡积层(Q4 col+dl)、第四系更新统残坡堆积层(Q4e1+d1)。其中主要研究岩性为前震旦系聂拉木群(AnZnl)主要分布于吉隆县南部的托丹~希夏邦马峰一带,呈近东西向分布,面积较大。主要岩性为:片岩、片麻岩、混合片麻岩,灰-深灰色变质砂岩。中风化,灰色——浅灰色,中细粒结构,中~厚层状构造,硅质胶结,成份以砂岩为主。岩质硬,锤击声脆。产状80°∠15°,发育两组节理裂隙,节理L1产状150°∠70°,节理L2产状230°∠65°[2]

2高位远程崩塌基本特征及形成机制

(1)高位远程崩塌基本特征

高位远程崩塌主要为危岩体崩塌,危岩体的形成主要受地形地貌、地层岩性、地质构造、岩体结构面组合等因素控制;并受常年风化、地震、降雨及人类工程活动影响。前者是形成危岩的基本条件,后者是促使危岩发展及崩落的诱发因素。不同控制因素组合决定危岩体不同的形态、规模、分布及破坏方式[3]

色琼崩塌位于日喀则市吉隆县萨勒乡色琼村,距离吉隆县城约100km,距离日喀则市600km。山顶高程为3680m,斜坡坡脚居民区高程为2650m,相对高差1030m。崩塌体发育于色琼村后山陡崖上。色琼崩塌危岩体岩性为前震旦系聂拉木群(AnZnl):灰色——浅灰色变质砂岩,薄层~中厚层状,为勘查区内主要岩层。

根据调查整个危岩区分布在3100-3680m之间,相对高差约580m,危岩区横宽约1600m,距坡脚相对高差1000-1200m。危岩区总面积约0.52km2,危岩区后部山体地形坡度25-40°之间,未见有大的、贯穿卸荷裂隙,危岩区整体处于稳定状态。

根据区内危岩及危石的分布危岩区边坡的地形地貌和落石的主崩方向,以坡间2段凹槽为界以及灾害体特征,将整个斜坡划分三个危岩区,即Ⅰ#危岩区、Ⅱ#危岩区和Ⅲ#危岩区,见图1,其中Ⅰ#危岩区位于西北侧陡坡处,Ⅱ#危岩区位于场地中部,Ⅲ#危岩区位于东侧陡坡处。坡面下方零星分布多处滚石。

图1  勘查区分区全貌

(2)形成机制

色琼崩塌危岩的形成机制划分为以下几种模式。

①卸荷回弹

弹脆性变质砂岩岩体强度较高,积存有较高弹性应变能,在斜坡形成过程中向临空方向回弹膨胀,使变质砂岩结构松驰,同时在坡肩集中应力和残余应力的作用下产生卸荷裂隙。研究区内右侧危岩体为该种形成机制。

②弯曲一拉裂

多发育于陡崖上段,由于陡崖与其底座不同岩层抵抗风化能力强弱不同而产生差异风化,在硬质岩底面下形成崖腔,上部岩体呈悬臂梁形式向崖面凸出,受自重作用下向临空方向发生弯曲,于后缘造成拉裂,并有绕崖腔拱点转动的趋势,变形加剧可将弯曲的危岩体折断,导致拉断或绕崖腔拱点转动破坏。

③蠕滑-拉张

多发生于陡崖的最前缘,表现为厚层状变质砂岩岩体后缘出现上宽下窄的拉裂隙,当发育倾向坡外的结构面进一步发育,一旦滑移面贯通或剪断潜在剪切面,即发展为滑塌剪切破坏。

(3)稳定性分析

色琼崩塌危岩由于地质构造作用影响,岩体节理裂隙发育,整个危岩区长度较长,面积较大,所形成的危岩块体点多、面广。我们根据详细调查资料,着重对陡崖、陡坡段的岩体结构、结构面特征、斜坡形态以及对不同时期崩塌形成的条件、特点的类比进行稳定性分析。

天然工况下,色琼崩塌危岩体处于基本稳定状态。

暴雨工况下,色琼Ⅱ#危岩区危岩体处于基本稳定状态,Ⅰ#危岩区危岩体处于欠稳定状态,Ⅲ#危岩区危岩体处于不稳定状态。

地震工况下,色琼危岩体处于不稳定状态。

3威胁对象与防治对策

(1)威胁对象

该崩塌的危害对象为崩塌体周边分布的色琼村村民29户140人、村委会、热索环线公路、村道等等,直接威胁财产超过2500万元,其险情级别为中型。危害性较大,如果不及时进行治理,崩塌落石将极大的影响当地居民人身安全和正常的生产生活。

(2)防治措施

①搬迁避让

据调查,色琼崩塌的危害对象为崩塌周边分布的色琼村村民29户140人、村委会、热索环线公路、村道等等,直接威胁财产超过2500万元,其险情级别为中型。崩塌灾害属于超高位远程岩质崩塌,上方坡体危岩方量极大。同时色琼村临近尼泊尔地界,考虑边境管控政策,下方居民不宜搬迁,防治难度大。搬迁实施难度大、且受区域地形等因素影响选址困难。故搬迁避让方案不可取[4]

②监测预警

监测预警可作为该危岩区的防治方案,但由于目前危岩区已出现变形破坏,经计算,在暴雨工况和地震工况下绝大部分处于欠稳定~不稳定状态,且危岩区的影响区为居民聚居区,而该方案不能彻底根除灾害隐患,故只可作为该危岩区治理的辅助措施。

③全面清除灾害体

该方案即对危岩区内危岩进行全面清除,彻底消除地质灾害安全隐患。若实施该方案,不仅施工难度大,且若全面清除,则清除后裸露的坡面不仅在风化剥蚀等作用后易新产生危岩而影响坡下居民的安全,且严重影响周边的景观环境。该方案可作为辅助措施。

④工程治理

目前危岩治理方法很多,根据该危岩的特点,同时参考国内有关危岩的防治经验,并考虑强暴雨和地震等不利因素对该危岩体造成的影响,为防止危岩造成危害,防治工程可采用被动防护、清危、锚固等进行综合治理。

4结论

研究区所处区域地质背景条件复杂程度中等,区域地壳稳定性属不稳定;所处地貌单元为山区地貌,总体地势北高南低,地形地貌条件复杂;地层与岩石条件为中等;地质构造条件为简单;岩土类型分层较少,物理力学性质较差,岩土工程地质条件复杂;地下水、地表水对工程建设有一定影响,文地质条件中等;人类工程活动对地质环境影响程度强烈,综合判定研究区地质环境条件复杂程度为复杂,综合分析各地质环境因素对研究区主要致灾地质作用的形成、发育所起的作用和性质,可以确定主导地质环境因素为岩土工程地质条件和水文地质条件,激发因素主要为地质环境因素[5]

研究区内现状地质灾害发育,主要为危岩体崩塌,发育程度中等,危险程度大,危险性大。可能引发的地质灾害类型主要有崩塌/滑坡。在各种预测的地质灾害中,崩塌发育程度中等~大,危害程度中等,危险性中等~大。。

因此在研究区防治的灾害主要为危岩体坡崩塌。建议采用搬迁避让、监测预警、全面清除灾害体、工程治理等手段重视崩塌地质灾害的危害,定期监测区内危岩体的情况,及时发现及时处理,避免造成更大的损失。

参考文献:

[1]邬铁.浅析地质灾害现状与治理工程施工安全对策[J].世界有色金属,2020(10):287-288.

[2]王志,伏顺成,曹豪杰,等.地质灾害危险性综合评估—以广东省五华县为例[J].矿产勘查,2020,11(7):1470-1477.

[3]四川省地质环境监测总站.四川省地质灾害调查研究报告[R].1994.

[4]刘传正.地质灾害勘察指南[M].北京:地质出版社.

[5]梅鸿儒.云南地区公路边滑坡地质灾害风险评价及防治措施研究[D].武汉:湖北工业大学,2020.