顺向河谷陡倾角层状岩体边坡变形破坏模式及特征.pdf

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1、2014年3月第34卷第1期四川地质学报Vo1．34No．1Mar．，2014顺向河谷陡倾角层状岩体边坡变形破坏模式及特征李进元，施裕兵(中国水电顾问集团成都勘测设计研究院，成都610072)摘要：我国西部地质环境复杂，大量顺向河谷中存在陡倾角层状岩体倾向坡外的边坡，具较高的地质灾害危险性。该类边坡在漫长的地质历史过程会发生位移～弯曲，经历轻微弯曲、强烈弯曲隆起阶段和变形破坏阶段。特殊的坡体结构在较长时间内使该类边坡可基本稳定，但地震、爆破、工程开挖切脚及水库蓄水等易使其失稳。本文通过典型实例探讨了顺向河谷陡倾角层状岩体且倾向坡外边坡的变形破坏模式和特征。关键

2、词：边坡；顺向河谷；陡倾角层状岩体；变形破坏中图分类号：P642．2文献标识码：A文章编号：1006—0995(2014)01—0104—05DoI：10．3969~．issn．1006—0995．2014．01．025我国西部地区处于隆升强烈且海拔最高的第一阶梯带内，具有河谷深切的高山峡谷地貌，外营力对浅表岩体改造强烈、地震活动相对较活跃，从而造就了西部地区成为地形和地质条件极其复杂的区域，且在客观上具有较高的地震危险性和地质灾害危险性Ⅲ。而我国西部地区蕴藏着丰富的水力、矿产等资源，交通较落后。随着我国西部大开发战略实施，该区域内的水电、矿产资源将得到大规模

3、开发，道路桥梁等基础设施建设也正规划实施中。顺向河谷陡倾角层状岩体且倾向坡外边坡的变形破坏模式和特征的研究具有重要意义。1典型实例分析1．1唐家山滑坡唐家山位于北川县通口河右岸，岸坡高约250—400m，约以l350m为界，上部地形较缓，坡度25。～30。，下部地形相对较陡，坡度35。一45。。坡面上下游各分布一条小型冲沟，上游为大水沟，下游为小水沟，两沟相距约500m，冲沟下切深度约20～40m。通口河以N70。E流经唐家山然后折转为$40oE，唐家山一带上下游分别有大水沟、小水沟切割，正面被通口河切割，形成三面临空且略向左岸凸出的山体，坡体结构为典型的层状

4、地层中倾坡外的纵向河谷。该河段位于青林口倒转复背斜的核部附近，出露地层为寒武系下统清平组上部(∈。c)灰黑色薄～中厚层状长石云母粉砂岩、硅质板岩夹薄～极薄层泥灰岩、泥岩和千枚岩，岩层呈软硬相间，岩层总体产状N60。～80。E／NWL35。一45。。坡脚一带有基岩出露，坡顶及坡面分布厚约5～15m厚的残坡积碎石土层，植被茂盛。坡脚为苦竹坝电站库区，枯水期水面高程664～665m，水面宽100～130m。水深0．5～4m，河床中堆积有厚约15～20m的含泥粉细砂层。受青林口倒转复背斜影响，地层发生强烈揉皱，岩体较破碎。该套地层中主要发育以下4组裂隙：@N70。～8

5、0。W／NE(SW)L35。～45。，为层面裂隙，延伸长，层问顺层挤压带较发育，宽约5～15cm，局部达50cm，风化强烈；@N25。～30。E／NWL10。～15。，延伸5～10m，间距一般为1～5m；@N80o～85。E／NWL70。一80。，延伸5～8m，问距一般为3—5m；@N20。～40。E／NW(SE)60。～70。，延伸1～3m，间距一般为0．5～2m。此外因构造强烈挤压作用，岩体隐裂隙十分发育，将岩体切割为大小20—60em块体。强风化强卸荷带厚度约1030m，弱风化弱卸荷带厚度基本相当，约50～80m。2008年5月12日汶川特大地震造成唐家

6、山发生突发性滑坡(图1)，形成著名的唐家山堰塞湖。据现场实地调查，唐家山滑坡规模巨大，堰塞体顶部长约803m，宽约612m，面积约30．7万m。，滑坡体厚度达50～75m，体积约2037×104m。堰塞坝最高点高程793．9m，堰塞体底部高程669．5m，最大坝高124．4m，低洼垭口处坝高82．6m。2008年6月9日堰塞湖回水至上游约25km治城一带，水位达743．1m，堰塞湖总收稿日期：2013-03—12作者简介：李进元(1969一)，男，河北崇礼人，硕士，高级工程师，主要从事地质工程、岩土工程勘察及科研工作104顺向河谷陡倾角层状岩体边坡变形破坏模式

7、及特征容积约2．43亿m。唐家山位于5．12汶Ji『大地震发震的龙门山中央断裂上盘，距断裂直线距离约2km。据洪时中，唐家山位于本次地震Ⅺ度区内，龙门山断裂带附近50多个地震台站获得大于100Gal地震加速度记录，什邡八角、绵竹清平、汶川卧龙台记录到最大加速度达到633．1、842．1、957．7Gal，可见汶川地震对唐家山一带边坡影响是十分剧烈的。据现场调查和地震幸存者描述，山体滑坡时，漫天尘土，烟尘避日，滑坡体将河谷中的粉细砂层几乎刨殆蚀尽，左岸元河坝处直径约5m的混凝土吊桥桥墩向上卷高了约100m余，左岸坡体80m范围内原有植被和土层不翼而飞，露出光秃的

8、基岩，较远部位树木上的枝叶和树皮均被剥