南水北调西线工程区主要山地灾害

作者:符新阁;杨伟;应敬浩;屈龙 刊名:华北水利水电学院学报 上传者:孙庭

【摘要】南水北调西线工程地处青藏高原东部,地质条件复杂,新构造活动强烈,崩塌、滑坡、泥石流等山地灾害较为发育.分析了工程区主要山地灾害的发生机制及其影响因素,深入研究了山地灾害存在和活动的时空分布规律.研究表明,泥石流的活动具有很强的季节性,崩塌、滑坡的发生也具有季节性,随着人类工程活动加剧,崩塌、滑坡发生的频度会更高,危害更大;在区域上,达曲、杜柯河崩塌、泥石流最为发育,其次是泥曲;杜柯河、玛柯河滑坡最为发育.西线工程的建设可能诱发新的山地灾害,影响工程的正常运行.了解并掌握山地灾害的诱因及分布规律有助于采取相应的防范措施,减少人为山地灾害的发生,降低山地灾害造成的损失.

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南水北调西线工程是西部大开发4大标志性工程之一,地处青藏高原东部.该地区高山峡谷众多,新构造活动强烈,地质条件复杂,多年冻土和季节性冻土发育.大坝附近、库区、施工公路和输水线路区隧洞出入口附近等区域的崩塌、滑坡、泥石流等山地灾害较为发育川,其存在和活动具有一定的时空分布规律.西线工程的建设可能诱发新的山地灾害,进而影响工程的正常运行.了解并掌握山地灾害的诱因及分布规律,可以提高前瞻性、预见性,并采取相应的防范措施,降低山地灾害造成的损失.l山地灾害主要类型及发生机制受自然条件控制,西线工程区山地灾害类型多样,同时在分布上具有一定的特点和规律.区内主要山地灾害有滑坡、崩塌、泥石流及潜在的地质病害类型,如危险边坡及大型堆积体等’;其次为山洪、水土流失、冻胀和热融(冻融土流)等.山地灾害的发生是边坡上岩土体的应力状态改变,进而打破原有平衡状态而失稳的过程.与其所处的自然地理、地质背景及人类活动密切相关.1.1崩塌的发生机制崩塌以垂直位移为主,根据破坏形式,可分为坠落式、倾倒式和剥落式.由于风化、卸荷作用产生裂隙,并使原有结构面强度弱化、变宽,斜坡上岩土体与母体联系变弱;对于竖向结构面,处于悬空状态的岩土块体在降雨或地震作用下,一旦与母体之间的凝聚力及抗剪力小于其自身重力,便脱离母体,发生崩塌;对于倾斜结构面,斜坡上岩土体与母体的联系仅受摩擦力维系,凝聚力为零,岩土块体处于临界平衡状态.在降雨或地震作用下,临界平衡状态被打破,发生崩塌.西线工程区以剥落式崩塌居多.1.2滑坡的发生机制根据岩土类型,滑坡可分为翻性土滑坡、黄土滑坡、堆积碎石土滑坡、破碎岩石滑坡、基岩滑坡等.西线工程区一般为堆积碎石土滑坡、破碎岩石滑坡.滑坡的发生机制可以通过滑坡的发生发展过程来分析.根据滑坡变形的特点,滑坡的发生发展过程可划分为3个主要阶段:不稳定因素积累阶段(亦称蠕动压密阶段)、滑动阶段及滑坡体相对稳定或固定阶段(亦称稳定压密阶段).其大致过程是:滑坡蠕动一坡面变形一滑动一暂时稳定.在不稳定因素积累阶段,组成斜坡的岩体在一系列作用(如坡脚的冲刷作用、地下水作用等)的影响下,使坡体应力状态改变,潜在滑面上的岩石抗剪强度下降,斜坡稳定系数降低.不稳定因素的继续积第32卷第4期符新阁,等:南水北调西线工程区主要山地灾害累,使斜坡个别地段应力超过岩体强度,产生蠕动区,出现局部变形和裂隙.这时雨水、地表水的渗人,成为滑动的诱发因素,加快滑坡作用的进程,从而进人滑动阶段.在滑动阶段,滑坡体整体滑动,由开始滑动到剧滑.之后,由于地形地貌及其自身能量的损失,滑动中止,从而进人滑坡体相对稳定或固定阶段.1.3泥石流的发生机制西线工程区主要发育沟谷型暴雨泥石流,其发生机制可以通过其活动过程来分析’].首先,满足地形地貌条件的足够的松散固体物处于临界平衡状态.然后,在强降水、冰雪融水环境下,由于渗人松散固体物质的水不能继续、及时地渗出或向下部岩体渗透,松散固体物质长时间遇水变为固液混合物.固液混合物是一种特殊的流体,在重力作用下,沿沟谷迅速流动,便形成泥石流冲出沟口,在沿沟及沟口附近造成危害.2山地灾害发育的影响因素2.1影晌滑坡、崩绷发育的主要因索2.1.1地形地貌地形越复杂,坡度越大,岩土体稳定性愈差.在西线工程区,大多地区河谷深切,山高坡陡,为滑坡、崩塌的发育提供了地形地貌条件.2.1.2岩土类型完整性好、强度高的岩石,其稳定性好;反之则差.西线工程区以三叠系上统地层分布最广,其他地层零星分布.三叠系是一套普遍受浅变质含火山岩屑类复理石建造,岩性主要是呈一定韵律组合的浅变质砂、板岩,局部夹

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