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公路沿線地質(zhì)災(zāi)害孕災(zāi)環(huán)境與誘災(zāi)因子分析

2020-10-28 09:00:26王振剛
關(guān)鍵詞:坡腳坡體基巖

王振剛,趙 甫

(中煤科工集團(tuán) 西安研究院有限公司, 陜西 西安 710077)

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的需要,公路建設(shè)工程數(shù)量日益增多,尤其是山區(qū)公路建設(shè)工程,已成為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要交通運(yùn)輸紐帶。西部山區(qū)公路建設(shè)中,由于工程地質(zhì)條件復(fù)雜,崩塌、滑坡和泥石流成為常見(jiàn)的地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型[1-4]。地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生經(jīng)常與其所處的地質(zhì)環(huán)境存在必然聯(lián)系,即孕災(zāi)環(huán)境是地質(zhì)災(zāi)害形成與發(fā)生的基礎(chǔ)條件[4-8];在一定的外在因素的影響下,誘發(fā)了地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,即致災(zāi)因子成為地質(zhì)災(zāi)害爆發(fā)的誘發(fā)因素[9-14]。

本文通過(guò)對(duì)新疆國(guó)道G218鞏乃斯林場(chǎng)段沿線進(jìn)行了野外勘探及調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,總結(jié)調(diào)查區(qū)內(nèi)造成地質(zhì)災(zāi)害的主要的孕災(zāi)環(huán)境因素并揭示其誘災(zāi)因子,為高等級(jí)山區(qū)公路建設(shè)選線階段遇到的地質(zhì)災(zāi)害孕育環(huán)境和誘發(fā)因子的識(shí)別、災(zāi)害繞避等方面提供參考。

1 孕災(zāi)環(huán)境特征

新疆G218國(guó)道鞏乃斯林場(chǎng)段,位于鞏乃斯河流河谷區(qū)右岸漫灘上,全長(zhǎng)約5 km。研究區(qū)屬侵蝕河谷地貌類(lèi)型,受鞏乃斯河流沖刷侵蝕影響,溝谷切割強(qiáng)烈、河道狹窄、沿河谷走向左右兩側(cè)發(fā)育連續(xù)陡坡,陡坡后緣區(qū)與常年積雪的高山區(qū)相連,且區(qū)內(nèi)發(fā)育深大斷裂與斷層,裸露的巖石破碎、風(fēng)化層較厚。圖1為研究區(qū)內(nèi)地形地貌特征圖。由于區(qū)內(nèi)工程地質(zhì)條件復(fù)雜,崩塌、滑坡與泥石流等地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)。研究區(qū)內(nèi)的G218國(guó)道位于滑坡坡腳與泥石流堆積區(qū)的路面均出現(xiàn)了不同程度的開(kāi)裂變形,路面坑洼不平,影響車(chē)輛正常通行。

圖1 河谷區(qū)地形地貌圖

通過(guò)對(duì)研究區(qū)內(nèi)滑坡與泥石流地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的工程地質(zhì)測(cè)繪、鉆孔勘探、物探等勘察方法,查明了研究區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的形成機(jī)制、發(fā)育特點(diǎn)以及穩(wěn)定性特征。最后,總結(jié)了研究區(qū)內(nèi)地質(zhì)環(huán)境特點(diǎn),對(duì)災(zāi)害的形成、發(fā)育與其所處的地質(zhì)環(huán)境的關(guān)系即孕災(zāi)環(huán)境特征,進(jìn)行了深入分析。分析表明地質(zhì)災(zāi)害的形成和發(fā)生與區(qū)內(nèi)的六大地質(zhì)因素:河流(溪流)、斜坡坡度、斜坡坡向、巖土體類(lèi)型、斷裂、大氣降水緊密相關(guān)。

1.1 河流(溪流)

新疆國(guó)道G218鞏乃斯林場(chǎng)段為侵蝕河谷區(qū)地貌類(lèi)型,區(qū)內(nèi)分布的水系主要為鞏乃斯河流及高山區(qū)融雪而形成的沖溝溪流。鞏乃斯河流位于溝谷底部,是一條逆流河,由東向西,流經(jīng)新源縣全境,與喀什河、特克斯相匯流入伊犁河。其支流發(fā)育,流域面積4 123 km2,多年平均徑流量16.4×108m3。主要接受大氣降水與高山區(qū)融雪溪流的補(bǔ)給。受河流沖刷侵蝕作用,河道下切較深、兩側(cè)斜坡的坡腳高陡。尤其在汛期,河水漲幅較大、水流湍急,坡腳常發(fā)生淘蝕塌岸現(xiàn)象。高山區(qū)融雪后融水匯聚形成溪流,流經(jīng)斜坡過(guò)程中,坡體表面形成寬窄、深度不一的沖溝,在沖溝匯聚后向鞏乃斯河流排泄。

1.2 斜坡坡度

鞏乃斯河流常年的沖刷作用,使得溝谷切割較深,兩側(cè)斜坡發(fā)育,尤其是形成高而陡的坡腳;高山區(qū)積雪受季節(jié)性?xún)鋈谧饔?,消融后形成的溪流沿著斜坡向坡腳的溝谷排泄,既對(duì)斜坡表面進(jìn)行沖刷,又切割斜坡成大小不一的沖溝。尤其是滑坡分布區(qū),坡體整體呈上部陡峻、中部緩降、坡腳高陡的“靴”狀?;麦w前后緣高差介于160 m~200 m,坡腳臨空面坡度介于35°~60°。高陡的斜坡易受外動(dòng)力因素影響,在傾覆力矩作用下土體發(fā)生滑塌、巖石更易發(fā)生彎曲變形進(jìn)而造成失穩(wěn)[3]。

1.3 斜坡坡向

該區(qū)斜坡形成過(guò)程中主要受鞏乃斯河流的沖刷與切割作用,河流溝谷兩側(cè)的斜坡在整體上傾向河谷底,且傾向與河道近于垂直。位于河道的坡腳處形成天然臨空面,坡體受重力作用下,斜坡整體上有向坡腳傾覆變形趨勢(shì),坡腳區(qū)成為斜坡體的應(yīng)力集中區(qū)。水流對(duì)坡腳的沖刷作用,加劇了坡腳巖土體的失穩(wěn)變形,從而影響了坡體整體的穩(wěn)定性。

斜坡后緣高山區(qū)積雪融化形成的溪流,流經(jīng)斜坡過(guò)程中,對(duì)坡體也起到?jīng)_刷和切割作用,在斜坡側(cè)方形成了深大沖溝,產(chǎn)生側(cè)向臨空面,坡體側(cè)向約束的減弱降低了斜坡整體的穩(wěn)定性。

1.4 巖土體組成

斜坡淺部地層主要為黏土與碎石夾雜而成的松散堆積物,其下為基巖層分布。斜坡中上部覆蓋著松散堆積物(碎石土層),其孔隙、裂隙發(fā)育,松散且透水性強(qiáng)。主要由后緣出露的基巖風(fēng)化、崩塌產(chǎn)生的碎塊石在重力和水流沖刷作用下與粘土混合搬運(yùn)并堆積而成。斜坡中下部主要由砂、卵礫石及黏土層組成,其表面植被發(fā)育,形成天然草地。

松散堆積層下部的基巖主要由軟—硬質(zhì)的泥巖和砂巖等軟巖組成。斜坡受區(qū)內(nèi)斷裂與斷層等地質(zhì)構(gòu)造作用的影響,巖層節(jié)理與裂隙發(fā)育,巖石易破碎;在受上部松散堆積物入滲水的影響下,巖石風(fēng)化程度加劇,風(fēng)化層較厚。風(fēng)化的基巖層內(nèi),節(jié)理與裂隙發(fā)育的軟弱結(jié)構(gòu)面易于貫通發(fā)展,形成軟弱破碎帶。研究區(qū)內(nèi)的滑坡鉆孔勘探中,該軟弱破碎帶在大型基巖滑坡中,其滑動(dòng)帶中都有揭露。

1.5 斷裂

研究區(qū)內(nèi)西南側(cè)為那拉提斷裂帶,在鞏乃斯河流上游通過(guò)。東北方向分布一條近東西走向的斷層,該斷層是由那拉提活動(dòng)斷裂控制發(fā)育。

通過(guò)對(duì)斷裂露頭的實(shí)地調(diào)研,斷裂帶發(fā)育條帶狀高嶺土風(fēng)化蝕變帶和碎裂石英帶,顯示出斷裂帶物質(zhì)經(jīng)受過(guò)劇烈的擠壓、變質(zhì)作用及多期次活動(dòng),斷裂帶垂直寬度約600 m~800 m。依據(jù)相關(guān)資料分析,那拉提斷裂帶屬于全新世活動(dòng)斷裂,有發(fā)生7級(jí)地震的構(gòu)造條件,且為發(fā)震斷裂。區(qū)內(nèi)東北方向分布的近東西走向的斷層,通過(guò)物探勘查,表明斷層走向長(zhǎng)度約3 km。該斷層與那拉提斷裂帶相距較近,推測(cè)該斷層的形成受那拉提斷裂的控制。

斷裂的發(fā)育與運(yùn)動(dòng),使巖體切割錯(cuò)斷,在其推擠與張拉作用下,促進(jìn)巖石節(jié)理與裂隙的發(fā)育,巖石更破碎,斜坡中巖石的整體穩(wěn)定性受到加速破壞。

1.6 大氣降水

調(diào)查區(qū)屬亞歐大陸的中心地帶,為典型的濕潤(rùn)大陸性中溫帶氣候。山間谷溫暖濕潤(rùn),光熱條件充足,冬季寒冷,夏季清涼。夏季降雨充沛,雨雪天氣主要集中在夏季與冬季,年均降雨量980 mm。區(qū)內(nèi)的降雨與降雪是鞏乃斯河流補(bǔ)給和高山冰雪覆蓋形成的重要補(bǔ)給來(lái)源。大氣降水補(bǔ)給河流后,河流汛期水量與過(guò)水面積的增大,加劇河水對(duì)岸坡的淘蝕強(qiáng)度;降水通過(guò)斜坡表面入滲,一方面會(huì)增加坡體重度,另一方面入滲的水流將軟化斜坡巖土體,降低其抗剪強(qiáng)度值,從而影響了斜坡的穩(wěn)定性。

2 地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征

通過(guò)對(duì)調(diào)查區(qū)的地質(zhì)測(cè)繪與勘探,查明主要的地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型為滑坡和泥石流,其中滑坡地質(zhì)災(zāi)害13處、泥石流災(zāi)害1處,且沿研究區(qū)內(nèi)國(guó)道G218及鞏乃斯河流兩側(cè)呈“線”狀分布、在F1與F2斷裂所轄的“入”字型區(qū)內(nèi)呈“群”狀發(fā)育。研究區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害分布特征如圖2所示。

圖2 地質(zhì)災(zāi)害分布圖

2.1 滑坡地質(zhì)災(zāi)害分布特征

滑坡災(zāi)害為研究區(qū)內(nèi)的主要災(zāi)害類(lèi)型,區(qū)內(nèi)共分布13處,其中河流左岸7處(H1—H7)、右岸6處(H8—H13)?;乱?guī)模以大型為主,其中特大型2處、大型8處,中型3處;滑坡類(lèi)型按照滑帶位置分為兩類(lèi):位于基巖頂面的松散堆積層滑坡、位于基巖內(nèi)部的基巖型滑坡。

河流左岸滑坡規(guī)模主要為大—中型,滑體以松散的碎石土堆積層為主,滑體厚度介于10 m~25 m,滑床為中—微風(fēng)化砂、泥巖基巖層,坡腳均為鞏乃斯河流的階地岸坡。且與F1那拉提斷裂帶距離越近,滑坡的滑體約厚、規(guī)模越大;河流右岸滑坡最深的滑帶多位于強(qiáng)風(fēng)化的砂巖與泥巖層中,滑體上部為松散堆積的碎石土層、下部為強(qiáng)風(fēng)化的巖石層,且滑體較厚、厚度介于15 m~45 m,滑床為中—微風(fēng)化的砂巖與泥巖,并且存在多級(jí)滑動(dòng)面特征。如圖2中的H10、H11為特大型滑坡,F(xiàn)2斷層由二者后緣切割通過(guò)。其中H11滑坡是研究區(qū)內(nèi)滑體最長(zhǎng)、滑帶最深、規(guī)模最大的特大型滑坡:滑體中部縱向長(zhǎng)度約1 500 m、寬度約900 m、滑體最深為地表以下45 m。經(jīng)野外鉆孔勘探揭露與分析,滑動(dòng)過(guò)程中滑體產(chǎn)生了多層滑動(dòng)面即具有多期次滑動(dòng)的特點(diǎn),且滑體出現(xiàn)了分離。該滑坡滑動(dòng)在整體上呈現(xiàn)出“分期、分級(jí)、分塊”的滑動(dòng)特征。

2.2 泥石流地質(zhì)災(zāi)害分布特征

泥石流災(zāi)害分布在研究區(qū)內(nèi)的鞏乃斯河右岸上游(位置見(jiàn)圖2)。按規(guī)模分,該泥石流屬大型;按位置劃分,該泥石流屬山坡型泥石流。泥石流區(qū)縱向長(zhǎng)約1 300 m,橫向?qū)?60 m。泥石流形成區(qū)較寬廣,坡度介于40°~60°之間。其組成物質(zhì)主要為后緣高陡基巖風(fēng)化后崩塌產(chǎn)生的碎塊石與黏土混合而成的碎石土松散堆積物,其溝床主要由砂巖、泥巖組成。泥石流形成區(qū)物源匯集面積較開(kāi)闊,災(zāi)害發(fā)生后在其坡面上形成數(shù)條洪流槽;流通區(qū)通道迅速變窄,為一相對(duì)狹長(zhǎng)的過(guò)流通道;堆積區(qū)呈扇形,粘土和碎石大量地堆積于鞏乃斯河流階地及漫灘。泥石流發(fā)生后推擠原河道向左岸變彎甚至改向,且國(guó)道G218在其堆積體中部穿過(guò)。

3 孕災(zāi)環(huán)境與誘災(zāi)因子分析

3.1 孕災(zāi)環(huán)境分析

新疆G218國(guó)道鞏乃斯林場(chǎng)段,全長(zhǎng)約5 km。研究區(qū)屬侵蝕河谷地貌類(lèi)型,溝谷切割強(qiáng)烈、河道狹窄、沿河谷陡坡發(fā)育,陡坡后緣與受季節(jié)性?xún)鋈谟绊懙母呱椒e雪區(qū)相連,區(qū)內(nèi)發(fā)育深大斷裂。特殊的地形地貌、不良地質(zhì)形成區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的孕災(zāi)環(huán)境。

3.1.1 地形地貌

(1) 斜坡坡度?;路植紖^(qū),坡體整體呈上部陡峻、中部緩降、坡腳高陡的“靴”狀?;麦w前后緣高差介于120 m~200 m,且滑坡坡腳臨空面整體坡度介于35°~60°,如表1所示滑坡坡腳臨空面坡度與坡體前后緣高差統(tǒng)計(jì)表。

表1 滑坡坡腳臨空面坡度及坡體前后緣高程差統(tǒng)計(jì)表

由表1可看出,特大型滑坡坡腳臨空面坡度稍緩,但其高程差最大;大型滑坡次之;而中型滑坡臨空面坡度最大,高程差最小。坡體前后緣高程差較大,受重力影響下,斜坡整體有向坡腳方向變形的趨勢(shì);坡腳開(kāi)闊的臨空面坡度較大,在水流沖刷等外動(dòng)力影響下,臨空面坡度進(jìn)一步變陡,淺部松散堆積物易滑移變形、節(jié)理與裂隙較發(fā)育的深部反傾巖石層易發(fā)生彎曲變形。

(2) 滑坡坡向。河流溝谷兩側(cè)的坡體整體上傾向河谷底,且傾向與河道近于垂直。表2為滑坡主滑方向與河道走向夾角統(tǒng)計(jì)表。

表2 滑坡主滑方向與河道走向的夾角統(tǒng)計(jì)表

位于河道的坡腳形成天然臨空面,直接接受河水的沖刷。特別是在降雨汛期,河水位的急劇抬升,水的流速提高加劇了淘蝕強(qiáng)度、尤其是擴(kuò)大了水流對(duì)斜坡的淘蝕面積。水流侵蝕的巖土體穩(wěn)定性變差易發(fā)生失穩(wěn)滑塌,失去坡腳支撐的后方巖土體易發(fā)生牽引式的漸進(jìn)破壞。

(3) 巖土體組成。斜坡中上部覆蓋的松散堆積物(碎石土層),孔隙、裂隙發(fā)育,松散且透水性強(qiáng)。地表水易于入滲,其下覆的基巖頂面成為相對(duì)隔水層,入滲水流聚集基巖頂面,增大了碎石土層的重度,產(chǎn)生了靜水壓力。因此,碎石土層與基巖的接觸面成為了潛在的滑動(dòng)面,如H11滑坡1-1′工程地質(zhì)縱剖面示意圖(見(jiàn)圖3)中的“淺層滑動(dòng)面”。

圖3 H11滑坡1-1′工程地質(zhì)縱剖面示意圖

通過(guò)對(duì)研究區(qū)內(nèi)滑坡附近基巖露頭產(chǎn)狀的量測(cè)與鉆孔勘探的揭露,坡體內(nèi)的基巖傾向坡內(nèi)(產(chǎn)狀29°∠59°),屬反坡結(jié)構(gòu)。F1與F2兩條斷裂將區(qū)內(nèi)巖層切割并呈“入”字型,兩條斷裂所轄?zhēng)r層在其活動(dòng)過(guò)程中的推擠與拉裂作用下,節(jié)理與裂隙較發(fā)育,巖石破碎,尤其是靠近F2一側(cè)的巖石更破碎。同時(shí)鉆孔勘探試樣顯示,巖石層有彎曲變形跡象,說(shuō)明傾向坡內(nèi)的巖石發(fā)生了向坡外的彎曲變形過(guò)程(如圖3中所示的位于上部松散堆積層與下部中—微風(fēng)化基巖層之間的巖石彎曲變形帶),進(jìn)一步說(shuō)明坡體內(nèi)的軟弱破碎帶不斷向深部發(fā)展,軟弱破碎帶的連續(xù)發(fā)展與貫通,形成了滑動(dòng)面位于基巖內(nèi)的基巖型滑坡,如下圖3中所示的滑動(dòng)面位于基巖內(nèi)的“深層滑動(dòng)面”。

(4) 斷裂。研究區(qū)內(nèi)分布兩條斷裂(斷層),F(xiàn)1與F2兩條斷裂在區(qū)內(nèi)相交并呈“入”字型。滑坡和泥石流中除一處滑坡外,其余均位于兩條斷裂左側(cè)(上盤(pán))。相關(guān)資料表明,活動(dòng)斷裂的上盤(pán)巖石較破碎,是地質(zhì)災(zāi)害的頻發(fā)區(qū)[11-12]。

鞏乃斯河流上游通過(guò)的F1那拉提斷裂帶,經(jīng)歷過(guò)多期次活動(dòng),且活動(dòng)劇烈。斷裂活動(dòng)過(guò)程中,受斷裂擠壓作用力影響,區(qū)內(nèi)的巖土體易發(fā)生推擠、拉裂破壞,同時(shí)產(chǎn)生新的節(jié)理與裂隙,加速巖土體破碎,加劇了斜坡整體的穩(wěn)定性降低。位于斜坡后緣的F2斷層,將完整的巖土體切割分離,促進(jìn)了滑坡后緣失穩(wěn)邊界的形成。斷裂活動(dòng)的地質(zhì)作用加劇了研究區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生與發(fā)展過(guò)程。

(5) 水流侵蝕作用。斜坡沿鞏乃斯河流兩側(cè)發(fā)育,坡腳巖土體受水流的淘蝕破壞與河谷下切的過(guò)程中,坡腳臨空面面積逐漸擴(kuò)大、坡度變陡。尤其是夏季接受降水補(bǔ)給后,河水位抬升、水流湍急,河水對(duì)坡腳松散堆積物的侵蝕作用加強(qiáng),坡腳穩(wěn)定性變差易發(fā)生失穩(wěn)滑塌,變形的連續(xù)發(fā)展對(duì)后方巖土體的支撐作用減弱,后方巖土體也隨著前方堆積物的滑動(dòng)逐漸向坡腳方向產(chǎn)生漸進(jìn)式的牽引變形。同時(shí)受坡腳臨空面的擴(kuò)大與變陡的連續(xù)發(fā)展,在重力的作用下,位于高陡斜坡體內(nèi)的反傾巖層也隨著河谷下切加深的過(guò)程,開(kāi)始向坡外彎曲變形,即坡體內(nèi)的基巖發(fā)生了反傾穩(wěn)定—彎曲變形的過(guò)程。彎曲變形的巖層在進(jìn)一步風(fēng)化及斷裂活動(dòng)的作用下,巖層漸進(jìn)破壞并出現(xiàn)軟弱破碎帶,此時(shí)巖層由彎曲變形階段進(jìn)入了折斷失穩(wěn)階段,軟弱破碎帶的進(jìn)一步發(fā)展并貫通后,產(chǎn)生了滑坡地質(zhì)災(zāi)害。

斜坡后緣高山區(qū)的積雪融水排泄過(guò)程中,流經(jīng)斜坡表面,入滲水流起到飽和、軟化作用,斜坡巖土體重度,物理力學(xué)強(qiáng)度降低,促進(jìn)了巖土體蠕動(dòng)變形的發(fā)展。并且積雪融水后水流匯聚,在坡體上沖蝕成溝,將坡體切割成條、塊狀,斜坡側(cè)向約束力減弱,坡體整體穩(wěn)定性降低。同時(shí),沖溝內(nèi)的水流也對(duì)坡體進(jìn)行了側(cè)向滲流補(bǔ)給作用。

3.2 誘災(zāi)因子分析

研究區(qū)內(nèi)滑坡類(lèi)型按照滑帶位置分為兩類(lèi):河流左岸且滑動(dòng)面位于基巖頂面的松散堆積層滑坡、河流右岸且滑動(dòng)面位于基巖層中的基巖型滑坡。

3.2.1 滑坡的誘災(zāi)因子

依據(jù)文前論述,斜坡上部堆積的碎石土層,松散且透水性強(qiáng)。地表水易于入滲,其下覆的基巖頂面成為相對(duì)隔水層,入滲水流聚集基巖頂面,增大了碎石土層的重度,堆積層儲(chǔ)存了較多勢(shì)能。當(dāng)河流在低水位期時(shí),高陡的坡腳基本保持穩(wěn)定狀態(tài),如圖4(a)所示;當(dāng)高山融水與降水補(bǔ)給量增大,河流水位漲幅較大時(shí),坡腳下部的松散堆積層浸入水位以下、在堆積層內(nèi)形成滯留水位,如圖4(b)所示;當(dāng)河流水位降落后,坡體內(nèi)的滯留水向外排泄時(shí),滯留水產(chǎn)生動(dòng)水壓力,浸泡軟化后的巖土體開(kāi)始牽引式的失穩(wěn)破壞,如圖4(c)所示。

坡腳失穩(wěn)對(duì)后方巖土體起到了漸進(jìn)式的牽引作用,該牽引作用的持續(xù)增強(qiáng),坡體內(nèi)集聚的勢(shì)能促進(jìn)了軟弱帶的形成與連通,而形成滑坡地質(zhì)災(zāi)害。

圖4 坡腳松散堆積體失穩(wěn)過(guò)程示意圖

斜坡坡度與前后緣高差大、坡腳形成開(kāi)闊的臨空面,受重力影響下,斜坡整體有向坡腳方向變形發(fā)展的趨勢(shì)。受入滲水流浸泡、斷裂活動(dòng)作用,坡體內(nèi)的反傾基巖將經(jīng)歷了反傾穩(wěn)定-彎曲變形過(guò)程。在重力與斷裂活動(dòng)作用下,巖石風(fēng)化破碎加劇,當(dāng)河道受水流侵蝕下切,將誘發(fā)坡腳基巖臨空面變形加劇,從而牽引后方巖石發(fā)生漸進(jìn)變形即后方巖石由彎曲變形階段進(jìn)入折斷失穩(wěn)階段,巖層內(nèi)軟弱破碎帶的進(jìn)一步發(fā)展并貫通,最終產(chǎn)生了滑坡地質(zhì)災(zāi)害。

因此,鞏乃斯河流對(duì)其兩岸斜坡坡腳的侵蝕作用是誘發(fā)區(qū)內(nèi)滑坡地質(zhì)災(zāi)害的主要因子。

3.2.2 泥石流的誘災(zāi)因子

現(xiàn)場(chǎng)走訪調(diào)研得知,研究區(qū)內(nèi)的泥石流災(zāi)害是發(fā)生在夏季7月—9月的降雨期,且在集中降雨期內(nèi),坡面局部常出現(xiàn)巖土體的“塑流性”滑動(dòng)遷移,此期間也是堆積區(qū)國(guó)道G218路面破損最嚴(yán)重時(shí)期。

泥石流區(qū)域內(nèi)受高山區(qū)積雪融水排泄的影響,坡面在水流沖刷作用下,地形逐漸變陡,形成“喇叭狀”的物源匯聚區(qū)。雪山融水流經(jīng)坡面排泄時(shí),基巖溝床阻隔水流繼續(xù)下滲后坡體淺部松散層吸水飽和,局部開(kāi)始形成滯留水體。當(dāng)夏季來(lái)臨時(shí),高山區(qū)雪山融水量增大并持續(xù)補(bǔ)給,松散堆積層內(nèi)滯留水體的面積隨之?dāng)U大,當(dāng)遇強(qiáng)降雨或連續(xù)降雨天氣時(shí),雨水對(duì)坡面進(jìn)行垂直補(bǔ)給,垂直補(bǔ)給將坡面分散的滯流水體相互連通,飽和的松散堆積層在靜水壓力與浮托力的共同作用下,隨著坡面溪流“一擁而下”而發(fā)生泥石流地質(zhì)災(zāi)害。

因此,強(qiáng)降雨是泥石流地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的主要誘災(zāi)因子。

4 結(jié) 論

(1) 新疆國(guó)道G218鞏乃斯林場(chǎng)段屬河流侵蝕河谷區(qū),研究區(qū)內(nèi)共有13處滑坡、1處泥石流地質(zhì)災(zāi)害;滑坡以大型為主,其中特大型2處、大型8處,中型3處;滑坡類(lèi)型分為兩類(lèi):位于基巖頂面的松散堆積層滑坡、位于基巖內(nèi)部的基巖型滑坡。泥石流災(zāi)害分布在河流右岸上游,屬大型山坡型泥石流。

區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害整體上沿河流呈“線”狀分布、F1與F2斷裂相交形成的“入”字型區(qū)內(nèi)呈“群”狀發(fā)育。

(2) 研究區(qū)內(nèi)孕災(zāi)因素主要為:河流(溪流)、斜坡坡度、斜坡坡向、巖土體類(lèi)型、斷裂、大氣降水,它們是地質(zhì)災(zāi)害形成與發(fā)生的基礎(chǔ)。斷裂構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使區(qū)內(nèi)的巖土體發(fā)生推擠、拉裂破壞,同時(shí)產(chǎn)生新的節(jié)理與裂隙,加速巖土體破碎,從而加劇了災(zāi)害的形成與發(fā)展。

(3) 斜坡坡腳河流的侵蝕作用使得坡體失穩(wěn)破壞首先從坡腳的漸進(jìn)破壞開(kāi)始,坡腳失穩(wěn)對(duì)后方巖土體起到牽引破壞作用。因此,鞏乃斯河流對(duì)其兩岸斜坡坡腳的侵蝕作用是滑坡災(zāi)害發(fā)生的主要誘災(zāi)因子。

高山區(qū)積雪融水在位于高陡開(kāi)闊的泥石流溝床上部的松散堆積層內(nèi),形成了分散的滯留水體,降雨垂直補(bǔ)給作用將分散的滯留水體相互連通,飽和的松散堆積層在靜水壓力與浮托力的共同作用下,誘發(fā)了泥石流災(zāi)害。因此,連續(xù)的強(qiáng)降雨是泥石流災(zāi)害發(fā)生的主要誘災(zāi)因子。

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