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汶川县城崩滑地质灾害发育特征及典型灾害点防治研究

张云祥  
【摘要】: 5.12汶川地震不仅导致汶川县城多处发生崩塌、滑坡等次生地质灾害,而且导致县城周边多处山体松动开裂,开裂松动山体发育有多处潜在崩塌、滑坡地质灾害,这些地质灾害对县城的安全构成了很大的威胁。本文以汶川县城区的崩塌、滑坡地质灾害为研究对象,分析了县城的崩滑地质灾害发育分布特征、成因机制以及影响因素。采用赤平投影法和极限平衡法分析研究崩塌灾害的稳定性。采用地质分析和极限平衡法分析研究滑坡灾害的稳定性。从不同角度分析崩滑灾害的防治措施方案类型选取,并以姜射坝1#崩塌和青土山滑坡典型灾害点为例,分析研究灾害的成因机制和稳定性,进而进行防治措施研究。此项研究对确保汶川县城的安全具有重要的实际意义。提供通过本项研究获得以下成果: (1)通过现场地质调查分析得到了汶川县城的崩滑地质灾害的发育分布特征:①崩滑地质灾害主要分布在岷江河谷两岸斜坡,高程上分布在1300~1600m;②崩塌灾害主要分布在45°~60°的斜坡上,滑坡主要分布在25°~35°以及40°~45°的斜坡上;③崩滑灾害主要分布在东、东南、南、西北坡向4个坡向的斜坡上;④崩塌灾害主要分布在灰岩和白云质灰岩地层,滑坡灾害物质主要为第四系松散堆积体;⑤崩塌灾害主要分布在顺向、反向以及斜向斜坡上。 (2)研究区由地震触发的新生崩滑类灾害共36处,其中新生崩塌地质灾害16处,占地震后崩塌灾害总数的88.89%,新生滑坡地质灾害5处,占地震后滑坡灾害总数的71.43%,不稳定斜坡全部是由5.12汶川地震触发的。新生崩滑地质灾害均为同震发生。可见,汶川县城的崩滑类地质的发生与5.12汶川地震有很大关系。 (3)研究区危岩崩塌灾害的变形破坏模式有倾倒式、滑移式、坠落式等,以及碎屑流沿坡面发生的溜滑。滑坡灾害变形破坏模式主要有牵引式和推移式两种。灾害类型和变形破坏模式与斜坡结构类型有很大的关系。影响崩滑地质灾害的主要因素有地形地貌、地层岩性、地质构造、地震、降雨、人类工程活动。 (4)采用赤平投影法和极限平衡法分析研究崩塌灾害的稳定性,结果显示:崩塌灾害的稳定性较差,以不稳定、欠稳定状态的崩塌灾害为最多,说明崩塌灾害在今后发生的可能性很大,其次是稳定状态为基本稳定~欠稳定的崩塌灾害较多,这些灾害整体稳定性较好,但在地震、降雨等不利因素作用下发生崩塌的可能性较大或是斜坡局部存在稳定性较差的地段,易发生崩塌灾害。 采用地质分析和极限平衡法分析研究滑坡灾害的稳定性,结果显示研究区滑坡灾害稳定性较好,均在基本稳定状态及以上,时代广场不稳定斜坡区发育的两个潜在滑坡和阿坝师专不稳定斜坡区的发育的1#、2#、3#潜在滑坡处于欠稳定状态,但在降雨、地震等不利因素作用下其稳定性有所降低或是滑坡局部坡体稳定性较差,易发生失稳破坏。 (5)对姜射坝1#崩塌灾害点研究认为:①W1~W9危岩体中,W1、W2、W5三处危岩处于基本稳定状态,其余危岩均处于不稳定状态;②X1~X4不稳定斜坡中,X3不稳定斜坡在各工况下均处于稳定状态,X1、X2不稳定斜坡在暴雨+地震工况下处于不稳定状态,X4不稳定斜坡在暴雨工况和暴雨+地震工况下均处于不稳定状态;③D1~D5崩塌堆积体中,D4崩塌堆积体稳定性较差,在天然下处于欠稳定状态,在暴雨工况下处于不稳定状态,其余堆积体的稳定性较好,均在基本稳定及其以上,但偶然会有块石沿坡面滚落。结合灾害斜坡区的变形破坏情况、灾害基本特征、地形地貌、危害对象和危害程度、稳定性等情况同时考虑环境美化因素,姜射坝1#崩塌防治工程宜采用截排水+清方+SNS主动防护网+重力式挡土墙+拦石墙(+SNS被动防护网)。 (6)对青土山滑坡点的研究认为:该滑坡为一推移式大型土质老滑坡;暴雨对滑坡的稳定性影响较大。工况1下,处于不同滑面处的滑坡稳定性均处于基本稳定以上,处于次级滑面处次级滑坡在工况2和工况3下的稳定性均处于欠稳定状态。滑坡的整体稳定性虽好,但安全储备不足,需采用工程治理措施。 采用有限元分析软件分析了防治前滑坡在工况1和工况2下位移和应力情况,通过分析,滑坡变形区与地质模型一致,滑坡的变形量与实际相符,同时分析滑坡在采用抗滑桩+锚索和格构锚索两种主体防治工程后,在工况2下滑坡的位移和应力情况。通过分析,两种方案均可有效的控制滑坡的变形和改善滑坡的应力状态,但格构锚索工程在防治效果上优于抗滑桩+锚索工程。


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