云南昭通镇雄县高坡村“1”赵家沟滑坡
2013 111上午8时20分,云南镇雄县朱郭乡高坡村赵家沟村民小组南侧发生一起高滑坡。滑坡位于云南省东北部,地理坐标为北纬27° 33′5″,东经104° 59′15″。滑坡总体积约为21,000 m3。解体后,滑坡迅速移动。滑坡大多滑向斜坡低洼处,沿途堆积。部分滑坡向坡下赵家沟移动,造成赵家沟村民小组14户46人死亡,2人受伤,63间房屋被掩埋,500多亩耕地被毁。
2地质环境条件
2.1气象学和水文学
气象:镇雄县位于云贵高原和四川盆地的交界处,属于南温带高原季风气候,是我国阴雨天气较多的地区之一,年平均气温11.3℃。夏季时间短,气温高,最高气温在35℃以上;冬季气候寒冷多雨,最低温度可达-5℃以下;年降水量923.6mm,多年最大日降水量153.4 mm,5 ~ 10为雨季,降水量772.1mm,占全年的83.6%,而6 ~ 8月的降水量占雨季总降雨量的60%以上,每年都有大雨和暴雨。旱季为165438+10月至次年4月,降水量为151.5mm,占全年的16.4%。1973年至2013年,历年最大降雨量1427.7mm(1983),历年最小降雨量578.7mm(2009年),平均降雨量886.9mm,历年平均降雨日数130天。由于降雨时间长、频率高,气候变化大(霜冻、冰雪时间长),对地质灾害的发生起着重要的推动作用。
水文:该地区属于金沙江一级支流乌江水系。勘察区位于乌江水系莱河西岸分水岭附近,区内地表水体不太发育。勘察区内有两条冲沟(G1,G2)和一个泉点(Q1)出露。G1冲沟位于勘察区东部边界附近,区内总体流向为由南向北。该区域的冲沟长约720米。调查期间,由于雪水融化,沟水流量约为12L/s,但清澈,含硫量高,沟底可沉积含硫物质。沟水的来源主要由山坡上的融雪水、坡体孔隙水和基岩裂隙水组成(图650
图1年平均月降雨量分布图
G2冲沟位于勘察区外北缘,区内总体流向为由南向北。雪水融化期,沟水流量约6 ~ 8 L/s,沟水清澈,但含硫量高,沟底可沉积含硫物质。Q1泉点出露滑坡堆积区前缘陡坡中的三叠系飞仙关组(T1fb)砂岩,出露标高约1635m,泉流量约1.5 ~ 2 L/s(图2)。
图2 G1冲沟
2.2地形
勘察区位于滇东北高原乌蒙山北部,属构造侵蚀程度较低的中山地貌。山脉与构造线一致,呈东南走向。地形一般从西南向东北倾斜。勘察区海拔1450m ~ 1978.5m,最高点位于勘察区东南部的山包(地表分水岭),最低点位于勘察区东部。地形坡度平均为20° ~ 25°,是一条前后边缘陡峭,中间平缓的折线(图3)。
图3 Q1弹簧点
滑坡区发育在赵家沟村西南侧的自然斜坡上,斜坡呈折线状。1535 ~ 1565 m坡底高程段为赵家沟村组分布区,已被掩埋,该区域为平缓洼地,地形坡度约为5 ~ 15(图4)。前缘1565 ~ 1605 m高程较陡,地形坡度约35° ~ 45°,基岩裸露。斜坡中部为缓坡台地,分布高程1605 ~ 1790 m,地形坡度约5° ~ 8°(图5)。后缘陡坡发育滑坡,地形坡度约35° ~ 45°,分布高程1,735 ~ 1,900 m(图6),堆积大量崩坡积()粉质粘土夹碎石。
2.3地层岩性
勘察区出露地层由老至新依次为下三叠统龙潭组(P2l)、长兴组(P2c)、飞仙关组(T1f)和第四系(Q),描述如下:
图4滑坡区全景
图5被掩埋的赵家沟村民小组
(1)P2中生代上二叠统
上二叠统龙潭组(P2l):岩性主要为灰色泥质粉砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩,夹细砂岩、砂砾岩、泥岩和煤层,呈薄-中厚层状。赵家沟村南侧乡村公路沿线有斜坡和陡坎出露,厚度为130.23m
图6斜坡中部平缓部分的地貌
长兴组(P2c):是一套完整韵律发育的交替相沉积。岩性为灰色、黑色泥岩、粉砂质泥岩、细砂岩夹泥质灰岩,与下伏龙潭组呈整体接触。零星出露于勘察区南坡,厚度37.23 ~ 46.45米
(2)中生代下三叠统(T1)
飞仙关组(T1f):该层分布范围广,在该区中南部自西向东出露,厚度198.59 ~ 315.58米..根据岩性和化石特征,可分为两段。上段(t 1fb):112.5 ~ 182.6m厚。岩性为紫色、灰紫色粉砂岩、细砂岩、页岩夹灰岩,含钙、黄铜矿、辉铜矿,具斜层理、水平层理、波状层理、条带状构造。下段(t 1fa):16.0 ~ 203.0米厚。岩性为灰绿色和蓝灰色粉砂岩,泥岩夹粉砂质泥岩,含黄铁矿和钙质结核。
(3)第四纪(Q)
残坡积物():勘察区第四系残坡积物大面积分布,主要分布在缓坡区,为暗紫色、褐黄色粉质粘土,含砾石,粉质粘土以可塑为主。砾石含量为15 ~ 25%,混少量石子。石料成分以强风化粉砂岩、细砂岩为主,呈棱角~次棱角状,一般粒径2 ~ 8 cm,最大60cm,结构松散。厚度一般为1~40m ~ 40m。
崩积层():崩积层()分布在滑坡区南侧滑坡发育的陡坡地段。崩坡积物与崩坡积物混合,岩性为粉质粘土夹碎石,结构松散,孔隙大,透水性强。砾石和块石含量30% ~ 40%,岩石成分主要为强风化粉砂岩和细砂岩,呈棱角状~次棱角状,一般粒径2 ~ 20 cm,最大200cm,结构松散,厚度5 ~ 35 m,夹多层粘土,厚度10 ~ 30cm,沿边坡呈夹层分布。
滑坡堆积层():主要分布在赵家沟南侧的自然斜坡上,堆积标高1535 ~ 1918m,物质成分与滑坡堆积层相同。由于滑坡的滑动、崩解和堆积,结构较松散,滑坡堆积层厚度2 ~ 7m。
2.4地质构造和区域地壳稳定性
2.4.1地质结构
区域构造位置属于滇东北新华夏系构造体系,云贵局部联合构造,镇雄复式向斜。构造总体分布方向主要为NE向,其次为N-S向,近E-W向(图7)。勘察区位于大成魁向斜西北翼的东北倾端,整体呈单斜构造。地层倾向东南,倾角3 ~ 16,平均5。地层产状变化不大,倾角平缓。
图7滑坡后缘地貌
大有魁向斜位于大有魁和高坡的线上。轴向为65°东北,是一个宽阔平缓的对称向斜。西北翼地层倾角140 ~ 165,倾角5 ~ 13。东南翼地层倾角一般为310° ~ 340°,倾角2° ~ 15°。岩心最新出露的地层是飞仙关组。
区域地壳稳定性
(1)新构造运动
根据《云南地质构造与区域地壳稳定性遥感调查报告》,调查区新构造运动类型属于滇东稳定上升区。根据新构造运动的强度,进一步划分为滇东北断块隆起区。本区新构造运动以大规模整体稳定隆升为主,上新世夷平面保存完好。地壳厚度36 ~ 38 km,晚新生代以来上升幅度1500 ~ 2000m,局部超过2000m。
(2)地震
据镇雄县县志记载,自1974年以来,镇雄县及周边地区发生多次地震,震级> 5及以上6次,5次以下。镇雄周边地区地震统计见表1。本区新构造运动以大规模隆升为主,活动断裂不发育。
表1地震记录表
2.5工程地质条件
根据岩土工程地质特征,勘察区岩土分为松散土(ⅰ)和岩体(ⅱ)两类,区内岩体根据岩石成因、结构类型、发育特征和风化程度分为两个亚类。详情见表2。
表2岩土体类型特征统计表
继续的
2.6水文地质条件
勘察区位于分水岭附近,地形起伏较大,冲沟发育。地形条件有利于大气降水的径流和排泄,但不利于含水层的补给。勘察区一般位于地下水补给径流区,地下水补给主要为大气降水。
2.6.1地下水类型及含水层特征
根据勘察区出露地层的岩性、含水介质特征、地下水赋存形式及水动力条件,勘察区地下水类型分为孔隙水和裂隙水,以孔隙水为主。
(1)松散沉积物的第四系(Q)多孔含水层
含水介质主要为崩积层()、滑坡堆积层()和残坡堆积层()中的块石和毛石,结构松散,有孔隙潜水。含水层主要接受大气降水和少量地表水的补给。地下水的丰度和水位明显受季节控制,旱季基本干涸,仅有少量上层滞水分布;在降水季节,含水层受降水补给,地下水较浅,中度丰富。滑坡堆积体前方有泉点出露,泉水成股涌出,流量约为1.5 ~ 2.0 L/s,泉点是滑坡后才形成的。分析认为,泉水被冰雪融化,渗入地下,通过含水层中相互连通的孔隙汇聚,然后顺坡流下,迁移,在地势相对较低的滑坡堆积体前缘集中排出(图3)。
(2)基岩裂隙含水层
含水层(组)主要包括龙潭组(P2l)、长兴组(P2c)和飞仙关组(T1f)的粉砂岩、细砂岩和泥质粉砂岩,局部夹泥质灰岩。含水层(组)表层强风化,全-强风化层厚度可达30m。雨季时,地下水多从岩石裂隙中分散渗透,渗流流量一般在0.10 L/s左右;部分低洼地区有丰富的风化裂隙水,汇流条件较好,雨季最大泉水流量为0.50 L/s..上述含水层(组)与泥岩、页岩等相对隔水层交替分布。受岩性组合和地形地貌的制约,裂隙含水层(组)富水性一般较弱。
2.6.2地下水的补给、径流和排泄
勘察区地形总体上西南高东北低,相对高差较大,有利于地表水和地下水的排泄。孔隙水和裂隙水的富水性普遍较弱,地下水主要由大气降水入渗补给,具有雨季集中补给、不同时期排泄的特点。地下水由西南向东北流动迁移,径流缓慢。大部分在地势低洼处散落溢出,少量以泉流形式排出。
3地质特征及成因分析
3.1地质特征
3.1.1工程地质特征
赵家沟村西南高边坡上发育滑坡,其平面近似多边形,分布方向与坡向一致(东北)。该段位于自然斜坡后缘的陡坡过渡带,地势较低,斜坡上堆积有较厚的崩积层()。滑坡发生后,崩塌堆积体覆盖整个下斜坡,全长778m,宽81~220m ~ 220m,面积0.126km2,最大落差223.3m,快速滑坡发生后,滑坡区与堆积区边界清晰,松散物质在重力作用下移动距离较长。
(1)滑动带的形态特征
滑带发育在赵家沟村西南侧的高边坡上,分布标高为1768...2 ~ 1892.3 m,分布方向与坡向一致,为东北50°,轴向120m,宽度105m,面积0.0126km2。滑坡发生后,形成了一个勺形沟槽,它陡峭地矗立在东、西、南三面。在后缘及两侧以外3-7m处发育少量张性裂缝,一般长2-10m,宽5-15cm。
(2)滑坡边界
滑坡整体滑动后,其变形周界明显,形成瓢形沟槽。
后缘:发育高程1838.4 ~ 1892.3 m,呈北西向弧形展布,长1100 m,滑墙高34m,坡度77°,灾后仍有小规模崩塌。
前缘:滑坡前缘的剪切出口分布在高程1768.2 ~ 1783.4m,呈115m长的波浪线状分布。土体沿自然坡脚切割,过渡陡峭,前缘大部分剪切出口被滑坡掩埋。
西侧:走向23° ~ 32°,受滑坡剪切侵蚀,形成长125m,坡度50° ~ 70°,高10 ~ 30m的剪力墙。
东侧:走向35° ~ 45°,被滑坡剪切,形成剪力墙,长128m,坡度50° ~ 70°,高5 ~ 30m。
(3)滑坡构造
赵家沟滑坡岩性单一,为崩积层()和粉质粘土夹碎石,结构松散,天然状态下稳定性差。砾石和块石含量为30% ~ 40%,岩石成分主要为强风化粉砂岩和细砂岩,呈棱角-次棱角状,一般粒径2 ~ 20 cm,最大200cm,厚度5 ~ 35 m(图9)。此外,沿坡向分布有多处粘土夹层,厚度为10 ~ 30cm,湿-饱和,软可塑,是边坡中的软弱结构面。
图8区域结构概述
(4)滑动面(带)的岩土体特征
根据现场滑坡解体调查,滑动面位于坡内粘土夹层中,厚度10 ~ 30cm,湿~饱和,软塑,沿坡向分布,倾角15 ~ 25°,埋深5 ~ 35m。滑坡主要沿该层发生(图10)。
图9滑坡滑动区全景
图10滑动车身结构
3.1.2滑动体的运动特性
滑坡高位快速滑动后,滑体以泥石流形式滑向山体低洼处,大部分堆积在高程为1605 ~ 1780 m的坡面上,泥石流先导部分在坡前缘的陡坎位置两次加速,随后在1540 ~ 1605 m(与赵家沟滑坡堆积区平面形状呈条状,长757m,宽108 ~ 231m,面积0.123km2。根据滑动体的运动和堆积特征,分区描述如下(图11,图12)。
图11滑带土
I区为1540 ~ 1605 m高程剖面,长285m,宽150m,面积0.049km2,厚1 ~ 7 m,平均2m,体积9.8万m3。该段坡度为折线型,其中坡底标高1535 ~ 1565 m区域为赵家沟村分布区,已被掩埋,该区域为缓坡,地形坡度约为5 ~ 15;后缘1565 ~ 1605 m高程较陡,地形坡度约35° ~ 45°,基岩裸露。I区主要是滑坡解体后泥石流龙头到达的区域。泥石流流到海拔1605m附近的陡坡后,形成二次加速,最终向底部的赵家沟地区运动。
ⅱ区为1605 ~ 1780m高程分布段,长416m,宽265438+2~5m,面积0.074km2,滑坡堆积体平均厚度3m,体积112000 m3。该段坡度为折线型,后部较低,前部相对平缓。地形坡度约5° ~ 8°,坡度东北75°。该段滑体泥石流在后方高程1730 ~ 1790 m的低洼段向东北方向移动49°,在前方高程1605 ~ 1730 m处被左侧山体阻挡,在离心作用下转向东北方向75°,然后堆积在坡面上。
3.2滑坡影响因素分析
3.2.1地形条件
滑坡发育段位于斜坡的陡缓过渡带,为折线型斜坡,上陡下缓。坡面向东北倾斜,地形坡度约35° ~ 45°,成为陡坡崩塌堆积之地。而且该地段地势相对较低,容易汇集地表水,坡带具备滋生地质灾害的条件。
图12滑坡堆积区遥感图像
3.2.2地形和岩性
作为斜坡的陡缓过渡带,其物质形成和成因复杂,是多期崩积和斜坡堆积物的混合堆积。岩性主要为粉质粘土混碎,结构松散,孔隙大,透水性强。山体处于背阴面,土壤长期处于湿饱和状态,稳定性差。此外,沿斜坡有许多粘土夹层,厚度为10。
大气降水
根据2月12至1至13滑坡发生前一天的统计数据,镇雄县平均降水量为15.83.7mm(其中2月12为12)。低于同期最大降水量(1970,65438+2月,38.9mm),但据大水溪观测站(滑坡以西约20km),降水量为70mm(其中65438+2月66.4mm,10月初3.3mm),说明当地降雨量远大于历史同期。因此,根据滑坡堆积物和周围雨雪的饱和特征,推断自2013 12 1以来,由于长期降雨和局部降雨,滑坡接受了1个月的地下水入渗补给。降水入渗增加了边坡的自重,降低了岩土层的强度,特别是粘土夹层容易软化,成为滑动面,最终导致滑坡。
图13滑坡堆积体运动区划图
3.2发展趋势
滑坡整体在高处滑动,形成勺形沟槽,东、西、南三面陡立。两侧外侧3-7m剖面中,后缘及平行滑动边界有少量张性裂隙,一般长2-10m,宽5-15cm。特别是后缘的崩塌和洪积物还在造成小规模的崩塌。I区海拔1565 ~ 1605 m堆积体地形坡度35° ~ 45°,堆积体自稳能力差,造成次生滑坡。II区堆积体地形平缓,在大气降雨的冲刷下会形成坡面泥石流。上述潜在地质灾害对以下赵家沟、曾家寨、高东、岩口4个村组,高坡小学150户,约1000居民、师生,以及农村公路运行构成严重威胁。
图14滑坡剖面图
(据尹跃平2013)
4经验与启示
(1)加强巨灾案例的普及。在地质灾害减灾防灾知识培训的基础上,开展特大灾害现场案例培训。有针对性地普及高等级远程滑坡的检查要点和防灾避险方法。
(2)加强房屋建设的规划选址,避免在几公里外的高山山前沟建设,房屋建设前规划好安全地带。
(3)在汛期或漫长的雨(雪)季,除房前屋后检查外,在专业技术人员的指导下,加强山前检查工作,对发现的隐患采取必要的工程治理措施。
(4)加强西南山区高速长距离滑坡灾害调查,利用激光雷达、航空遥感、山地工程等手段,开展村镇及其周边地质灾害详查。
参考
尹跃平,刘,,等,云南镇雄赵家沟特大滑坡研究,2013.2013.11。工程地质学报,21 (1): 6 ~ 65438。