丽水地区凝灰岩滑坡分布规律及影响因素分析.pdf
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1、2023年6 月30 日铁路地质与路基2023年第1期总第10 5期丽水地区凝灰岩滑坡分布规律及影响因素分析胡超(中铁第四勘察设计院集团有限公司,湖北武汉430 0 6 3)【摘要丽水地区凝灰岩滑坡多发,由于凝灰岩其独特的成岩机理,凝灰岩滑坡机制复杂。本文以资料收集、现场调查等多种手段,得到了丽水地区多个凝灰岩滑坡数据,并对滑坡分布规律与影响因素进行系了统分析。结果表明:滑坡多集中爆发于6 月,与暴雨同期;空间上主要分布于构造断裂带附近,并沿河流沟谷、交通干线呈条带状分布,分布高程主要位于2 0 0 m6 0 0 m 之间,平均坡度为32,坡度最大为35,最小为2 6;距断裂0 50 0 m范
2、围的滑坡占滑坡总数的53.9%,多发于爆发相与溢流相。研究成果可为该地区滑坡防治提供参考。【关键字凝灰岩滑坡分布规律东南沿海地区凝灰岩因其独特的成生机制,同时具有火山岩与沉积岩的特征和不同的岩浆物源、成岩环境,以及喷发间断成岩的特点(-3,所以不同层位的凝灰岩存在不同岩性、软弱夹层4-。该地区降雨强度大、频率高,滑坡多发,防治形势极其严峻。加上经济发达,人口密度大,工程活动频繁,降水丰沛且多集中降雨,因而以滑坡等为主的突发性地质灾害已成为东南沿海地区主要自然灾害类型之一,造成了重大人员伤亡和财产损失7-10 。因此,揭示凝灰岩滑坡的分布规律以及影响因素,对东南沿海凝灰岩区的防灾减灾意义非常重大
3、。1滑坡灾害时空分布规律1.1时间分布规律在地质历史中,滑坡的发展演化往往受到地震、大气降水及河流侵蚀等内外地质动力作用周期性变化的控制和影响,使其在时间分布上具有某一段时期内集中发育的周期性特点。研究区内凝灰岩区的滑坡在发生时间分布上与大气降水期有着极为密切的关系,从16影响因素滑坡发生月份分布图(图1)中可以看出区内的滑坡在月份上分布不均,集中分布于6月份,5、8、9月份分布也较多,其它月份分布则相对较少。100滑坡数量一一月平均降雨量80()鲁轩60402001234567891011 12月份图1滑坡数量与月均降雨量分布图丽水市年均降水量约为140 0 mm,且多集中于6 月份,35月
4、份,7 9月份也较多,占全年降水量的7 0%以上,其中57 月为梅汛期,大暴雨、强降雨通常发生于此期内。由此可知,滑坡具有明显的雨季频发性,且绝大部分的滑坡灾害发生于降雨量更大更集中的汛期。受降雨及雨量周期变化的影响,区内300250(uul)200100F50滑坡的发生、发展具有一定的活动规律,一是在每年梅汛期滑坡隐患点开始发展,并诱发、孕育一些新的滑坡;二是遇强降雨期,滑坡则集中爆发,并促使一些规模大的滑坡发生急速的变化。可见,研究区滑坡地质灾害的时间分布规律受降雨周期及降雨量影响明显。1.2空间分布规律基于对研究区进行的地质环境条件和滑坡调查结果,结合所收集资料,得到丽水市滑坡分布图,见
5、图2。(1)研究区滑坡多分布于J和Jb地层。岩性多为流纹质晶屑凝灰岩,玻屑晶屑熔结凝灰岩等,侵人岩分布区滑坡灾害分布较少。岩性易风化、易剥蚀等特点为滑坡的孕育提供了丰富的物质条件,在河流侵蚀、人类工程活动、降雨等多种因素影响下,滑坡极为发育。(2)构造断裂带附近密集发育。区内构造断裂极为发育,断裂走向主要为北东向和西南向,地层被断裂切割密集。滑坡多沿断裂呈线性发育(图3)。说明构造断裂对滑坡起到控制作用。达图图2 丽水地区滑坡分布图(3)研究区滑坡的分布具有沿水系呈带状分布的特点(图4)。区内多条水系岸坡之上发育众多滑坡说明了河流水系对滑坡图3丽水地区滑坡分布与构造断裂关系图2NQNAnDch
6、805AhDehAnDchAnDch图4丽水地区滑坡分布与关系河流、交通干线关系图灾害的控制作用,也说明地壳的大面积抬升以及河流的侵蚀下切作用,是滑坡发生的主要外动力因素。另外,区内较平缓地带多沿河流沟谷分布,修路、建房、耕种等人类活动频繁,造成植被覆盖率降低、自然环境破坏严重,滑坡灾害多发。(4)沿着主要交通干线呈条带状分布。研究区交通线路纵横,铁路、陆路基础建设极为发达。以丽水市庆元县为例,境内主干线有长深高速、G528国道、S55省道、S329省道以及连接县城与各乡镇的县道,因道路沿线修路切坡,破坏了自然斜坡稳定性,加之切坡多未及时支护或支挡结构强度不够等因素,使研究区内新增滑坡具沿着区
7、内主要交通干线呈条带状分布的特点。以S55省道沿线滑坡发育密集的特征尤为显著(图4)。17702滑坡的影响因素2.1地形地貌地貌条件决定了边坡的形态,对滑坡稳定性有直接的影响。地形地貌影响斜坡应力的大小和分布,影响滑坡的稳定性与变形破坏模式,是滑坡形成的基础,它在很大程度上决定了滑坡能否形成以及滑坡数量(密度)、规模。(1)宏观地貌对滑坡的影响。图5为研究区滑坡与地形地貌分布关系图,图6 为滑坡高程分布直方图,从两图中可以看出滑坡所在高程分布于17 m117 9 m,且随着高程的增加,滑坡分布数量先增大后减小,且主要分布于高程2 0 0 m6 0 0 m 之间。滑坡灾害点主要分布于中低山,河谷
8、阶地地区,且大多数位于公路两侧以及坡体的中下部。其原因主要是该地带内的坡积物,冲洪积物较厚,同时河流侵蚀,坡脚修路建房开挖,农田耕种等人类活动对边坡稳定性易造成较大影响。衢州市图5滑坡分布与地形地貌关系图(2)斜坡坡度对滑坡稳定性的影响。坡度越大,斜坡岩土体重力沿着坡面的分量越大,即下滑力越大。当斜坡坡度超过岩土体的天然休止角后,便会产生地质灾害。在丽水地区庆元县16 个实地滑坡调查点中,滑坡平均坡度为32,坡度最大为35,18滑坡数量60-5040-1000最小为2 6。当斜坡坡度大于35时,随着坡度继续增大,残坡积层越来越难堆积,相对厚度越来越薄,缺乏滑坡形成的物质条件,且坡度过陡时雨水经
9、地表径流排泄,坡面不利于雨水的汇集和下渗,对陡坡深部的岩土体性质影响较小,因此很少产生滑坡。而当斜坡坡度小于2 5时,虽然能堆积更厚的堆积层,也有利于雨水的汇集和下渗,但能提供滑坡所必须的下滑力也相对较小,坡体稳浙江200400600高程图6滑坡高程分布图定性好,较难形成滑坡;但由于区内库水作用、人类工程活动及局部土体具弱膨胀性的影响,仍形成了一定数量的缓坡滑坡。2.2地层岩性及岩土体类型(1)岩土混合滑坡。土质滑坡体物质多为第四系残坡积、崩坡积物及部分全风化岩层,岩性为粘土、粉质粘土、砂土、粉土夹碎块石,土体结构松散,在内外地质应力高程高:192 2低:-2滑坡8001000 1200作用下
10、易产生滑坡。凝灰岩易在风化作用、水的作用等影响下发展为松软体,这就为滑坡的发生提供了物质条件。松散的风化土层极易受到降雨的作用,不仅增加了土层自重,同时也降低了土层的抗剪强度参数,使斜坡沿着软弱面下滑。(2)岩质滑坡。岩质滑坡常沿某一软弱结构面发育,一般易构成较大规模的滑坡,且发育深度和危害性均较大。凝灰岩风化界面是由于差异风化等因素形成的强度较滑坡数量低的强(全)风化凝灰岩岩层与强度较高的中风化凝灰岩岩层组合,滑动面常常发育于风化界面或强风化层内。这种滑坡一般情况下厚度不大,多为浅表层破坏,主要滑体物质多为岩土混合成分,滑动面较为平直、光滑。凝灰岩由于其形成过程中存在火山喷发的“韵律性”和“
11、旋回性”,因此凝灰岩在宏观上表现出一种中风化一强风化一中风化交替出现的不同程度风化组合嵌套在不同凝灰岩叠加的地层之中,在这些凝灰岩地层中还夹有厚度不大的泥岩、粉砂岩、砂岩、页岩等岩层。这种强一弱风化岩层互层并且夹有沉积岩薄层的特点提供了软弱的原生结构面,斜坡往往沿着软弱夹层滑动。2.3地质构造由于太平洋板块向西会聚、碰撞、俯冲,而内陆隆起区由于发生褶皱和逆冲作用而收缩,同时由于垂直升降运动的不均匀性,因而在本区产生了以断块为主的强烈构造变动(包括一些古断裂的复活),从而形成一系列大致呈北东、北西向为主的断块隆起和断块凹陷以及一系列断裂带。本区主要断裂的展布及其性质明显的具有区域性特点,大致可分
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