年9日2日下午13:19,地处三峡库区的狒归县杉树槽滑坡快速滑入锣鼓洞河中,造成大岭电站和G国道m损毁﹐部分电力、通讯线路损坏,直接经济损失万元。因群测群防工作到位、发现险情预警及时,在滑坡临滑10min前将滑坡体上23人迅速撤离,未造成人员伤亡0。
秭归县自三峡水库蓄水以来,已发生过多次滑坡,均因监测工作及群测群防体系的建立而避免了人员伤亡。三峡库区地质灾害也因受到各级相关部门的重视而得到了较好的监测。
1.地理位置
杉树槽滑坡位于秩归县沙镇溪镇三星店村3组锣鼓洞河左岸,距沙镇溪集镇约0.5km,下距三峡工程大坝坝址约40km,中心坐标为东经°.77",北纬30°57^27.27"。G国道从滑坡中部穿过,交通较为方便(图1)
2.地质概况
杉树槽滑坡处于新华夏构造体系鄂西隆起带北端和淮阳山字型构造体系的复合部位,轴部岩层平缓,倾角20°,两翼为30°~45,东翼紧邻黄陵背斜,形态明显受大巴山弧、川东弧和山字型构造的联合作用。
滑坡所处位置近年来最大地震为年3月27日0:20,秩归县屈原镇(北纬30.9o,东经.)发生4.2级地震,震源深度5km。
杉树槽滑坡区出露地层主要为:
(1)第四系残积物(Ql)。棕红色,松散,为砂岩和泥岩风化残积物,厚度一般为0.5~2.0m,分布于山脊﹑滑坡后缘、滑坡周界等。
(2)全新统崩坡积碎石土(Qeol+idl)。为陡崖重力崩、坠积物坡积形成,岩性组成主要为粘性土混杂碎石或碎块石土,厚度一般为1.0~5.0m,广泛分布于滑坡区。
(3)侏罗系中统下沙溪庙组砂岩夹泥岩(J,x)。灰绿色,较硬岩,砂质结构,泥质胶结,薄—中厚层层状构造,产状°L20°,表部岩层风化严重,强风化,在滑坡区内分布
3、滑坡过程及滑坡特征
3.1滑坡的前兆特征和过程
年9月2日,受前期强降雨影响,杉树槽滑坡体前缘出现局部明显变形,当天10:00大岭电站引水管发现漏水﹐13:00滑坡体前缘G国道公路外侧发生挤压,公路路面出现裂缝,公路边坡出现鼓胀,13:19滑坡体整体失稳并快速下滑﹐滑移平距约m,滑动过程历时约1min。
杉树槽滑坡变形滑移后﹐滑体呈长条形展布于陡崖下部,前缘直抵锣鼓洞河,后缘至省道以上约80m,堆积体宽约60m,面积1.73万m2,规模约42万m3。陡崖北侧高程m处村级公路损毁,局部随滑体滑移形成新的陡崖,崖壁走向°,长约31m,高20~25m。在新陡崖顶部距崖壁约15m可见卸荷裂缝平行崖顶线展布。
3.2滑坡形态特征
杉树槽滑坡边界条件清晰,滑坡前缘直抵锣鼓洞河河床,后缘为乡村公路(海拔m),北侧以杉树槽滑坡体与北部大岭电站滑坡牵引区交接部位为界,南侧以大岭不稳定斜坡走向°转97°的陡壁为界(照片1)
杉树槽滑坡主滑方向与其南西侧陡壁走向基本一致为°转97°,滑坡整体在平面上呈条形,滑坡中前部滑向发生偏转呈弧形,发生滑坡后总体地形坡度与原地形坡度一致为18°~20°,原滑坡前部~m以下为陡坡和陡壁,高度为25~30m,剖面形态呈线型,高程m为国道G,国道宽7~8m,内侧为高5~10m的陡坎,外侧为一倾向北东的斜坡,斜坡坡度25°~30°,坡脚北侧为大岭电站发电机房及职工宿舍。杉树槽滑坡纵(斜)长m,横宽35~65m,总面积1.9万平。
杉树槽滑坡为岩质滑坡,陡崖部位侏罗系中统下沙溪庙组(Jx)灰绿色砂岩、紫红色泥岩出露。9月2日滑动后滑体整体移动约m,前缘临河段堆积物为岩体错动碎裂形成碎裂岩,中部及后部岩体整体性较好,仍一定程度保留原岩层序特征,为块裂岩,滑体运动后陡崖部位临空,崖壁岩体松动崩落在陡崖部位,呈松散块状,块径0.3~2.0m不等。
3.3滑坡变形特征
杉树槽滑坡为新形成的岩质滑坡,前期地表未见明显的变形迹象,调查发现:在崖顶高程m一带居民房屋后基岩陡坎下见一走向°的裂缝,为沿构造裂隙产生的侧向卸荷作用产生,滑坡后缘受该裂缝控制,裂缝西侧的岩层与上部泥岩岩层形成脱层现象,缝宽20~30cm,切割深不可测,该方向的裂隙在杉树槽滑坡所在基岩山体岩层中密集分布。
3.4滑体
杉树槽滑坡由后部岩体先发生滑动,推移前部岩体产生整体滑动,滑移至大岭不稳定斜坡北侧坡体前部时受阻而向北发生偏转。滑坡堆积体规模约35.1×10*m3;滑坡下滑后滑坡侧璧及后壁局部在重力卸荷作用下又发生了二次崩塌及滑移﹐在主滑坡体后部滑床以上堆积,规模约3.6×10m3。
3.5滑带
杉树槽滑坡滑带土是由砂质页岩与长石石英砂岩接触带受地下水浸泡经长时间软化、泥化形成的软弱夹层,厚度5~10cm,饱和状态下C值为20~28kPa,p值为12.50~17o2﹐呈可塑状,含水量丰富﹐力学强度低。
4、杉树槽滑坡形成机制
从地质结构及变形迹象分析﹐滑坡成因主要为以下四点:
(1)地形条件。杉树槽滑坡位于陡崖部位,其北侧临空﹐中前部省道S修建过程中切坡在滑坡南东侧形成高陡边坡,地形坡度达50°以上﹐为滑坡变形提供了空间条件。
(2)地质条件。滑坡所发育的坡体由侏罗系中统下沙溪庙组(J,x)砂岩﹑紫红色泥岩互层构成v坡体结构类型为顺向坡,砂岩岩性硬脆,岩体内北东走向及北西西走向的陡倾角裂隙发育(照片2)﹐岩体切割呈楔状,完整性较差。岩层中泥岩薄一中厚层状,岩性相对软弱﹐粘土矿物含量较高,遇水易软化,这为滑坡的变形提供了内在条件﹐本次调查发现局部泥岩压裂、破碎,地表风化成泥状。
(3)水的作用。前期连续降雨渗入滑坡所在斜坡后沿基岩裂隙运移﹐于斜坡坡脚部位(滑坡前缘)逐步汇集,岩层中泥岩有相对隔水作用,地下水一方面降低了泥岩抗剪强度﹐同时增加了岩体内静水压力,使斜坡岩土体稳定性降低。地下水的作用是滑坡变形的主要诱发因素。
(4)人类工程活动。前期修路切坡和大岭电站输水管道的开挖一定程度上改变了斜坡的原始平衡状态,使坡体稳定性降低﹐易产生变形破坏。
基岩滑体的陡崖北侧临空﹐位处坡度23°顺向坡,滑体底部为泥岩夹层,岩体主要发育两组裂隙,两组裂隙互切,将岩体切割成为块体状。持续强降雨使大量地表水沿岩体裂缝渗入﹐渗入后水形成静水压力对岩体形成挤压作用,其底部泥岩夹层受水浸泡形成软弱面,当岩体内静水压力和自重共同作用大于阻滑力时失稳,顺软化泥岩层面整体下滑。
裂隙切割的岩体结构﹑临空的地形条件和顺向坡体结构类型是滑坡变形的内在因素,大气降雨入渗形成地下水的综合作用是滑坡变形的主要诱发动力因素﹐人类工程活动是滑坡形成的次要原因。
杉树槽滑坡后缘受控于走向°的裂缝,易于降雨入渗,SW侧受控于°°裂隙,加之岩层产状与斜坡构成顺向坡﹐在沙镇溪镇连续降雨的条件下﹐最终导致滑坡产生。
5、稳定性分析与发展趋势预测
杉树槽滑坡为岩质滑坡,其堆积体主要由碎裂岩、块裂岩堆积,前缘已入河﹐在库水位波动下可能产生小规模塌岸变形;新形成的陡崖部位目前仍在崩落、掉块,卸荷裂缝正逐步贯通﹐在降雨等不利因素影响下杉树槽滑坡新形成的陡崖部位沿构造裂隙切割的岩体将产生侧向卸荷作用,可能再次产生新的变形破坏,发展趋势为欠稳定。在极端天气条件下或外力作用下﹐再次发生滑移或崩塌的可能性较大。