林芝市某典型斷裂帶滑坡分析

摘要：為了探究斷裂帶對滑坡發(fā)育的影響，以易貢藏布流域為例，對該地區(qū)的典型滑坡進行分析，通過實地考察、搜集數(shù)據(jù)、調(diào)查和模型模擬等方法，運用ArcGIS、google earth等軟件對滑坡的發(fā)育特征和發(fā)育機理進行研究，使用Slope/W模型對次級滑坡和主滑坡的穩(wěn)定性進行對比，對林芝市某斷裂帶滑坡進行分析，由于該滑坡位于斷裂帶及其分支的交叉處，位置較為特殊，通過上述的研究方法可知發(fā)生大型滑坡是由于斷裂帶的穿過導致，通過滑坡分級研究，對滑坡的地質(zhì)背景、發(fā)育狀況、形成原因、發(fā)育機理以及滑坡未來的發(fā)育狀態(tài)和致災(zāi)可能做出簡要分析。

關(guān)鍵詞：易貢藏布流域；斷裂帶滑坡；構(gòu)造特性

近年來，滑坡災(zāi)害對人們生活的危害越來越大，滑坡的種類、發(fā)育條件、類型等越來越受到相關(guān)學者的關(guān)注，其中斷裂帶控制的滑坡較為特殊。典型滑坡的唐家灣滑坡主要是由于映秀北川斷裂帶直接穿過所致，除此之外還有舟曲縣白龍江流域的泄流坡滑坡、江頂崖滑坡、牙豁口滑坡以及岷江流域的芤山滑坡等很多的研究結(jié)果都顯示出：斷裂帶是對滑坡發(fā)育發(fā)揮最重要作用的因素之一。構(gòu)造形成的斷裂、派生節(jié)理等結(jié)構(gòu)面，從本質(zhì)上改變了巖土體的完整性。后期在重力卸荷、降雨、地震等因素的影響下，結(jié)構(gòu)面持續(xù)發(fā)生變形，累積到一定程度，就會發(fā)生滑坡［1］。在此基礎(chǔ)上，以易貢藏布流域林芝市某滑坡區(qū)域為研究區(qū)，在地質(zhì)背景、發(fā)育特征及與斷裂的聯(lián)系等方面開展了深入的研究，并在此基礎(chǔ)上開展了一系列的地質(zhì)調(diào)查。

1區(qū)域地質(zhì)背景

1.1區(qū)域環(huán)境

研究區(qū)位于藏東南橫斷山的高山峽谷區(qū)，青藏高原西部腹地和東部高山峽谷區(qū)之間，具有顯著的垂直分界線，最高海拔為6 327 m，最低海拔為2 460 m，相對高差3 867 m，周邊地區(qū)地貌以山地、古冰川和河流為主，地形整體上呈現(xiàn)出中部高、兩側(cè)低的特點。研究區(qū)地勢陡峭，地形復雜，多山交疊，形成了易貢藏布盆地的峽谷和河流，在構(gòu)造隆升、新構(gòu)造運動和氣候變化等因素的作用下，這里曾經(jīng)出現(xiàn)了許多嚴重的地質(zhì)災(zāi)害。例如2000年易貢滑坡泥石流災(zāi)害鏈、102滑坡以及吉翁錯冰湖潰決。該區(qū)域新構(gòu)造運動較強，同時受到了第四紀冰期的影響和近代水流的改變，導致了該區(qū)域的地殼抬升劇烈，江河下切劇烈，地震頻發(fā)；易貢藏布是一個山高谷深、橫坡陡峭、節(jié)理、斷裂、物理風化作用強烈的地區(qū)，其山勢以斷裂為主，邊坡巖石破碎，且在坡腳處普遍存在著大量的松散堆積物；該地區(qū)的氣候與環(huán)境受到印度洋暖濕氣流的控制，高海拔地區(qū)有大量的冰川以及豐富的地表和地下水等因素的影響。

1.2區(qū)域氣候

研究區(qū)位于西藏東南部，為典型的溫帶高原季風區(qū)域，該區(qū)域的降水量具有季節(jié)分布不均的特點，且具有明顯的垂向氣候分區(qū)特征。該地區(qū)無氣象站，與之相鄰的氣象站有：易貢藏布流域的嘉黎氣象站，帕隆藏布流域的波密氣象站，怒江流域的洛隆氣象站。通過將嘉黎，波密，洛隆3個氣象站點的觀測資料進行整理得出其降水氣溫統(tǒng)計圖（見圖1）。

2典型斷裂帶滑坡活動特性分析

2.1滑坡發(fā)育特征

斷裂帶滑坡位于林芝市易貢藏布河的左岸，道路穿過坡體，斷裂帶滑坡整體呈現(xiàn)不規(guī)則梯形形狀，全長約300 m，坡體前緣高程2 567 km，后緣高程2 690 km，根據(jù)地表覆被情況和樹木移動痕跡，滑坡前緣與易貢藏布河河床大致齊平；滑坡的后緣呈圈椅狀，有樹木歪倒現(xiàn)象，其位置高出河床大約100 m。坡體表面前緣寬約為200 m，斜長150 m，厚度15～35 m，坡面平均坡度33°，滑坡體積101.3萬m3，屬于大型滑坡。滑坡主滑方向為161°，滑坡體上部存在一塊較大的平地，故滑坡后部坡度較為平緩，為22°～25°，滑坡中部由于道路開挖的影響，中部較為高陡，坡度為43°～47°，前部由于滑坡滑動堆積以及道路開挖回填土的影響，前部坡度也較為平緩，坡度為26°～30°。滑坡整體顏色為土黃色，其物質(zhì)組成為砂巖，夾雜沙土、黏土，輝長巖，碎塊石表面有鐵質(zhì)淋濾現(xiàn)象，呈現(xiàn)黃褐色，外觀為棱角狀至次棱角狀，邊坡上存在滲水現(xiàn)象。坡體上植被的變形特征表明該坡體目前處于持續(xù)蠕動變形階段。雖然該道路目標由2019年建設(shè)完成，但該處由于施工難度大，施工周期長，故該段目前暫未完成道路硬化［2］。

2.2滑坡發(fā)育特征研究

滑坡是由于斷裂長期的活動促使巖體不斷地發(fā)生構(gòu)造變形和運動，加上斷裂破碎帶內(nèi)巖體較低的力學強度和破碎的巖體結(jié)構(gòu)，使得斷裂破碎帶附近的巖體發(fā)生滑坡災(zāi)害。斷裂帶內(nèi)及附近巖體結(jié)構(gòu)破碎，巖石風化強烈，進而使得發(fā)生大型滑坡成為必然。該滑坡整體由abc 3部分組成（見圖2），3部分的共同作用使得滑坡出現(xiàn)失穩(wěn)［3］。

滑坡a區(qū)位于滑坡體的上部，該處由于人類活動和構(gòu)造活動的影響，該處坡度較緩，平均坡度為24°，為滑坡的滑動提供了上部壓力，滑坡a區(qū)提供的上部壓力對滑坡下部b區(qū)塊體產(chǎn)生加載，a區(qū)的上部加載和b區(qū)的臨空面共同作用，可能會發(fā)生滑動，在公路內(nèi)側(cè)出現(xiàn)剪出口，堵塞公路。

滑坡b區(qū)位于滑坡體的中部，該處由于道路的變道導致，道路開挖較為嚴重，該處已經(jīng)形成平均53 m高的臨空面，且坡度較陡峭，平均坡度在45°，b區(qū)下部切坡嚴重，由于土體的上部a區(qū)的荷載，可能會加壓下部土體，使得b區(qū)可能形成一個次級滑坡，滑動后堵塞公路。

滑坡c區(qū)位于滑坡最下部，也是方量最大的一個，c區(qū)上部是公路，坡角處是易貢藏布河，由于切坡以及土體的作用，該處坡體平均坡度28°，上部ab區(qū)的荷載以及公路上行人和大型車輛的荷載，加上易貢藏布河的沖刷，且易貢藏布河流速較大（可達4.05 m/s），前緣沖刷較為嚴重，故該處可能會導致滑坡發(fā)生整體滑動，對易貢藏布河和河下游的建筑物造成一定的危害。

對該滑坡的兩個可能剪出口做對比分析，利用Slope/W模型，對研究區(qū)各種工況下的ab區(qū)次級滑坡和abc區(qū)主滑坡進行計算（見表1、表2）。

通過上述滑坡穩(wěn)定性系數(shù)的對比分析，結(jié)合現(xiàn)場勘察，次級滑坡是由于人類開挖形成較高臨空面，為該滑坡提供了很大的發(fā)育條件，且該地區(qū)特殊的斷裂帶使得巖體破碎，降雨能夠輕易進入滑體形成滲流，故該次級滑坡會早于主滑坡發(fā)生滑動。

2.3滑坡的成因分析

滑坡是由內(nèi)部因素和外部因素共同作用而產(chǎn)生的。經(jīng)實地考察和分析，造成該滑坡的原因有以下幾個方面。

2.3.1高陡的地形條件

崩塌、滑坡、不穩(wěn)定斜坡以及泥石流等地質(zhì)災(zāi)害類型和規(guī)模，其主控因素是地形地貌，它為地質(zhì)災(zāi)害提供能量的同時也提供了活動場所。該滑坡坡度在20°～50°之間，坡體前緣受到易貢藏布河的沖刷，易形成臨空面，坡體中部303省道的開挖，形成平均53 m的高臨空地形，最高處可達到70 m，為滑坡的形成提供了有利條件。

2.3.2高強度的人類活動

由于該地區(qū)離村落較近，人類活動頻繁，在滑坡體上部修筑房屋和開墾荒地，后緣處逐漸變的平坦，不利于積水的及時排出，在降雨過程中，積水滑動體的自重和孔壓的增加，從而導致邊坡在臨界狀態(tài)下發(fā)生滑移；由于地下水的滲透作用，滑坡面層發(fā)生軟化，從而使滑坡的抗剪強度下降、穩(wěn)定性下降，從而引起滑坡的發(fā)生。

2.3.3斷裂構(gòu)造

斷層是巖石破裂的主要原因，也為地下水流的滲出提供了條件。因而，斷層往往控制著滑坡和崩塌發(fā)育區(qū)的擴展方向、規(guī)模和分布密度。該滑坡位于嘉黎斷裂帶南支日卡索通斷裂以及其分支的交匯處，滑坡整體顏色為土黃色，其物質(zhì)組成為砂巖，夾雜沙土、黏土，輝長巖，碎塊石表面有鐵質(zhì)淋濾現(xiàn)象，呈現(xiàn)黃褐色，外觀為棱角狀至次棱角狀，由于斷裂帶的存在，該地區(qū)巖石極為破碎，由于其粒徑分布不均勻、分選能力弱、結(jié)構(gòu)疏松，且具有較高的透水性和較高的空氣降水滲透率，造成了滑帶巖土力學性質(zhì)的劣化，極易發(fā)生滑坡［4］。

3結(jié)論

該典型滑坡是由于斷裂帶的穿過使得巖石大面積破碎，加之降雨、人工活動、道路開挖等多重因素耦合所形成的，斷裂帶是該滑坡發(fā)育的前提條件和主控因素。

滑坡中部人類不合理的開挖修筑道路使得滑坡主體中出現(xiàn)次級滑坡，經(jīng)過模擬計算，相較于主滑坡，次級滑坡更容易發(fā)生滑動。

參考文獻：

［1］田尤，黃海，謝忠勝，等.映秀北川斷裂帶北川段唐家灣滑坡活動歷史與形成機制［J］.沉積與特提斯地質(zhì)，2016（3）：112.

［2］黃曉，楊為民，張春山，等.舟曲泄流坡滑坡變形特征及其形成機理［J］.地質(zhì)力學學報，2013，19（2）：178187.

［3］郭長寶，任三紹，李雪，等.甘肅舟曲南峪江頂崖古滑坡發(fā)育特征與復活機理［J］.現(xiàn)代地質(zhì)，2019，33（1），206217.

［4］董浩陽，蘇曉軍，竇曉東，等.甘肅舟曲縣2019年“7·19”牙豁口滑坡復活成因及機理［J］.蘭州大學學報（自然科學版），2021，57（6）：760766.