邛崃市临邛镇石燕村16组崩塌灾害特征分析

２０１２年第１１期　西部探矿工程　８７　邛崃市临邛镇石燕村１　６组崩塌灾害特征分析　刘其龙　，郑　杰，刘和民，刘祖伟　（河北省地矿局第四水文工程地质大队，河北沧州０６１０００）　摘要：邛崃市属于“５．１２”特大地震灾害重灾区。邛崃市共发现崩塌、滑坡、泥石流等次生地质灾害　及灾害隐患点达１８５处。地震在加剧地质灾害不稳定性和危险性的同时，增大了地质灾害的发生规　模和危害程度，严重威胁着当地居民生命及财产安全。其中，邛崃市临邛镇石燕村１６组崩塌便是灾　情较重的个案之一；通过对该处灾害点的实地调查，认为其具有一定的特殊性和代表性。根据实地调　查成果，对该地质灾害的发生规模、灾害特征和危害程度进行深入的分析和研究，以期为治理该地质　灾害提供科学、合理的技术依据。　关键词：地质灾害；崩塌；影响因素；危害程度；成因分析　中图分类号：Ｐ６４２．２１文献标识码：Ｂ文章编号：１００４－－５７１６（２０１２）１１一Ｏ０８７—０５　１地质环境背景　１．１地理位置　１０１４￣１０３３ｍ，微地貌为直立状断崖，崖高１３￣１９ｍ；崖　下坡面陡峻，一般７６。～８９。，局部形成反坡或下部凹腔。　邛崃市位于四川省成都市西南部；东连新津县、彭　山市，南与眉山市、蒲江县、名山县、雅安市接壤，西接芦　山县，北邻大邑县。邛崃市驻地临邛镇，东距成都市　７５ｋｍ，南去雅安市７１ｋｍ。　石燕村１６组崩塌点位于临邛镇西石燕村内，崩塌　坡脚下面崩积堆呈条带状，地势平缓，堆积体长度５４ｍ，　宽度约５．０ｍ，平均厚度１．３ｍ。　１．３地层岩性　邛崃市出露地层较新，从三叠系须家河组（Ｔ。巧）　至第四系均有分布。　崩塌区域地层较为简单，主要为第四系（Ｑ）松散堆　积层和白垩系上统夹关组（Ｋｚ　）地层，由新到老分述如　下：　体下部分布有石燕村１６组４户居民，该处附近有县级　公路邛芦路通过，交通较为便利。　１．２地形地貌　邛崃市地处四川盆地成都平原西南边缘至川西高　山高原区龙门山脉前缘的过渡带。境内山、丘、坝俱全，　河流纵横。区内的地形地貌被人们通俗地称为“六山一　水三分田”，山区地形约占６０　，平原、台地区占３０　，　水面占ｌＯ　。区内南宝乡玉林山峰顶海拔高程最高，　（１）第四系（Ｑ）松散堆积层，根据其形成特征可分　为两部分，分述如下：　①新近崩坡积层（　）：崩积物以大块石为主，　位于崩塌体下部及坡脚平台，覆盖于老崩塌堆积体之　上，为砂岩块石，方量０．０９ｍ。。最大块体直径达　０．６２ｍ，一般０．１～０．５ｍ，弱风化状，分布于陡崖下部堆　积平缓处。　为２０２５ｍ￣南河流入新津县境的羊安镇永商河心高程最　低，为４５３．５ｍ，二者相对高差１５７１．５ｍ。地貌按其成因　形态可分为４大类：侵蚀堆积地貌、构造剥蚀地貌、侵蚀　构造地貌——缓坡带状单斜低山、侵蚀构造地貌——脊　状中山。　②古老崩坡积层（Ｑ　）：崩积物以碎块石为主，　粒径一般５￣４０ｃｍ，碎块石含量６０　～８Ｏ　以上，粘性　土充填于块石之间，呈红褐色，含量４０　～３Ｏ　，厚５～　８ｍ。　崩塌所处区域地貌单元属缓坡带状单斜低山地貌，　地势西北高东南低，海拔１００３￣１０４３ｍ，地形坡度３Ｏ。～　８５。。　（２）白垩系上统夹关组（Ｋ。　）：岩性以厚一块状岩　屑砂岩夹少许泥岩，主要具底砾岩，与下伏的天马山组　（Ｋ　ｆ）呈假整合接触。砂岩间夹含砾砂岩构成软弱夹　层，夹层厚度为０．２～Ｏ．４ｍ，岩石矿物成分主要为长石、　崩塌灾害出现在一长约７０ｍ的西北一东南向的低　山，山体由砂岩、泥质砂岩构成，山顶较平缓，高程约为　＊收稿日期：２０１２—０４—１０修回日期：２０１２－０５—０３　第一作者简介：刘其龙（１９７３一），男（汉族），河北沧州人，助理工程师，现从事岩土工程、地质灾害治理、矿山地质环境治理设计及施工工作。　８８　西部探矿工程　１．Ｓ工程地质条件　２０１２年第１１期　石英、云母及少量暗色矿物，钙质胶结。坡面直立状，中　风化一弱风化状，节理裂隙发育。粉砂质泥岩下伏于厚　层中细粒砂岩之下，泥质结构，块状构造，强风化一弱风　（１）土体工程地质特征：土体主要分布在灾害点处　陡崖山顶和山坡上。山顶土体岩性主要为粘土，土黄　色，硬塑一可塑状，韧性强，干强度高，厚度０～１．６ｍ，承　化状，由于差异性风化作用的影响，在砂、泥岩接触部位　形成多处凹岩腔，加速了危岩体的形成。　１．４构造地质条件及地震：　载力特征值为１５０ｋＰａ，其下为全风化砂岩。坡体下部　及周围土体主要为残坡积物夹杂崩积块石，土体主要为　残坡积物，岩性主要为粉质粘土、粉土，褐色，稍湿，可　塑，韧性较强，干强度较高，夹杂砂岩碎块，局部有大块　石，分布不均，厚度２．Ｏ～４．０ｍ，承载力特征值３００ｋＰａ。　（２）岩体工程地质特征：灾害点一带基岩主要为中　（１）地质构造：邛崃市地质构造单元属新华夏系之　西缘部位。主要构造形迹由一系列北东向及北北东向　雁行褶皱组成。按构造上的差异，自西而东分为３个次　级的北东向雁行带和凹陷，自西而东分称为天台山一榔　江雁行带、成都凹陷和熊坡一盐井沟雁行带。　（２）地震：邛崃市是一个地震频发区；地震多分部在　市区西部和西南部。据史料记载，市内共发生１．０级以　上的地震４７次。其中：２．Ｏ～２．９级地震２９次，３．０～　３．９级地震８次，４．Ｏ～４．９级地震５次。其中，最大地　震为１９８９年１２月６日，微观震中在太和乡紫荆的５．０　级地震。区内虽无大的地震出现，但中小地震常常发　生。震级虽小，但震源深度浅，烈度高，破坏较强烈，是　近年地震活动的新特点。尤需注意的是，自有史以来，　调查区附近２００ｋｍ范围内发生过９次７级以上的地　震，最大一次为２００８年５月１２日发生的８．０级汶川大　地震，震中烈度达Ⅺ度，对本区影响较大。　根据“５．１２”地震后《建筑抗震设计规范》（２００８年　细粒砂岩、细粒砂岩、棕红色粉砂质泥岩和泥质粉砂岩　互层。以中风化为主，只局部表层呈全风化、强风化状，　发育两组节理：一组平行于崖壁方向，另一组垂直于崖　壁方向。中风化中细粒砂岩间夹细粒砂岩和含砾砂岩　构成软弱夹层，粒状结构，块状构造，矿物成分以石英、　长石为主，地基承载力特征值为２２００ｋＰａ；强风化中细　粒砂岩承载力特征值为１０００ｋＰａ。细粒砂岩和含砾砂　岩与中细粒砂岩工程地质特征相似，但二者性质偏软，　其中风化和强风化承载力特征值均为１５００ｋＰａ和　９００ｋＰａ。　中风化粉砂质泥岩和泥质粉砂岩，泥质结构，微层　理发育或层理不发育，地基承载力特征值１２００ｋＰａ，可　版）（ＧＢＳＯ０１１—２００１），汶川Ｉ县地震动峰值加速度为　０．２ｇ；地震特征反应谱周期０．３５。邛崃地震设防烈度　为８度。　构成部分支撑结构的地基持力层，该层遇水易软化，强　风化粉砂质泥岩和泥质粉砂岩，红棕色，稍湿，风化多呈　碎块状，质软，手捏易碎，厚度０．２～１．４ｍ，地基承载力　特征值８００ｋＰａ，岩石物理力学指标见表１。　表１岩石物理力学指标一览表　注：岩石样品风化程度为中等风化。　１．６水文地质条件　工作区地貌类型为缓坡带状单斜低山，水文地质条　件较简单，主要受大气降雨补给。区内斜坡坡度较陡，　地表覆盖层为碎块石土或含碎石土，结构松散。受地震　受多次构造作用的影响，区内基岩节理裂隙发育。　降雨则沿基岩裂隙下渗形成地下水，并向沟谷、坡脚平　台排泄，最终排入南河。　综上所述，区内地下水径流通道发育良好，水史地　质条件不利于崩塌危岩体的稳定。　１．７破坏地质环境的人类工程活动　影响，一方面降雨沿基岩卸荷裂隙下渗转化为地下水，　加剧裂隙的发展而诱发崩塌。另一方面，降雨沿坡面形　成径流，地表径流常与顶部滑塌土体形成碎屑流，并沿　土体下渗至基覆界面富集运移而诱发滑坡。　调查区属山地及河谷区。山区土地稀薄而贫瘠，农　耕开垦程度高，斜坡顶部山体为林地和农田；坡脚为居　２０１２年第１１期　西部探矿工程　８９　民居住地，受崩塌威胁较为严重。破坏地质环境的人类　工程活动主要为农耕土地开垦、民居修筑和不规范的基　岩采矿等，地质环境的破坏程度较强烈。　１．８地质环境条件复杂程度　据调查，在“５．１２”地震之前坡脚崩积堆已经形成；　灾害点一带的地质环境具有以下特征：　（１）地形地貌简单，地貌类型单一，地形起伏较小。崩　塌体的部位边坡陡峭，高差约２０ｍ，地表总体坡度较陡。　（２）岩性差异大。山顶构成危岩体的岩性为厚层状　砂岩，中间夹２～３层不稳定含砾砂岩、细粒砂岩构成软　弱夹层，下部为中薄层粉砂质泥岩，呈互层状。整体上　顶部砂岩抗风化能力较高，下部互层状产出的粉砂质泥　岩、泥质粉砂岩的抗风化能力较低，因差异风化，于接触　面处形成下部凹腔。　（３）地质构造复杂，小断裂和节理裂隙极其发育。　岩石受构造切割呈块裂、碎裂状。　综上所述，勘查区整体地质环境条件复杂程度属复　杂。　２崩塌灾害特征　“５．１２”地震后，造成崩塌坡体中部的３块块石体坠落于　坡脚堆积体并滚至坡脚外侧小路上，崩落物体积约　０．０９ｍ３，未造成人员伤亡和财产损失。　崩塌体位于南河左岸，邛芦公路靠山一侧。坡体岩　性为砂岩、砂砾岩、砂质泥岩。崩塌体平面形态呈长条　状，呈北西一南东走向，崩塌体长度约５０ｍ，宽度约　３０ｍ，高度１４￣１９ｍ，坡度７６。～８９。，局部呈反坡。崩塌　体山坡顶面呈缓坡状，大部分被第四系粉土、全风化泥　岩覆盖，地形起伏不大。　崩塌体的主崩方向２４９。，正对石燕村１６组居民区，　直接危害石燕村１６组４户居民。危及范围０．１５×　１０　ｍ。。坡脚人居部分危险区范围０．２×１０　ｍ２。　经调查，陡峭坡面上分布有４个危岩块体（Ｗ　、　Ｗ２、Ｗ３、ｗ　），块度从几立方到十几立方不等，单一岩　块较为坚硬，岩性为砂岩、砂砾岩。Ｗ　、Ｗｚ、Ｗ　危岩块　体以下的粉砂质泥岩由于其抗风化能力较弱，形成较大　的凹岩腔，Ｗ３危岩块体与母岩体分离，呈向外倾斜状，　见表２。　２．１崩塌灾害体形态特征　表２石燕村１６组危岩特征说明表　２．２崩积堆特征　现场勘查期问，于崩塌体坡脚处发现崩积堆１处，　崩积倒石堆堆积体积０．０３５×１０　ｍ３。其堆积特征编号　此判断危岩体的稳定性。经分析判定，天然状态下　ＷＹＫ１￣４危岩块多处于基本稳定状态。　３．２力学分析　Ｄ１，堆顶长度５４ｍ，宽度５ｍ，顶面坡度１５。，面积　２７０ｍ。，平均厚度１．３ｍ，体积３５１．０ｍ。，崩积物成分以　碎块土石为主，稳定性评价为稳定。　３崩塌体稳定性分析　危岩稳定性分析采用宏观定性分析和力学分析法　进行分析。　３．１宏观定性分析　危岩体破坏方式按倾倒式、滑移式两种方式进行分　析。　３．２．１计算工况的选取　危岩的计算工况一般为以下４种工况：　Ｉ工况：自重状态（包括裂隙水压力）；　Ⅱ工况：自重状态＋暴雨（降雨的重现期按２０年选　取）；　主要是对危岩块在天然状态下的稳定性进行分析、　判断。根据危岩体中裂隙的发育情况，岩体完整性、岩　体形态、崖壁坡度、结构面分布、产状，裂隙的张开程度、　填充情况以及各组裂隙问组合关系等进行调查分析，以　Ⅲ工况：自重状态＋地震（包括裂隙水压力）；　Ⅳ工况：自重状态十暴雨＋地震。　３．２．２稳定性计算公式　（１）倾倒式危岩稳定性计算：　９０　西部探矿工程　２０１２年第１　１期　①由后缘岩体抗拉强度控制（见图１）：　圈１倾倒式危岩稳定性计算示意图　！　．，　．ｋ　Ｌ－ｌ＿『－，ｎ　）＋ｗ．盘　Ｆ＿　Ｑ　＋　（　＋　）　㈣　Ｑ。‰ｑ－Ｖ｛＼　１　＋　）　Ｆ一．（Ｗｃｏｓａ－－Ｖ　）￣ｔａｎ（ｙ－Ｉ－ｃ／　（３）　Ｔ　Ｗｓｉｎａ　图２倾倒式危岩稳定性计算示意图　图３滑移式危岩稳定性计算示意图　时，取贯通段和未贯通段粘聚力标准值按长度加权的加　权平均值，未贯通段粘聚力标准值取岩石粘聚力标准值　的０．４倍；　后缘裂隙内摩擦角标准值，（。）；当裂隙未贯　通时，取贯通段和未贯通段内摩擦角标准值按长度加权　的加权平均值，未贯通段内摩擦角标准值取岩石内摩擦　角标准值的０．９５倍；　ａ——滑面倾角，（。）；　Ｚ——滑面长度，ｍ。　其它符号意义同前。　对工况Ⅲ、Ⅳ按下式计算：　Ｆ一　＝＝－（Ｗｃｏｓａ－　－Ｑｓｉｎｃ￣－Ｖ）￣ｔａｎｃｐ－］－ｃｌ　ｒｆ／ｌ　＇　Ｗｓｉｎａ上Ｑｃｏｓ￣　、　符号意义同前。　３．２．３计算参数的选取　中风化中细粒砂岩抗拉强度标准值：自然一　．　０．８３ＭＰａ、伊１和０．７５ＭＰａ。　２０１２年第ｌ１期　西部探矿工程　９ｌ　中风化中细粒砂岩抗剪强度标准值：自然：Ｃ一　３．２．４稳定性分析结果　２．７ＭＰａ，￣ｏ＝４０．５。。　按以上各计算公式对ＷＹＫＩ一４各危岩体进行稳　饱和：ｃ＝１．５５ＭＰａ，ｃｐ－－３７．８。。　定性计算，计算结果见表３。　表３危岩体稳定性计算成果表　通过表３可以看出，大部分危岩体在Ｉ工况时处于　参考文献：　稳定状态；在Ⅱ工况，即暴雨工况时，处于欠稳定一稳定　Ｅｌｉ陶连金，黄润秋，许强，等．地质灾害过程模拟和过程控制　状态；在Ⅲ工况，即地震工况时，处于稳定状态；在Ⅳ工　研究［Ｍ］．北京：科学出版社，２００２．　况时，处于不稳定及欠稳定状态。因此可知：危岩体在　［２］涂怀奎．中国地质灾害类型及其分布特征ｉ－ｊ］．矿产与地　暴雨和暴雨兼有地震发生时，其稳定性会大大降低，呈　质，２０００，１４（２）．　欠稳定或不稳定状态，从而对山坡下居民的人身及财产　－Ｉ３－１　ＤＺ／Ｔ０２１９－－２００６滑坡防治工程设计与施工技术规范Ｅｓ］．　Ｅ４］刘和民，王卫东，张延超．邛崃市临邛镇石燕村１６组崩塌　构成威胁，应采取有效的措施进行灾害防治，以避免造　应急排危除险施工图设计ＥＲ］．２００９．　成不必要的人身伤亡和减少不必要的财产损失。　（上接第８６页）　谷里煤矿矿区煤层呈层状，产出稳定一较稳定，煤　补充勘探，以进一步论证和查明格老寨背斜和及其南东　炭可选性良好，矿床开采技术条件良好，其外部建设条　翼煤层的形态结构，为矿山后期开采提供服务；　件即在电力、交通、水资源及劳动力方面都存在很大的　（２）在生产勘探中有针对性地对断层Ｆ２进行控制　优势，开发市场前景良好，内、外部条件均较好，完全具　和查明，进一步确定断层倾向和断距，加强对Ｆ２断层上　备建立矿山条件。谷里煤矿建成投产后将会带来巨大　下盘矿体的控制；并且在开发工作中加强生产勘探；加　的利益。　强煤的爆炸性、煤层自燃及瓦斯取样监测和防范工作；　加强煤层气研究工作；此外，建议在主井和巷道挖掘过　参考文献：　程中，边掘边探，严密注意地下水的变化情况，做好探　Ｅｉ］　卜华，孙英波，叶进霞，陈洪年．初论山东巨野煤矿开发的　水、防水工作，并留好防水煤柱。特别是地下水集中径　主要环境地质问题及防治对策［Ｊ］．中国地质灾害与防治　流带的地下水和进出口的水位变化情况，预防地下水集　学报，２００７，１８（２）：１４０—１４４．　中径流带对矿坑充水。　－１２３贾塄明．煤矿地质学［Ｍ］．徐州：中国矿业大学出版社，　（３）在以后的开发工作中加强水文地质、工程地质　２００４．　及环境地质的研究和工程控制及对底板岩溶含水层的　Ｉ－３］吉俊阁，吕云．韩城矿区三和煤矿开采技术条件分析ＥＪ］．　工程控制，收集地下水位、岩溶及富水段的研究资料。　陕西煤炭，２００８（６）：１１，２７－２８．　Ｅ４］郭峰．石圪节煤矿地质条件分析及水害防治措施ＥＪ］．山西　同时加强地面水文地质测绘，为矿井涌水量计算提供更　煤炭，２０１０，３０（１１）：３１—３４．　加接近实际的基础资料；并且要进行可采煤层顶底板岩　石力学样的采集和测试，为稳定性评价提供资料。