舟曲泄流坡滑坡变形特征及其形成机理.pdf

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1、第l9卷第2期地质力学学报Vol-l9NO．22013年6月JOURNALOFGE0MECHANICSJun．2013文章编号：1006~616(2013)02-0178一10舟曲泄流坡滑坡变形特征及其形成机理黄晓，杨为民，张春山，申俊峰，刘廷(1．中国地质科学院地质力学研究所，北京100081；2．中国地质大学(北京)地球科学与资源学院，北京100083)摘要：以甘肃舟曲泄流坡滑坡的野外详细调查和变形监测资料为基础，探讨泄流坡滑坡蠕滑变形特征和形成机理。研究表明，舟曲泄流坡滑坡发育于坪定一化马断裂内，属典型的巨型断裂带滑坡

2、。该滑坡由多个次级滑坡组成，表现为蠕滑变形特点，且一直处于不稳定状态。该滑坡是在内外动力耦合作用下形成的，断裂破碎带是泄流坡滑坡发生的充分条件，断裂活动导致坡体发生塑性流动变形；而降雨是滑坡发生大规模下滑的主要诱发因素；地震、坡脚开挖等对滑坡的发展、演化起到促进作用。因此，进一步研究断裂带滑坡的形成机理和成灾模式，对此类滑坡的防治预警有重要意义。关键词：泄流坡滑坡；断裂活动；蠕滑；降雨；地震中图分类号：P642．22文献标识码：A滑坡形成机理研究一直是滑坡灾害研究的核心难题和热点问题之一，导致滑坡发生的各项控制因素也受到国内

3、外学者的普遍关注。人们普遍赞同断裂是滑坡形成过程中非常重要的地质作用]，且认为降雨、地震等是滑坡发生的重要诱发因素。大多数学者根据降雨量监测数据研究降雨与滑坡的关系，并据此建立相关模型分析降雨诱发滑坡的阈值¨。甘肃舟曲泄流坡滑坡自形成以来，曾发生过多次下滑堵江事件，因而受到当地政府和相关专家的重视，甘肃省环境监测院、舟曲县国土局将泄流坡滑坡作为灾害监测预警点，进行实时监测。近年来，一些学者相继对该滑坡进行了初步研究。吴玮江等¨对泄流坡滑坡的特征进行了较详细的分析；张茂省等、丁宏伟等和ScheideggerAE等对甘肃南部重大

4、滑坡灾害分布规律进行了论述；畅益锋等对泄流坡滑坡的成因进行了初步分析；张妮等对泄流坡滑坡滑带土的地球化学特征和微观结构进行了论述。然而对泄流坡滑坡的变形特征、形成机理以及活动断裂带对滑坡形成的影响程度研究尚不多见。本文基于舟曲泄流坡滑坡的野外详细调查和变形监测资料，探讨泄流坡滑坡蠕滑变形特征和形成机理，以期为滑坡的监测预警防治提供科学依据。1滑坡环境地质条件甘肃省舟曲县位于西秦岭构造带南侧，境内山高谷深，沟壑纵横，坡陡流急，地质构造收稿日期：2013-01-28基金项目：国家科技支撑项目(2011BAKI2B09)；地质调查

5、工作项目(1212011120072)；国家自然科学基金项目(41072269)作者简介：黄晓(1989一)，女，硕士生，主要研究方向为地质灾害和活动构造。E-mail：xhuangchn@163．COIn第2期黄晓等：舟曲泄流坡滑坡变形特征及其形成机理179发育，新构造运动强烈，属地震多发区。区内岩体破碎，结构松散，坡降较大，地质环境脆弱，水土流失严重，是我国滑坡、崩塌、泥石流高发区之一。舟曲泄流坡滑坡所处区域主要发育有白龙江复背斜、光盖山一迭山南麓断裂、迭部一白龙江断裂等构造。坪定一化马断裂是光盖山一迭山南麓断裂的分支之

6、一，该断裂走向为北西西一近东西，与区域主断裂走向基本一致。据现有成果，坪定一化马断裂为走滑逆冲活动断裂心。此外区内尚发育北东、北北东及近东西向的次级断裂构造，切断北西方向的走向断裂，使地层岩体更为破碎。区内地层主要为中泥盆统古道岭组第二岩性段(D：g：)的炭质板岩、千枚岩、砂岩夹薄层硅质灰岩，中一上石炭统(C：+)灰一灰白色中厚层块状致密纯灰岩、灰一深灰色中厚层夹薄层灰岩和少量钙质砂岩、板岩。滑坡前缘剪出口及白龙江对岸为中一上石炭统(C+)。区域多年平均降水量435．8mm，汛期为6—9月，日均最大降水量63．3mm，小时最

7、大降水量47．0mm，年均蒸发量2000mm，年均气温12．9℃。泄流坡滑坡后壁及后缘两侧有地下水出露，据调查共有泉眼6处，泉水流量1．0～2．0L／s，系滑床基岩裂隙水，受大气降水补给，经滑坡体渗流最终排泄到白龙江。2滑坡基本特征舟曲泄流坡滑坡位于舟曲县城东侧6km的白龙江左岸，沿坪定一化马断裂带发育。滑坡平面形态呈不规则的长舌状(见图1)，上部宽度较大，中下部窄，剖面形态为复合型(见图2)。主滑方向285。，滑坡体长约2700m，宽度600～700m，厚度4O～55m，总体积超过6000X10m。滑坡无明显后壁，高程20

8、40～2200m，前缘剪出口高程1310～1320m，相对高差750～900m。南北两侧山坡发育多处滑坡、崩塌，纵向冲沟发育，除滑坡前缘西侧冲沟较深外，其余地带冲沟较浅。舟曲泄流坡滑坡发育在断裂破碎带上，破碎带原岩主要为中泥盆统古道岭组第二岩性段(Dg)的炭质板岩、千枚岩、砂岩夹薄层硅质灰