长江三峡巫峡岸坡望霞危岩发育机理研究-论文.pdf

《长江三峡巫峡岸坡望霞危岩发育机理研究-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第45卷第12期人民长江VoI_45．No．122014年6月YangtzeRiverJune，2014文章编号：1001—4179(2014)12—0049—05长江三峡巫峡岸坡望霞危岩发育机理研究何潇，陈洪凯，唐红梅(1．重庆交通大学岩土工程研究所，重庆400074；2．西南大学地理科学学院，重庆400715)摘要：以长江三峡巫峡岸坡望霞危岩为例，从地质构造、软硬岩层组合、水动力特性等方面分析了危岩形成条件。结合三峡层状地貌，演绎了陡崖后退和危岩发生过程，归纳出三峡灰岩岸坡危岩崩塌发育、加速

2、崩塌、崩塌循环发育和堆积4个阶段，说明了陡崖台阶地貌形迹是危岩阶段性演化的宏观表象。根据望霞危岩W2危岩体的地质模型，建立其在不同荷栽组合情况下的力学模型，并计算了危岩稳定性状态。关键词：陡崖后退；发育机理；稳定性；望霞危岩中图法分类号：P642文献标志码：A推挤10m左右，斜靠在后部岩壁。1研究区概况望霞危岩体(109。5940”E，31。0359”N)位于重庆市巫山县巫峡上段北岸坡顶，危岩变形区域以西侧冲沟为界，受构造裂隙控制，东侧以岩壁上的裂缝为界，后缘以两个大的塌陷坑及与之相连的弧形裂缝

3、为界，前缘I临空。整个变形区域平面呈扇形，平面长119m，前缘宽200m，面积1．39万m，总体积68万m。变形区后缘、两侧、前缘界限清晰，岩体滑移变形过程中受挤压，W1受构造裂隙切割，与W2上部岩体分离，但基座部分相连，W1和W2基本情况如下：W1为独立图1望霞危岩概况柱状，高约65m，长约3m，宽约6m，体积约3200m；2望霞高切坡危岩形成条件W2危岩体高约70m，长约80m，厚约10～15m，体积约7万m。，其顶部后缘岩溶漏斗发育，主控结构面顺2．1区域地质构造漏斗发育方向贯通，仅底部与

4、基座相连(见图1)。三峡地区地处大巴山断褶带、川东褶皱带和川鄂望霞危岩于1999年首次出现变形，2003年纳入湘黔隆起褶皱带三大构造单元交汇处，曾受多期构造三峡库区二期地质灾害防治规划，实施专业监测预警，运动影响，构造形态比较复杂¨。以七曜山断裂为至2010年7月，危岩体由西向东各监测点总体位移量界，断裂以西地貌上属川东低山丘陵顺向宽谷区，河流较小，没有明显变形加剧趋势。2010年8月下旬，受与山脉走向基本平行；断裂以东以大巴山脉和巫山山降水(累计雨量160mm)等因素影响，W2危岩体东段脉为骨

5、架，形成以中山、低山和峡谷为主的侵蚀地貌，裂缝明显变形，发生整体沉降，局部产生8～40m掉属三峡碳酸盐岩、碎屑岩中山区，其形态严格受构造控块；同年l0月，W2危岩体突发整体下滑，其底部向外制。收稿日期：2014—04—12基金项目：国家自然科学基金(50678182、11272185)；西南大学基本科研业务费专项(XDJK2012C031)作者简介：何潇，男，讲师，博士研究生，主要从事地质灾害研究。E—mail：xiaohee@8WH．edu．cn50人民长江长江平行于地质构造线沿巫山向斜谷流动

6、，遇到易产生滑动。蒙脱石具有强亲水性和膨胀性，其表面背斜隔挡时以最短距离折向垂直切穿背斜，被切穿的积大，液限、塑限和塑性指数高，遇水易滑动，干、湿交背斜斜坡形成临空面，且在背斜顶部极易形成一组平替变化易碎裂崩解。当此类溶蚀、风化岩石作为危岩行于轴面的张裂隙，为主控结构面的形成提供了有利体基座时，由于岩石力学强度的降低，软弱基座自身稳条件。定性差，易引发上部岩体失稳崩塌。2．2软硬相间岩性组合2．4降水和地下水三峡地区高切坡上硬下软的地层结构是危岩崩塌三峡库区属亚热带季风气候，常年雨量充沛且集形成

7、的基本条件。库区奉节一巫山一巴东一线广布二中在夏季，多年平均降雨量为1150mm，雨水pH值为叠系、三叠系岩层，岩性组合为泥灰岩、泥质页岩、泥质6．17，具有强烈的溶蚀性。一方面，酸性雨水沿节粉砂岩、碳酸盐岩以及部分煤层和黏土层。研究对象理、裂隙、层面等结构面进行溶蚀，降低了岩体强度和望霞危岩位于横石溪背斜轴部，岩层产状335。～340。整体性；另一方面，结构面在降水集中时有积水残留，3。～8。，属二叠系上统吴家坪组(P，W)。其上部近产生较大的静水压力和扬压力，促进崩塌的发生。陡直立危岩体W2

8、由灰色、深灰色薄至中厚层状晶质灰坡坡脚是地下水排泄地带，在岩土体的空隙中不断流岩、薄层泥灰岩构成；下部缓坡软弱基座由灰色炭质页动产生静水压力、动水压力和浮托力，减小了岩土体抗岩、泥岩以及约20em厚的煤线构成(见图2)。滑力。土体中亲水矿物，如蒙脱石遇水膨胀、浸水崩解，在地下水的作用下软弱基座强度急剧降低，容易引发崩塌。2．5采煤活动采煤活动是望霞高切坡危岩崩塌的人为诱发因素。望霞斜坡上近60a来有间断的煤层开采历史，特别是20世纪90年代，开采部位位于危岩体陡崖下方和附近，陡崖坡脚从煤层露头线