文摘

古代Zhenggang滑坡(4750万米³)代表一个潜在威胁的建设和安全运行提出了Gushui下游水电项目和人民生活。滑坡是由于连续降雨从10月20日到11月5日,2008年,表明地下水严重滑动变形,它可以分为两个截然不同的区域:带我和二区。存款Zhenggang滑坡的调查已经进行了十年,但滑坡变形的发展尚未透露。地质调查和稳定性分析表明,Zhenggang滑坡目前相对稳定,不滑。深层土壤的变形数据表明subslide区我是平移滑动,而subslide区二世是一个隆起的幻灯片,和二区比区即稍微稳定中可观察到明显的内部变形故障发生和探索性修筑。数值结果表明,降雨入渗的主要因素诱导的复兴古滑坡,有必要加强Zhenggang滑坡的滑坡风险评估和可靠性降雨入渗条件下的。最后,为了减少滑坡风险,滑坡附近的当地居民生活质量应该被重新安置,并应采取措施提高边坡稳定性。

1。介绍

山体滑坡在山区有重大不利影响河流、水库、下游和人类生活。他们可以阻碍河道盆地(1,2],建立滑坡坝[3,4水库,损害。山体滑坡可以产生巨大的山体滑坡阻塞河道和湖泊产生破坏性的脉冲波(5在水库对下游居民产生灾难性的影响。悲剧产生的滑坡坝河大都发生在1786年,四川,中国6),1963年维昂特大坝的水库,意大利(威尼斯附近7]。这些灾难导致100000年和2600年伤亡,分别。

压倒性的水坝和水库边坡的失败的例子在世界许多地区已报告(8- - - - - -12]。尽管他们出现在不同的位置,这些山体滑坡的作品有一个共同的特点:他们主要由碎屑、土壤和碎石。山体滑坡是由几个因素造成的,包括纹理、地形、斜坡的地质特性、降水、和地震活动(6,12- - - - - -14]。触发器的主要失败在滑坡不同,但大多数河畔的geomaterials滑坡优势较低(15- - - - - -17]。这源于他们的地质演化。岩体在山区常常破碎成更小的石块,碎片粒子,由于风化和土壤。存款的松散geomaterials大孔隙是脆弱的和移动触发滑坡时相对容易。

斜率失败附近河流和水库在中国是常见的,特别是在中国西南的山区,地质环境是不稳定的。巨型滑坡经常发生在这一地区,威胁河流、水库、和人类生活18]。近年来,大量研究了边坡破坏19,20.),特别是在大河附近地区如金沙江、岷江、长江河流。这些研究都集中在识别、统计调查,分析滑坡的空间分布和影响评估。大型河流提供的水电资源的重要组成部分,中国的能源计划,和有许多大型水电项目完成或在建在这些河流。这些项目和下游沿岸居民受到潜在破坏性的山体滑坡的威胁。识别、地质研究、滑坡的稳定性分析和安全性评价接近最大化需要这些河流和水库大坝和水库的安全建设和运营。

大多数滑坡的研究在中国西南地区集中在滑坡识别、统计调查、和空间分布。地质评价、滑动机制,现场调查,在滑动土物理力学实验,确定和参数研究较少。考虑到地质多样性和复杂性,滑坡的案例研究可以提供宝贵的见解使地区这些地球运动的因素。的Zhenggang滑坡是一个潜在的威胁Gushui水电项目。如果滑坡坡失败和滑进河里,河道将可能被阻塞,形成一个大型山体滑坡阻塞湖,这将对下游居民构成重大风险。因此,一个潜在的滑坡是一种严重的担忧。因此,重要的是要研究Zhenggang滑坡的地质特征和复活机制为了揭示滑坡演化过程和预防和控制。

2。滑坡区域的地质特征

2.1。Geoenvironmental条件

Zhenggang滑坡位于青藏高原的东南部,它是一个过渡区域地质特征之间的云南和西藏。这山体滑坡发生在正确的银行(下游)河道,约1公里Gushui水电工程的下游,它位于澜沧江上游,德钦县,云南省西北部,中国(图1)。这个区域是一个收敛区域的四个构造单元:Gangdese-Nyainqentanglha的地槽褶皱系统向西,Tanggulha-Qamdo-Lanping-Simao的地槽褶皱系统,Songpan-Ganzi的地槽褶皱系统,和东扬子克拉通,它是构造活动山区的一部分。

研究区有一个季风气候特点是低温,低降雨,湿度低,大型蒸发,和一个长期霜。年降雨量的范围是494.7 - -522.4毫米。植被稀疏沿着银行澜沧江的研究领域。脆弱的生态环境和复杂的地貌和地质条件使该地区容易地质灾害频繁,尤其是灾难性的泥石流,以及可能的珍稀动物和植物灭绝。地下水水文地质条件相对比较简单,可以分为两种类型:裂隙水和多孔水。地下水的主要来源是融化的冰雪和大气降水。冰雪融水提供稳定和充足的水供应。滑移区相对不透水,和水在滑坡质量积累。泉水水平相对较高,和几个泉水网点现场调查期间被发现。

2.2。滑坡的空间形态和分区特征

的平面形态和区域特征Zhenggang滑坡图所示2。最近的一项调查报告说,Zhenggang滑坡的形成历史沉积可以分为四个时期。从最早到最新,这些第三阶地形成时期,沉积存款,老滑坡,重建时期后滑坡的存款。最早形成的基岩滑坡发生7500多年前。滑坡的总体积为4.75×107米³和一个面积1.70×10⁶米²(数据2和3),位于海拔2180到3220米,宽1300米,厚28.8米(范围= 15 - 85)。这个滑坡起源于大规模山体滑坡经历了随后的滑动。它的后缘露头在3010 - 3700米,坡的46°。在普通视图和tongue-shaped armchair-shaped后部,而前面的海拔(2180 - 2250)是向前凸,弧形。

滑坡由Zhenggang沟分为两个部分。左边的部分滑坡的定义是subslide带我,这有一个近似体积为9.4×10⁶米³。正确的部分被定义为subslide区二世,这有一个近似体积为3.81×10⁷米³。带我和二世经历了两个滑动变形,形成二级和三级山体滑坡。新滑坡变形区由降雨和人类活动的影响,最近发现,总体积为4.75×10⁷米³。这种变形部分占60.9% (2.89×10⁷米³),其中5.46×10⁶米³位于带我,剩下的2.35×10吗⁷米³位于第二区。

滑坡变形主要是观察之间的Yagong沟和7号沟。上游边界位于7号沟,在2200 - 2450米和趋势约5°20°W 2450米以上。下游边界Yagong沟,大约在2200 - 2500米和趋势N30°E。拓扑信息表明,滑坡的地形完整性和坡角随海拔和可分为三种类型。2750以上,完好无损,陡峭的地形,坡角从50°30°。在2250米和2750米之间,斜率是温和(坡角从20°30°),这个区域已经被当地村民几百年了。低于2250米,滑坡地形恶化,斜率是险峻的,坡度约40°角,这主要是由于侵蚀的沟壑和澜沧江。基岩露头出现低于2200米。有两个小村庄(Yagong和Zhenggang)位于平坦的梯田。滑坡是一个威胁水电站项目和当地村民生活在该地区。

2.3。组成和结构特性的质量滑坡

两个Zhenggang滑坡的地质资料,资料很”和b”,如图所示4。他们的位置示意图如图2和3。形象很“带我是一个典型的地质剖面,剖面b”是一个典型的地质段区二世。地质构造上,滑坡地区的单斜层地层的态度N20-30°, SW∠65 - 85°。在最近的地质时期,由于岩层推翻变形、边坡表面附近的地层态度改为N30-35°, SW∠15 - 30°。推翻延伸至100米的深度下的斜率。54米的水平深度ea - 203,一个滑区和石板可以观察到骨折。

风化岩体,是本地区的一个不利的地质特性,是由扩展构造活动,卸货,推翻变形和第四纪冰川作用。岩体的断裂结构面本地区较发达。除了区域和区域的缺点,二级结构表面也相当发达的形式压缩骨折。

地质调查和信息图所示4显示主要的岩性地层覆盖层(Q^{戴斯。莱纳姆:}),冷冻冰水的存款(Q^备受)和洪积层沉积(Q^▽)。基岩的存款是由较低的二叠纪Jidonglong形成(P_{1 j}),上层三叠纪Hongpo形成(T_3环)和Hongshan-Gushui断层(F₃)。地层不同组成和特点。

2.4。滑带土的特性

为了揭示滑带的特点,许多钻孔和探索修筑建在滑坡。如图5,共有三个钻孔和三个勘探修筑了部分一′。5个钻孔和五个勘探修筑躺在b部分”。

通过分析探索的结果,发现土壤的变化特征在纵向部分组成的深层滑动区是显而易见的,砾石含量在幻灯片区高,板岩和砂岩砾石组成,和材料成分简单,主要是干燥的。滑带土土壤的粘粒含量中间的滑体高,土壤主要是塑料,材料成分往往是复杂的。lithoclastic成分主要是板岩和砂岩,少量灰岩和泥质粉砂岩。前面的特征是一个滑动表土结构,滑覆区砾石含量高,和材料成分是复杂的。砾石的成分是板岩、砂岩、灰岩、泥质粉砂岩,玄武岩。观点的材料组成的滑带土的土壤,滑带土的强度的土壤在身体的前后部分积累较高,土壤的强度在滑动带的中间较低。二级滑带的土壤主要是粘土、砾石含量较低。纵向变化砾石的成分是一致的与主老滑坡的滑带土。后方的特征三个层次的滑带土是明显的,和二次滑动区轨道中间的滑带土第一阶段和方面,也表现的低土壤强度的前面的第一阶段老滑坡的滑带土。

物理测试结果在单位重量,并限制含水量和粒度分析如表所示1,而粒度级配曲线质量滑坡土(LMS)和滑带土(深圳)见图6。有趣的是发现,虽然两种类型的土壤相对小的单位重量差异,限制水含量和粒度之间的差距与土壤组件毕业曲线差异很大。由于大量的粗粮、土壤质量滑坡含水量下限比滑动区,用更少的内容8%的液限和塑性极限的3.4%。从图对粒度分析6和表1确认防水层,水停滞现象是明显的上层滑坡存款。

3所示。裂纹扩展,降雨后崩溃的特点

雨在坝址从10月20日到11月5日,2008年,最大降雨发生在为期3天的时间。如图7,2008年10月总降水量151毫米,最大程度上的每日降雨量为78毫米,超过了最高纪录Liutongjiang水文站。在此期间连续降雨,大量蠕变变形向澜沧江流域发生Zhenggang滑坡的坡。已经表明,subslide区我是平移滑动,和二区是一个隆起。图8显示了裂纹扩展和崩溃的特点subslide区域降雨后I和II从10月20日到11月5日,2008年。

如图8subslide带我,观察变形失败在PD1704水平50 - 65米深的海底。由于滑坡的蠕变变形,我们还注意到,许多的垂直木超前支架断裂的中心,和一些水平最高的木超前支架也骨折(图8(a))。张性裂缝的扩展发生在后面的边缘,通常15 - 30厘米的宽度,这些裂缝是新成立了一个1 - 2米宽tension-collapse带(图8(b))。在el.2200 - 2280 m,剪切位错滑移区发生在水平56米的深度。在此期间蠕变滑动监控。由于沉陷损害在后面部分的整体位移滑动质量导致当地滑坡在前面剪滑口(图8(c))。同时,新开发的纵向与横向裂缝裂缝间崩溃后边缘形成一个弧形滑动面在飞机上,由密集的证明张力裂缝在2130 - 2150(图8(d))。由于良好的空气面对条件和陡峭的地形,陡峭的拉伸裂缝容易形成一个当地的小范围内表面的积累。此外,一个潜在的滑动面形成相对薄弱层积聚体内,逐渐滑向海沟底部的载荷作用下的不良(数字8(e)和8(f))。根据现场调查,这种模式主要集中在双方的Zhenggang沟。主要的原因是在这个领域积累的身体上的横向约束解除由于Zhenggang沟的切割效果。

subslide区二世,tension-collapse腰带和几个骨折被发现EL.2250米和2400米(图8(g))。张力裂缝在后面部分subslide II区产生大量的变形,导致形成2 - 5米宽,3 - 5米高错开平台前的裂缝。大量的剪切裂缝发生在中下游地区,尤其是Yagong沟内。在这个领域,大变形弯曲钢水管并摧毁了混凝土码头包含钢铁水管(数字8(h)和8(我))。大横裂(1577米长)完全穿过中间和后面的部分滑坡在2270 - 2710米(图质量8(j))。

通过比较和分析裂纹扩展和崩溃的第二区我和区特点,初步得出结论,第二区是比区即暴雨更稳定的主要因素是影响滑坡的变形和破坏。的崩溃和解体的前缘和邻边带我可能控制Zhenggang沟。拉伸断裂在中间的出现提供了一个良好的渠道地表水的渗透,这将扩大的断裂和加速蠕变的岩石和土壤质量滑坡,然后会发生整体滑动。目前,中间的变形和破坏的迹象和前面的部分地区暴雨后我主要出现于10月20日至11月5日,2008年,变形强化后,2009年2月最近的降雨和降雪。与当地销毁前部,裂缝的扩张中间的压倒性的身体,滑动面将成为连接,这可能最终导致整体滑动。因此,有必要深入分析滑坡体的变形演化规律的影响在降雨条件下,确定降雨对滑坡的变形的复活。

4所示。讨论

4.1。滑坡的地质演化的分析

现场调查和地质分析表明,Zhenggang滑坡进化多个地质时期,也经历了一系列的地质、环境、地貌,和机械的变化,包括下面四个连续的阶段:(1)的稳定阶段的早期表现为更广泛的山谷和浅切口;(2)弯曲和推翻衰竭阶段中风化碎裂的石头和土壤被冰川移动到三阶阶地形成问^备受;(3)上部岩体倒塌的阶段和中下游岩体经历了震支座失败;和(4)古滑坡形成阶段期间,许多失败的表面合并在一起,并诱发滑坡坝大约7500年前。

Postrenovation和演化阶段的沉积(图4)是在这段时间,滑坡的运动质量的下降导致重力中心和潜在的能量耗散。滑坡质量逐步巩固和强化了自身的力量后,水流失。随后,滑坡似乎相对稳定。河水流淌,存款是运输,河床随后向下侵蚀形成目前流域的地貌。在此期间,砾质土是由滑坡存款(Q^▽)和冰川河流沉积物(Q^备受)形成和被放在浅的斜率。

4.2。分析Rainfall-Induced滑坡复活

根据地质特征的分析结果,裂纹扩展,和崩溃Zhenggang滑坡的特点,发现带我在稳定性不如二区,和入渗的主要因素是诱发古滑坡复活的存款。为了揭示降雨对滑坡的稳定性的影响存款,一“节区我被选中在降雨条件下渗流稳定性分析。有限元法是用于分析降雨条件下滑坡的渗流存款。模拟降雨条件根据实际的降雨量数据从10月20日到11月5日,2008年。降雨持续时间是72小时,第十个小时是100毫米的降雨,降雨和总剩余的62小时51毫米。通过数值计算,降雨条件下滑坡的渗流特点积累身体图所示9。

如图9,经过10个小时的大雨,滑动区附近的负压增加,滑带土还没有达到饱和状态,也没有积水现象在滑动区。经过两天的雨,积水层的厚度约0.5第一次出现在EL的滑动区。2200 - 2206米。经过三天的雨,积水层的范围扩大到厄尔的高程。2386 - 2547米和EL。2198 - 2323米,平均厚度0.5米。后的四天雨,积水层几乎是分布式el.2185 - 2656米的海拔高度。死水层的厚度约为6米在低洼地区和剪出口附近的水溢出。

渗流计算的基础上,计算滑坡稳定性的极限平衡稳定。给出了计算参数表2。变化的降雨条件下滑坡安全系数随着时间的推移图所示10。结果表明,边坡的安全系数逐渐降低随着降雨历时的增加。雨停后,边坡安全系数继续减少,后四天雨中达到的最低水平。这主要是由于降雨入渗的主要因素是诱发古滑坡的复兴。边坡表面的裂缝发展时,降雨迅速沿裂缝渗入,造成的重力滑动的增加质量,削弱了滑动滑带土质量和强度以及孔隙水压力的增加,从而减少存款滑坡的整体稳定性。因此,有必要加强Zhenggang滑坡的风险评估和可靠性降雨入渗条件下的。

4.3。滑坡的治疗建议

Zhenggang滑坡已稳定在其自然状态从古代到第三纪的运动。在这种自然状态,滑坡运动发生概率较低,但概率大大增加滑坡在降雨时饱和状态。减少发生山体滑坡的风险,滑坡附近的当地居民生活质量应该被重新安置,应采取措施增加边坡的稳定性。(1)造成的排水条件差低渗透的滑带土导致滞水剩下底部的滑动表面,减少了滑坡的稳定性。表面排水和排水隧道的建设超过2600 m是强烈推荐。现有的探索性修筑在滑坡在这方面会有帮助。(2)在溢洪道和引水隧道的开挖,subslide带我必须加强。建议斜率,长椅上挖掘。在中间和滑坡的前面部分,安装antislide成堆,强烈建议作为一个最佳的治疗方案。(3)降雨是影响稳定性的主要因素Zhenggang滑坡存款。导演的地表水和地下水滑坡会增加Zhenggang滑坡的稳定性。边坡地表和地下水排水方案设计应根据滑坡的地形最大化边坡稳定。

5。结论

(1)地质调查和稳定性分析表明Zhenggang滑坡目前相对稳定,不滑,但是它仍然是一个潜在的威胁Gushui水电项目和可能创建一个山体滑坡阻塞湖。(2)Zhenggang滑坡经历了古代、二级和滑动的第三阶段。第三阶段滑动引起的主要是连续降雨从10月20日到11月5日,2008年,这表明地下水严重滑动和变形。上部松散砾石土滑坡的质量是容易渗漏,而较低的细粒度的粘土有利于保留滞水的底部滑动区。这些因素可以减少滑坡的稳定性。因此,地下水和地表水质量应该抽离滑坡。(3)滑坡由Zhenggang沟分为两个subslide区与不同类型的运动。Subslide区我是平移滑动,而Subslide区二世是一个隆起。有几个剪切滑动带我在前面的一部分,在局部小崩溃发生。许多大型横向裂缝宽度的山坡上观察15 - 30厘米,其中大多数是由拉应力引起的。明显的内部形变中可观察到故障发生和探索性修筑。(4)降雨入渗的主要因素是诱发古滑坡复活的存款。边坡表面的裂缝发展时,降雨迅速沿裂缝渗入,造成的重力滑动的增加质量,削弱了滑坡滑带土的质量和强度,以及孔隙水压力的增加,从而减少存款滑坡的整体稳定性。(5)建议带来的潜在危险Zhenggang滑坡存款被稳定斜坡减轻。这可能涉及到将antisliding成堆的斜坡,从边坡排水水,减少当地施工加载斜率。

数据可用性

繁殖所需的原始/处理数据结果本文也不能这个时候作为数据共享一个正在进行的研究的一部分。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

作者的贡献

鲁宾王导致研究的概念。鲁宾,玉宁王离北京,Jianfu秦的地质特征进行分析;鲁宾王和库恩张裂纹扩展的分析和崩溃的特点和讨论。Weiya徐执行关键的修订手稿的重要知识内容。鲁宾和Yu宁王写原来的纸。鲁宾王和库恩张修改后的论文中写道。

确认

这项工作是由中国国家重点研发项目(没有。2017 yfc1501100),中国国家自然科学基金(没有。51939004),中央大学(没有基础研究基金。B200204008)。作者是负债累累的和欠他们由于PowerChina昆明工程有限公司协助工程地质勘探数据的收集。