樂(lè)琪浪,王洪德,高幼龍,薛星橋,王高峰,孫向東

中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查中心,河北保定 071051

由多組相互切割的結(jié)構(gòu)面形成的危巖體是一種特殊的災(zāi)害地質(zhì)體,其地質(zhì)過(guò)程具有復(fù)雜性和隱蔽性,時(shí)常造成嚴(yán)重的破壞,孕災(zāi)地質(zhì)環(huán)境條件是形成災(zāi)害的基礎(chǔ),是其內(nèi)在因素,對(duì)危巖體的變形破壞具有控制性的作用,對(duì)認(rèn)清災(zāi)害體變形規(guī)律及破壞機(jī)制至關(guān)重要,眾多學(xué)者,如劉傳正等(1995)、金海元等(2008)、許強(qiáng)(2012)對(duì)此進(jìn)行卓有成效的研究。在國(guó)外,Fiorillo等(2001)通過(guò)研究意大利南部Cervinara滑坡群災(zāi)害,指出降雨、地形地貌與公路開挖是該滑坡群災(zāi)害多發(fā)的主要誘發(fā)因素,而其地質(zhì)基礎(chǔ)特征是滑坡發(fā)生的主控因素。同時(shí),Mauritsch等(2000)、Crosta等(2001)分別從不同角度研究滑坡地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生發(fā)展,并提出地質(zhì)條件的控制性作用。針對(duì)三峽庫(kù)區(qū)典型崩滑災(zāi)害,何滿潮等(1998)以剖析巫山古滑坡系統(tǒng)地質(zhì)結(jié)構(gòu)及構(gòu)造形變場(chǎng)為例,提出滑坡構(gòu)造形變場(chǎng)在古滑坡的不同部位具有不同的特征,且與區(qū)域構(gòu)造形變場(chǎng)有明顯的差異,同時(shí)張加桂等(2005,2008)、吳樹仁等(2006)提出巖溶作用對(duì)地質(zhì)災(zāi)害形成具有重要影響。對(duì)典型危害性大的崩滑體,如三峽庫(kù)區(qū)吉安滑坡,李守定等(2005)則提出順向單斜構(gòu)造孔隙裂隙潛水-承壓水類型的水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)是決定性因素,節(jié)理裂隙發(fā)育的軟硬相間的順層地質(zhì)結(jié)構(gòu)是控制的因素;三峽庫(kù)區(qū)蓄水后發(fā)生的千將坪滑坡,廖秋林等(2005)在對(duì)地質(zhì)背景及地質(zhì)特征進(jìn)行研究,提出坡體三面臨空、順向坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)、巖性軟硬相間等為內(nèi)因。而對(duì)巴東新城區(qū)所在的扇形大斜坡提出是軟弱地層向長(zhǎng)江發(fā)生重力蠕滑作用的結(jié)果,劉傳正等(2006)通過(guò)對(duì)其地質(zhì)構(gòu)造的剖析認(rèn)為斜坡是持坡是持續(xù)經(jīng)受長(zhǎng)江快速侵蝕下切外動(dòng)力作用及淺表生地質(zhì)改造作用過(guò)程而形成的。同時(shí)針對(duì)巴東黃土坡滑坡臨江 I號(hào)崩滑體,簡(jiǎn)文星等(2013)認(rèn)為其是在重力和構(gòu)造應(yīng)力作用下順多層軟弱夾層、上層與基巖而發(fā)生蠕滑變形而形成。地質(zhì)基礎(chǔ)條件對(duì)危巖體的變形亦具有控制性作用,樂(lè)琪浪等(2011)針對(duì)三峽庫(kù)區(qū)望霞危巖體,提出典型的硬—軟—硬巖性組合形式為危巖的層間滑移崩塌提供了地質(zhì)結(jié)構(gòu)組合條件。

大型災(zāi)難性滑坡皆涉及到不同的地質(zhì)環(huán)境條件和坡體地質(zhì)結(jié)構(gòu),具有不同誘發(fā)機(jī)制和觸發(fā)因素,黃潤(rùn)秋(2007)提出滑坡發(fā)育最根本的原因是具有有利的地形地貌條件和地質(zhì)環(huán)境條件。針對(duì)虎跳峽龍?bào)从野缎逼?譚儒蛟等(2005)在分析其特殊的斜坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)和特殊的地質(zhì)孕育環(huán)境提出了斜坡巖體變形的地質(zhì)力學(xué)機(jī)制,提出斷裂活動(dòng)的構(gòu)造擠壓作用造成了近岸巖體的深層破碎;另外,殷躍平等(2010)分析認(rèn)為貴州關(guān)嶺高速遠(yuǎn)程滑坡的地質(zhì)結(jié)構(gòu)具有上硬下軟的山體地質(zhì)結(jié)構(gòu)和上部富水下部隔水的水文地質(zhì)結(jié)構(gòu),極易形成滑坡地質(zhì)災(zāi)害。劉傳正(2010)分析雞尾山崩塌災(zāi)害時(shí)認(rèn)為地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征是山體開裂滑移的物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),并提出雞尾山崩塌災(zāi)害是鐵礦采空和視滑力共同主導(dǎo)作用下的一個(gè)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)過(guò)程。殷躍平等(2013)分析云南鎮(zhèn)雄趙家溝特大滑坡認(rèn)為滑坡處于煤系地層區(qū),具有上硬下軟的工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)和上部富水下部隔水的水文地質(zhì)結(jié)構(gòu),極易形成滑坡地質(zhì)災(zāi)害。通過(guò)對(duì)貴州省都勻市馬達(dá)嶺滑坡的研究,王玉川(2013)認(rèn)為脆弱的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和坡體下伏采空區(qū)的破壞是滑坡形成的主要原因,其破壞模式為“塌落—拉裂—剪切滑移”。而針對(duì)大型的工程,復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境背景是影響其穩(wěn)定性的重要因素,劉佑榮等(2001)運(yùn)用地質(zhì)結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)模擬技術(shù)進(jìn)行了巖體結(jié)構(gòu)模擬,并提出斷裂破碎巖體、風(fēng)化巖體、崩滑災(zāi)害對(duì)重要工程的穩(wěn)定性具有重要影響。在大型水利水電工程通過(guò)分析河流岸地質(zhì)結(jié)構(gòu),王延貴(2013)研究了岸灘挫落崩塌的力學(xué)機(jī)制和崩塌過(guò)程,指出在河床沖刷下切過(guò)程中,岸灘頂部出現(xiàn)的縱向裂隙會(huì)促使岸灘挫落崩塌的發(fā)生。以對(duì)邊坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征的研究,采用二維有限元方法研究了崩塌后上部凹腔巖體的變形破壞模式。同樣,王立忠等(2004)提出在災(zāi)害地質(zhì)體的監(jiān)測(cè)布置上亦以對(duì)滑坡、崩塌等災(zāi)害地質(zhì)結(jié)構(gòu)、變形破裂等特征為基礎(chǔ)。針對(duì)群體滑坡的地質(zhì)結(jié)構(gòu)類型與發(fā)育特征,易順華等(2008)提出群體滑坡首先必須厘定其組合型式,最終才能揭曉新生滑坡的產(chǎn)生規(guī)律,為災(zāi)害地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和防治提供大尺度的分析依據(jù)。在活動(dòng)構(gòu)造與地質(zhì)災(zāi)害關(guān)系研究上,郭進(jìn)京等(2009)提出應(yīng)把區(qū)域斷裂格架、斷裂帶結(jié)構(gòu)和斷裂活動(dòng)性作為地質(zhì)災(zāi)害形成與發(fā)展的關(guān)鍵因素。

綜上分析認(rèn)為,滑坡、崩塌(危巖體)等地質(zhì)災(zāi)害受控于地質(zhì)環(huán)境條件,對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的認(rèn)識(shí)上多數(shù)集中在地質(zhì)災(zāi)害體,而對(duì)孕災(zāi)的本底基礎(chǔ)多數(shù)是趨向性分析,將地質(zhì)要素捆綁式嵌入,綜合程度較高。本文認(rèn)為,地質(zhì)災(zāi)害的內(nèi)在主控因素是地質(zhì)環(huán)境條件,是分析研究災(zāi)害體的基礎(chǔ)和關(guān)鍵,應(yīng)將“地質(zhì)災(zāi)害體”研究思路轉(zhuǎn)變至“災(zāi)害地質(zhì)體”,突出地質(zhì)基礎(chǔ)決定性作用,細(xì)化分析各基本地質(zhì)要素與災(zāi)害形成的關(guān)系。以三峽庫(kù)區(qū)望霞危巖體為研究對(duì)象,結(jié)合其兩次變形破壞過(guò)程分析孕災(zāi)地質(zhì)環(huán)境條件,為危巖體的防治與監(jiān)測(cè)預(yù)警提供基礎(chǔ)依據(jù)。

望霞危巖體位于三峽庫(kù)區(qū)巫山縣兩坪鄉(xiāng)同心村長(zhǎng)江左岸斜坡上,發(fā)育于坡頂陡崖部位,平面上呈現(xiàn)弧形外凸,至源珍煤礦井口到廟雞子處呈現(xiàn)東西向排布,至長(zhǎng)深包處發(fā)生向北西向轉(zhuǎn)變,直至牛鼻子包處。危巖區(qū)陡壁頂高程平均1220～1230 m,坡腳陡巖底部高程1115 m左右,相對(duì)高差約70～75 m,已發(fā)生變形破壞危巖體長(zhǎng)度約 120 m,厚約30～35 m,體積約 40萬(wàn)方,危巖帶長(zhǎng)度約 1.2 km,危巖帶總方量達(dá)到 213.7萬(wàn)方,距離長(zhǎng)江江面直線距離約1740 m,高度約1045 m,直接威脅三峽庫(kù)區(qū),長(zhǎng)江航道巫山段的安全運(yùn)行及危巖體崖底400余人的生命財(cái)產(chǎn)安全。2010年8月21日危巖體發(fā)生破壞變形,導(dǎo)致山體垮塌,2011年危巖體再次發(fā)生大面積破壞變形,再度導(dǎo)致崖下居民撤離及長(zhǎng)江航道封航。望霞危巖體變形經(jīng)歷了2010年與2011年兩次大面積變形破壞(圖1B,C,D)。

1 地質(zhì)構(gòu)造作用

1.1 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造作用

研究區(qū)處于上揚(yáng)子臺(tái)褶帶與四川臺(tái)坳的過(guò)渡地帶,區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造作用強(qiáng)烈,所形成的地質(zhì)現(xiàn)象復(fù)雜,顯示強(qiáng)烈的擠壓變形特征,構(gòu)造線總體為北東向,局部巖層倒轉(zhuǎn),主要次級(jí)構(gòu)造有齊耀山背斜、巫山向斜等,這其中也包括孕育望霞危巖體的橫石溪背斜(圖1A)。在區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造控制條件下,孕育望霞危巖體的橫石溪背斜受到多期地質(zhì)構(gòu)造作用,受到多方向構(gòu)造應(yīng)力不同作用和疊加,姚東生等(1990)分析該區(qū)地質(zhì)構(gòu)造序列特征,主要受到 5個(gè)期次的構(gòu)造運(yùn)動(dòng),包括印支期隆坳作用、燕山主期褶皺斷裂作用、燕山晚期伸展拉張作用、喜馬拉雅主期擠壓作用及新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)期繼承發(fā)展變形作用,認(rèn)為橫石溪背斜形成期至印支期隆升開始,燕山主期強(qiáng)烈褶皺,后期則以繼承和改造為主。從工程地質(zhì)分區(qū)角度,望霞危巖區(qū)段處于Ⅱ級(jí)(較堅(jiān)硬灰?guī)r與煤系地層互層巖組)和Ⅲ級(jí)(軟弱碎屑巖巖組)分區(qū),工程地質(zhì)性質(zhì)較差,容易造成崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害(圖1A)。

1.2 橫石溪背斜構(gòu)造縱彎褶皺作用

三峽庫(kù)區(qū)望霞危巖帶處于橫石溪背斜頂部的核部區(qū)域,其為一復(fù)式背斜,南西端起于李子坳南東約2 km,延伸至亮東槽西約5 km軸向N60°E,該點(diǎn)到橋頭北西,軸向彎轉(zhuǎn)為近SN,北東端插入秭歸向斜西翼,延伸長(zhǎng)度達(dá)150 km,東段寬約8 km,西段寬約5 km。軸向N57°E,受到多期構(gòu)造作用軸線呈“S”型彎轉(zhuǎn),包含疊加形成的近SN向的孔家灣背斜。在兩坪鄉(xiāng)望霞剖面處,背斜核部地層從危巖體發(fā)育位置到長(zhǎng)江江面分別出露二疊系上統(tǒng)吳家坪組至最老的志留系下統(tǒng)紗帽組與羅惹坪組地層(圖2),兩翼則主要為三疊系下統(tǒng)嘉陵江組。核部區(qū)域平緩開闊,巖層產(chǎn)狀5°～17°,傾向NNW,兩翼傾角急劇變陡,北西翼傾角 29°～70°,南東翼傾角 22°～68°,研究區(qū)褶皺樞紐呈波狀起伏狀,向 SWW 傾伏,傾伏角 7°～13°,形成開闊箱形褶皺,共軛軸面,其中靠北西側(cè)軸面產(chǎn)狀為 155°∠81°,靠南東側(cè)軸面產(chǎn)狀為332°∠76°(圖2)。望霞危巖帶處于背斜核部的二疊系上統(tǒng)吳家坪組地層中,頂部巖層受到強(qiáng)烈的縱彎褶皺作用,在背斜頂部(中和面以上)脆性巖層受到強(qiáng)烈的拉裂作用,并經(jīng)過(guò)后期的構(gòu)造和風(fēng)化作用,頂部形成深大“V”字形裂縫,與軸面近于平行。橫石溪背斜形成時(shí)期,因巖層底部存在軟弱的煤系地層塑性巖層,發(fā)生強(qiáng)烈的彎流作用,而上部燧石條帶灰?guī)r則產(chǎn)生彎滑作用,構(gòu)成典型的層間滑動(dòng)構(gòu)造,底部軟弱地層在塑性流動(dòng)的過(guò)程中,形成強(qiáng)烈的揉皺擠壓現(xiàn)象,形成穿刺構(gòu)造及藕狀變形地層,對(duì)其間的砂巖、粉砂巖等相對(duì)較硬巖層則形成同心狀剪切節(jié)理,從核部區(qū)域向兩翼依次形成斷滑型和揉皺型層滑構(gòu)造,軟層流動(dòng)過(guò)程產(chǎn)生拉張應(yīng)力,對(duì)上部較硬巖層再一次拉裂形成臺(tái)階式構(gòu)造,形成斷裂型層滑構(gòu)造,這為深大“V”字形裂縫的擴(kuò)張延伸發(fā)揮了極為重要的作用。而2010年和2011年兩次變形的巖體正處于背斜靠北西側(cè)樞紐(軸面)位置,“V”字形裂縫發(fā)育和切割強(qiáng)烈區(qū)域(圖2),危巖體中各條關(guān)鍵裂縫(即控制危巖體變形和區(qū)劃變形巖塊的裂縫)皆是在“V”字形裂縫的基礎(chǔ)上發(fā)育形成的,對(duì)危巖體的變形起著至關(guān)重要的作用。

圖1 三峽庫(kù)區(qū)望霞危巖體孕災(zāi)區(qū)域地質(zhì)環(huán)境背景及變形樣貌圖Fig.1 Disaster-pregnant regional geological environment background and deformation appearance of the Wangxia unstable rock mass in the Three Gorges Reservoir

圖2 三峽庫(kù)區(qū)橫石溪背斜構(gòu)造解析圖(剖面AA’見圖1A)Fig.2 Structural analysis of Hengshixi anticline in the Three Gorges Reservoir(see section AA’ in Fig.1A)

圖3 望霞危巖體關(guān)鍵裂縫及變形塊體分布圖Fig.3 Distribution of critical cracks and deformation blocks in the Wangxia unstable rock mass

2 危巖體地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征

根據(jù)望霞危巖體2010年及2011年變形特征及變形過(guò)程,根據(jù) 5條關(guān)鍵裂縫切割情況將危巖體分為5個(gè)變形區(qū)塊(圖3):①號(hào)區(qū)塊,即“七萬(wàn)方”巖塊或“W2-2塊體”其變形受控于東側(cè)的 T12縫與西側(cè)T16縫;②號(hào)區(qū)塊為T13～T11縫區(qū),即“T13”縫區(qū)或“W2-1塊體”,受控于東側(cè)的T11縫及西側(cè)的 T13縫;③號(hào)區(qū)塊為孤立巖柱或“W1塊體”受控于東側(cè)的 T13縫;④號(hào)區(qū)塊為危巖后緣變形區(qū),受控于后緣邊界T10縫;⑤號(hào)區(qū)塊為危巖前緣變形區(qū),即“前緣堆積區(qū)”。

2.1 地質(zhì)結(jié)構(gòu)面發(fā)育特征

危巖體的變形破壞是各類地質(zhì)結(jié)構(gòu)面相互作用的綜合結(jié)果,但每一類結(jié)構(gòu)面發(fā)揮的作用和扮演的角色不同,對(duì)危巖體的變形控制效用亦不同(表 1),結(jié)合望霞危巖體兩次變形破壞過(guò)程分析認(rèn)為:原生結(jié)構(gòu)面在望霞危巖體變形過(guò)程主要控制前緣變形區(qū)新生裂縫的擴(kuò)張方位,強(qiáng)度及連續(xù)性,控制前緣土石滾落強(qiáng)度、位置及規(guī)模。對(duì)危巖體各條關(guān)鍵裂縫及關(guān)鍵塊體提供基礎(chǔ)背景值,控制其規(guī)模、范圍及變形強(qiáng)度。對(duì)危巖體變形關(guān)鍵部位特別是前緣軟弱層變形位置、牽引區(qū)段及強(qiáng)烈程度起到控制性作用。

構(gòu)造結(jié)構(gòu)面在望霞危巖體變形過(guò)程主要控制關(guān)鍵裂縫的延伸方向、距離及擴(kuò)張樣式,特別是形成階梯狀裂縫樣貌,控制關(guān)鍵塊體的變形方向,裂解范圍及規(guī)模,掉塊、崩裂位置及方量,控制前緣變形區(qū)滑移特別是軟層擠出變形的方向及距離,控制危巖體底部關(guān)鍵部位即壓張裂縫的形成位置、張開度及位移方向。

次生結(jié)構(gòu)面在望霞危巖體變形過(guò)程主要控制后緣變形區(qū),對(duì)各條關(guān)鍵裂縫,特別是延伸遠(yuǎn)、切割深的裂縫,控制其繼承性變形,控制關(guān)鍵塊體擴(kuò)張,約束其變形行為,對(duì)巖體裂解破壞至關(guān)重要,同時(shí)對(duì)危巖體變形的關(guān)鍵部位主要是集中在后緣的深大裂縫(貫通至煤系地層)和塌陷裂縫,致使裂縫貫通性和導(dǎo)水性增強(qiáng),對(duì)危巖體發(fā)生變形破壞提供基礎(chǔ)性條件。

2.2 巖性組合方式及危巖體工程地質(zhì)條件分析

望霞危巖體上部 P2w2地層為相對(duì)硬類巖層(圖4D),下部 P2w1與 P2g為軟巖基座(圖4B),底部為P2m為相對(duì)硬類巖層,地層巖性上構(gòu)成了典型的硬—軟—硬巖性組合(表2、圖4C),為危巖體的崩落、滑動(dòng)、開裂、下沉、塌陷等變形提供了地質(zhì)結(jié)構(gòu)組合條件。

危巖體整體上由兩組節(jié)理與層面切割成塊狀(圖5C),第一組:235°～255°∠75°～85°,密度為 5～8條/m,張開度1～4 cm,基本無(wú)充填,部分地段的裂隙中充填有粘土夾碎塊石,危巖區(qū)后緣裂縫的延伸方向與該組結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀基本一致,T12、T10號(hào)縫為主要裂縫,T12總體走向?yàn)?58°,T10總體走向?yàn)?352°,局部地段有轉(zhuǎn)折現(xiàn)象,其走向與該節(jié)理走向近于平行;第二組:150°～175°∠75°～85°,密度為6～9條/m,張開度1～5 cm,在危巖體中該組結(jié)構(gòu)面相互貫通,形成一危巖體主控結(jié)構(gòu)面176°∠ 78°,由方解石脈充填,與危巖體兩次變形破壞的崩裂面(178°∠81°)近于平行(圖5B),也與危巖體變形區(qū)域坡向(174°∠85°)近于平行,顯示危巖體的變形與該組結(jié)構(gòu)面關(guān)系密切,說(shuō)明在本次破壞之前已形成了較大的貫通性裂隙面,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的沉積作用由方解石脈充填,危巖體潛在破壞控制性結(jié)構(gòu)面已經(jīng)形成(圖5A);變形區(qū)巖層產(chǎn)狀為335°∠6°,三組結(jié)構(gòu)面呈直立狀切割(圖5C),危巖體滑移方向與巖層傾向不一致,巖體是沿著巖層共軛節(jié)理面及“V”字形拉張裂縫發(fā)生破裂(圖5D)。2010年與2011年兩次崩滑變形,滾石路徑發(fā)生兩次轉(zhuǎn)向,在中上部以鏟刮作用為主,沿著原有溝道流通,沖擊下側(cè)向家灣滑坡和猴子包滑坡,部分崩滑體堆積于該區(qū)段,但未造成兩個(gè)滑坡的復(fù)活,大多數(shù)崩塌堆積物在中段轉(zhuǎn)向緩坡區(qū)已減速裂解并堆積(圖4A)。

表1 望霞危巖帶內(nèi)地質(zhì)結(jié)構(gòu)面發(fā)育特征Table 1 Development characteristics of the geological structural planes in the Wangxia unstable rock band

表2 望霞危巖帶地層巖性特征及組合方式Table 2 Formation lithology and combination mode of the Wangxia unstable rock band

圖4 望霞危巖體巖性組合方式及工程地質(zhì)剖面圖Fig.4 Lithologic combination and engineering geology profile of the Wangxia unstable rock mass

圖5 望霞危巖體赤平投影分析圖Fig.5 Stereographic projection analysis diagram of the Wangxia unstable rock ma ss

危巖體底部有長(zhǎng)時(shí)期的采煤活動(dòng),崖腳從煤層露頭線平硐進(jìn)尺 70～800 m,局部地段達(dá)到1200 m,采空區(qū)面積約0.24 km2,位于危巖體正下方,據(jù)調(diào)查走訪該區(qū)有 3處窯口(圖 3),高約 2 m,變形危巖區(qū)東側(cè)邊界一處,其余兩處處于變形區(qū)西側(cè),開采同一煤層,現(xiàn)已廢棄,開采時(shí)間 1999年 7月以前,而現(xiàn)今開采主要位于危巖帶西側(cè)的東河灣煤礦和東側(cè)的源珍煤礦。危巖體底部大面積采空區(qū)使得巖層支撐力削弱,導(dǎo)致崖頂發(fā)生地表塌陷,形成多處塌陷坑和寬大裂縫,引起崖頂?shù)乇泶蠓秶痪鶆虺料?塌陷坑和裂縫不斷延伸擴(kuò)張,與上部風(fēng)化凹槽貫通,在危巖體后緣形成深大控制性裂縫,其變形對(duì)望霞危巖體整體滑塌起著關(guān)鍵性作用。同時(shí),降雨對(duì)危巖體的變形破壞亦是重要的影響因素,兩次變形前期皆有長(zhǎng)時(shí)間的降雨過(guò)程:①2010年 8月至2010年10月21日(月降雨160 mm),致使后緣T10縫發(fā)生較大變形,在危巖體中部的T16縫在降雨過(guò)程中持續(xù)擴(kuò)張,導(dǎo)致巖體裂解,T12縫則出現(xiàn)大量的土石溜滑現(xiàn)象,最終致使七萬(wàn)方塊體形成并向 SE右旋滑移。②2011年 10月累計(jì)降雨量達(dá)280.5 mm,其中在10月10—15日有近60 mm的降雨過(guò)程,致使W1塊體前緣出現(xiàn)多條次級(jí)橫張裂縫,W2-1塊體出現(xiàn)大量的掉塊和巖體崩落現(xiàn)象,W2-2塊體表現(xiàn)為持續(xù)地裂解與滑動(dòng),T13縫及后緣 T10縫劇烈變形致使西側(cè)孤立巖柱發(fā)生整體性垮塌。

3 結(jié)論

(1)孕育望霞危巖體的橫石溪背斜主要受到5個(gè)期次的構(gòu)造運(yùn)動(dòng),各期次相互疊加,認(rèn)為背斜雛形形成于印支期的隆升階段,伴隨同沉積作用,至燕山主期強(qiáng)烈的擠壓作用形成褶皺的主體樣貌,后期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)則以繼承性改造為主,伴隨強(qiáng)烈的風(fēng)化作用,形成開闊箱形褶皺構(gòu)造,危巖體的形成及孕育主要集中在背斜核部區(qū)域,樞紐位置尤為發(fā)育。

(2)望霞危巖體中的 5條關(guān)鍵裂縫與頂部發(fā)育的深大“V”字形裂縫關(guān)系密切,是控制危巖體變形的關(guān)鍵性因素,其主要是在縱彎褶皺作用下背斜頂部脆性巖層受到強(qiáng)烈的拉裂影響,形成與軸面近于平行“V”字形拉張裂縫,加上層間滑動(dòng)作用,即在危巖體底部的軟弱巖層發(fā)生強(qiáng)烈的彎流作用,致使上部硬類巖層則產(chǎn)生彎滑作用,軟層流動(dòng)過(guò)程產(chǎn)生拉張應(yīng)力,對(duì)已形成的拉裂縫再次疊加拉張作用,形成臺(tái)階式斷裂型層滑構(gòu)造,為危巖頂部“V”字形裂縫的形成、擴(kuò)張、貫通、延伸發(fā)揮了極為重要的作用。

(3)地質(zhì)結(jié)構(gòu)面對(duì)望霞危巖體的變形具有控制性作用,每一類結(jié)構(gòu)面發(fā)揮作用不同,原生結(jié)構(gòu)面對(duì)望霞危巖體各條關(guān)鍵裂縫及關(guān)鍵塊體提供基礎(chǔ)背景值,控制其規(guī)模、范圍及變形強(qiáng)度。對(duì)危巖體變形關(guān)鍵部位特別是前緣軟弱層變形位置、牽引區(qū)段及強(qiáng)烈程度起到控制性作用。構(gòu)造結(jié)構(gòu)面在望霞危巖體變形過(guò)程主要控制關(guān)鍵裂縫的延伸方向、距離及擴(kuò)張樣式,控制關(guān)鍵塊體的變形方向,裂解范圍及規(guī)模,掉塊、崩裂位置及方量,控制危巖體底部關(guān)鍵部位即壓張裂縫的形成位置、張開度及位移方向。次生結(jié)構(gòu)面在望霞危巖體變形過(guò)程主要控制后緣變形區(qū),對(duì)各條關(guān)鍵裂縫控制其繼承性變形,控制關(guān)鍵塊體擴(kuò)張,約束其變形行為,對(duì)巖體裂解破壞至關(guān)重要。

(4)望霞危巖體在地層巖性上構(gòu)成了典型的硬—軟—硬巖性組合,為危巖體的崩落、滑動(dòng)、開裂、下沉、塌陷等變形提供了地質(zhì)結(jié)構(gòu)組合條件。危巖體破壞面與節(jié)理發(fā)育程度、貫通性、張合度等關(guān)系密切,其底部大面積的采空區(qū)致使巖層塌陷變形、裂縫貫通與擴(kuò)張,形成串珠狀的塌陷坑,延伸至上部風(fēng)化凹槽,致使其導(dǎo)水性增強(qiáng),巖體完整性、穩(wěn)定性減小,控制著危巖體整體滑塌變形。

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