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特殊岩土体对青藏高原滑坡灾害的影响

时间:2023-08-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:通过调查和综合分析,研究区与斜坡地质灾害有关的典型特殊岩土体主要有膨胀岩、昔格达层、红黏土、断裂带碎裂岩土体等。在川滇地区道路工程建设中,由于边坡开挖和雨水特别是暴雨侵蚀作用下,常常导致红黏土滑坡、溜坍及泥石流频繁发生,成为工程规划建设中的重要工程地质和岩土工程问题。

特殊岩土体对青藏高原滑坡灾害的影响

除了工程地质岩组外,特殊岩土体的厘定对于认识地质灾害的形成发育规律和成灾模式具有重要的指导意义。通过调查和综合分析,研究区与斜坡地质灾害有关的典型特殊岩土体主要有膨胀岩(侏罗纪以来的泥质岩)、昔格达层、红黏土(红色风化壳)、断裂带碎裂岩土体等。

1.膨胀岩

膨胀岩通常性质软弱、易于变化,是工程地质和岩石力学界普遍关注的重大工程地质问题和岩石力学问题。大量分析研究表明,中国的泥质岩(包括泥岩、粉砂质泥岩和泥质粉砂岩)系列中有3个主要膨胀性地层,即J3—K膨胀性泥质岩层、E泥质膨胀岩、N(N1,N2)强超固结膨胀性硬黏土或软泥岩地层。青藏高原东缘发育的侏罗纪以来的泥质岩具有弱膨胀性、在干湿交替作用下容易产生崩解、遇水弱化等特点。这些泥岩往往与砂岩或石灰岩互层,当以顺向坡出现时,成为易滑地层。

2.昔格达层

昔格达层属上新世—早更新世,命名剖面位于四川省会理县昔格达村,是一种工程性质较差的硬黏土或极软岩(图2-8),广泛分布于安宁河谷、金沙江、雅砻江和大渡河等河谷中。研究区的昔格达组地层主要出露于汉源、冕宁、西昌、德昌、米易及盐边、盐源一带,分布面积约339km2,昔格达组主要由浅黄—灰黄色、灰绿色、深灰色互层状硬黏土和粉砂岩组成的一套半成岩细粒沉积。昔格达组硬黏土的矿物成分以伊利石为主,高岭石绿泥石次之,对水的灵敏度特别高,具有弱膨胀性,开挖后易风化,遇水迅速崩解,属于典型的特殊土(林志宇,2013),容易形成滑坡

图2-8 攀西地区昔格达组硬黏土特征

3.红黏土

红黏土是指由碳酸盐类或其他含富铁铝氧化物的岩石在湿热气候条件下风化形成的红色风化壳,一般呈褐红色,具有高含水率、低密度而强度较高、压缩性较低等特性。红黏土在形成过程中依次经历了风化作用、微团粒化作用、后期对微团粒改造的成土作用。母岩经历这一完整的成土过程之后,形成现代典型红黏土,并具有特殊的工程地质性质(符必昌等,1998)。中国境内北起长江沿岸,南抵南海诸岛、南洋群岛,东迄台湾,西至云贵高原及横断山脉的范围为红黏土的重要分布地。在青藏高原东缘,红黏土主要分布于四川盆地以及西昌、攀枝花等地区(图2-9)。(www.xing528.com)

图2-9 川滇地区典型红黏土特征

作为一种区域性特殊土,红黏土通常具有一定的胀缩性,在干燥和降雨天气的交替循环作用下,块状红黏土收缩而碎裂,从而形成大量的松散堆积物(粒径一般为1~5mm)。若逢雨季,特别是暴雨降临,这些松散堆积物将被雨水、洪流等冲刷带走,下伏块状红黏土暴露地表后继续这一过程而持续产生严重的水土流失。在川滇地区道路工程建设中,由于边坡开挖和雨水特别是暴雨侵蚀作用下,常常导致红黏土滑坡、溜坍及泥石流频繁发生,成为工程规划建设中的重要工程地质和岩土工程问题。

4.断裂带碎裂岩土体

断裂带碎裂岩土体是原岩经过动力作用(断裂作用)形成的一类特殊岩石、碎裂岩土体(图2-10),具有带状分布、宽度有限、空间分布不稳定、呈碎裂结构或散体结构、受外动力地质作用影响显著等特征。断裂带碎裂岩土体一般沿断裂带两侧一定范围发育,断裂带内岩石的破碎程度取决于断裂的规模、活动历史、活动方式和力学性质,其分布范围从几米至几百米甚至上千米不等。一般压性或压扭性断裂带比单纯剪切性质的断裂带宽。在一些大型的断裂带中,由于被后期不同方向的断裂切错,常夹有一些未破碎的大型岩块。断层泥是断裂带中工程地质性质最差者(谌文武等,2007),其发育过程是:岩石中裂隙发育,将岩石切割为大小不一的碎块并发生错动;随着应变加大,碎块间位移加大,粒度变细,碎块间碎基增多,碎块细粒化加剧,最后全部变为碎粒和碎粉。

图2-10 川西沿鲜水河断裂带发育的构造土石林特征

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