映秀—卧龙公路沿线汶川地震地质灾害研究.pdf

书书书ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ工程地质学报１００４－９６６５／２０１０／１８（２）  ０１６０  ０８映秀卧龙公路沿线汶川地震地质灾害研究程强吴事贵苏玉杰（四川省交通厅公路规划勘察设计研究院成都６１００４１）摘要映秀卧龙公路是汶川地震灾区距震中最近、震害最为严重的一条公路，本文对沿线地震地质灾害进行了详细的调查研究。依据震害特征，将沿线震害划分为斜坡中上部强风化岩体及土层失稳、结构面切割岩体崩滑失稳、滑坡、泥石流等４类，并分析了沿线震害发育规律。调查表明龙门山后山断裂两侧地震地质灾害呈现显著的差异性，主要是由深大断裂的消震隔震效应，地貌放大效应，地质结构等三方面因素决定的。通过１３４条实测剖面分析，研究了地震失稳斜坡坡度和失稳部位。地震诱发失稳斜坡坡度在３３～８４之间，主要分布在４１～６５之间，可以认为地震诱发斜坡失稳灾害主要发生在４０以上的斜坡。斜坡失稳部位主要分布在斜坡中上部以及地貌突出部位，主要失稳部位在０  ４坡高以上。从研究斜坡动力失稳的角度，将沿线斜坡划分为基岩－土层及强风化层斜坡地质结构、不利外倾结构面基岩斜坡地质结构、块状构造基岩斜坡地质结构、块碎石土层斜坡地质结构等几种地质结构模型，分析论述了各种地质结构相应的地震地质灾害类型及特点。关键词汶川地震地震地质灾害斜坡地质结构模型失稳坡度失稳部位影响因素中图分类号Ｐ６５文献标识码Ａ  收稿日期２００９－０８－１２；收到修改稿日期２００９－１２－２０．第一作者简介程强，工程地质专业．ＥｍａｉｌＣｈｅｎｇｑｉａｎｇｙ＠１６３．ｃｏｍＧＥＯＬＯＧＩＣＡＬＨＡＺＡＲＤＳＤＵＥＴＯＷＥＮＣＨＵＡＮＥＡＲＴＨＱＵＡＫＥＡＬＯＮＧＹＩＮＧＸＩＵＴＯＷＯＬＯＮＧＨＩＧＨＷＡＹＣＨＥＮＧＱｉａｎｇＷＵＳｈｉｇｕｉＳＵＹｕｊｉｅ（ＳｉｃｈｕａｎＰｒｏｖｉｎｃｉａｌＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＤｅｐａｒｔｍｅｎｔＨｉｇｈｗａｙＰｌａｎｎｉｎｇＳｕｒｖｅｙＤｅｓｉｇｎＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００４１）ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｈｉｇｈｗａｙｆｒｏｍＹｉｎｇｘｉｕｔｏｗｎｔｏＷｏｌｏｎｇｔｏｗｎｉｓｔｈｅｎｅａｒｅｓｔｈｉｇｈｗａｙｔｏｔｈｅｅｐｉｃｅｎｔｅｒｏｆＷｅｎｃｈｕａｎＥａｒｔｈｑｕａｋｅ．Ｔｈｅｇｅｏ  ｈａｚａｒｄｓｌｏｎｇａｎｄｄａｍａｇｅｔｏｔｈｅｈｉｇｈｗａｙａｒｅｔｈｅｍｏｓｔｓｅｒｉｏｕｓ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｅｓｅｎｔｓａｃｏｍｐｒｅ  ｈｅｎｓｉｖｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｈａｚａｒｄｓｄｕｅｔｏｔｈｅｅａｒｔｈｑｕａｋｅａｌｏｎｇｔｈｅｈｉｇｈｗａｙ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｉｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓ  ｔｉｃｓ，ｔｈｅｇｅｏ  ｈａｚａｒｄｓａｒｅｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｆｏｕｒｔｙｐｅｓ．Ｔｈｅｙａｒｅｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｈｉｇｈｌｙｗｅａｔｈｅｒｅｄｒｏｃｋｍａｓｓａｎｄｓｏｉｌｏｎｔｈｅｕｐｐｅｒｐａｒｔｏｆｔｈｅｓｌｏｐｅｓ，ｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｒｏｃｋｍａｓｓｃｕｔｂｙｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｓｕｒｆａｃｅ，ｌａｎｄｓｌｉｄｅｓａｎｄｄｅｂｒｉｓｆｌｏｗｓ．Ｉｔａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌｌａｗｏｆｇｅｏ  ｈａｚａｒｄｓａｌｏｎｇｔｈｅｈｉｇｈｗａｙ．Ｔｈｅｇｅｏ  ｈａｚａｒｄｓｓｈｏｗｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｅｖｉａｔｉｏｎｓｂｅ  ｔｗｅｅｎｔｈｅｔｗｏｓｉｄｅｓｏｆｔｈｅｂａｃｋｒａｎｇｅｆａｕｌｔｓａｔｔｈｅＬｏｎｇｍｅｎＭｏｕｎｔａｉｎｆａｕｌｔｚｏｎｅ．Ｔｈｅｒｅａｓｏｎｓａｒｅｔｈｅｓｅｉｓｍｉｃｉｓｏｌａ  ｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｄｅｅｐｆｒａｃｔｕｒｅ，ｓｃａｌｉｎｇｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｌａｎｄｆｏｒｍｓ，ａｎｄｇｅｏｌｏｇｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ．Ｔｈｅｓｌｏｐｅｓｔｅｅｐｎｅｓｓａｎｄｐｏ  ｓｉｔｉｏｎｏｆｓｅｉｓｍｉｃｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｉｅｓｈａｖｅｂｅｅｎｓｔｕｄｉｅｄｖｉａｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆ１３４ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｓｅｃｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓｌｏｐｅｓｔｅｅｐｎｅｓｓｏｆｓｅｉｓｍｉｃｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｉｅｓａｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｗｉｔｈｉｎｔｈｅｒａｎｇｅｏｆｆｒｏｍ３３ｔｏ８４，ｍａｉｎｌｙｆｒｏｍ４０ｔｏ６５．Ｓｏ，ｉｔｃａｎｂｅｃｏｎｃｌｕｄｅｄｔｈａｔｔｈｅｇｅｏ  ｈａｚａｒｄｓｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅｅａｒｔｈｑｕａｋｅｍａｉｎｌｙｔｏｏｋｐｌａｃｅｏｎｔｈｅｒｏａｄｓｌｏｐｅｓｓｔｅｅｐｅｒｔｈａｎ４０．Ｔｈｅｆａｉｌｕｒｅｚｏｎｅｓｃａｕｓｅｄｂｙｓｅｉｓｍｉｃｆｏｒｃｅｍａｉｎｌｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｏｎｔｈｅｕｐｓｉｄｅｏｆｔｈｅｒｏａｄｓｌｏｐｅｓ．Ｔｈｅｉｎｓｔａ  ｂｉｌｉｔｙｐｏｓｉｔｉｏｎｓａｒｅｍａｉｎｌｙｕｐｏｎｔｈｅｐａｒｔｓｗｉｔｈｓｌｏｐｅｇｒａｄｉｅｎｔｓｍｏｒｅｔｈａｎ０  ４０．Ｆｏｒｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｓｌｏｐｅｄｙｎａｍｉｃｉｎｓｔａ  ｂｉｌｉｔｙ，ｆｏｕｒｇｅｏｌｏｇｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅｍｏｄｅｌｓａｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．Ｔｈｅｙａｒｅｒｏｃｋ  ｓｏｉｌａｎｄｓｔｒｏｎｇｗｅａｔｈｅｒｅｄｒｏｃｋｓｌｏｐｅｓ，ｒｏｃｋｓｌｏｐｅｓｗｉｔｈｏｕｔｗａｒｄｉｎｃｌｉｎｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｐｌａｎｅ，ｍａｓｓｉｖｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｒｏｃｋｓｌｏｐｅｓａｎｄｃｒｕｓｈｅｄ  ｒｏｃｋｓｏｉｌｓｌｏｐｅｓ．Ｉｔａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｔｙｐｅａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｅａｃｈｏｆｔｈｅｆｏｕｒｇｅｏｌｏｇｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅｍｏｄｅｌｓ．ＫｅｙｗｏｒｄｓＷｅｎｃｈｕａｎｅａｒｔｈｑｕａｋｅ，Ｓｅｉｓｍｉｃｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｈａｚａｒｄｓ，Ｓｌｏｐｅｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｍｏｄｅｌ，Ｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙ，Ｓｌｏｐｅｓｔｅｅｐｎｅｓｓ，Ｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｐｏｓｉｔｉｏｎ，Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｆａｃｔｏｒ１引言四川省汶川县“ ５  １２ ″ 八级地震发生于龙门山构造带，地震灾区地处山区，汶川地震诱发大量滑坡崩塌等地震地质灾害。由于汶川地震灾区公路多沿峡谷布线，两侧地面横坡陡峻，地震诱发的大量地质灾害给公路沿线造成严重损毁［１］。汶川地震地质灾害的研究，相关学者已经开展了灾害发育分布规律研究［２～８］、大型滑坡特征及机理研究［９～１０］等。如文献［２］通过汶川地震灾区１万余处灾害点的调查研究和遥感解译，研究了汶川地震地质灾害发育的宏观规律，在分析地形坡度因素时，提出绝大部分灾害集中在２０～５０的范围内；文献［３］重点分析了大型滑坡，尤其是高速远程滑坡的特点和形成机理；文献［４］的研究，得出斜坡失稳坡度主要分布在３１～４５的范围内。省道３０３线映秀经耿达卧龙公路，是汶川地震灾区距震中最近的一条公路，也是汶川地震灾区地震地质灾害最为发育，损毁最为严重的一条公路。该公路基本沿横穿龙门山构造带方向布线，起自中央主断裂（映秀），穿龙门山后山断裂（耿达），地质条件复杂，各类地震地质灾害现象极为发育，其地震地质灾害颇具研究价值。本文在对全线地震地质灾害进行深入系统的调查研究基础上，研究沿线地震地质灾害的发育特点及主要规律，并从地震力作用下斜坡失稳角度，分析研究各类斜坡失稳地质结构模型，进行基于动力失稳模式的斜坡地质结构类型的划分。２公路沿线地震地质灾害发育情况及特点２  １公路沿线地质概况及公路地震损毁概况映秀卧龙公路路线沿渔子溪两岸布线，映秀为最低点，海拔９００ｍ左右，然后沿渔子溪河谷逆流而上，至耿达高程约１５００ｍ，卧龙高程约２０５０ｍ，沿线最高峰火烧坡海拔４１４１ｍ，盘龙寺最高海拔３９７０ｍ。该公路沿线地质构造复杂，断裂构造发育，总体上路线通过两大构造体系，即龙门山华夏系构造和小金弧形褶皱带，同时在地层上也分为龙门山地层分区和马尔康地层分区。２．１．１映秀～耿达（耿达隧道出口之茂汶断裂）段该段隶属于龙门山华夏系构造，处于北川映秀断裂和茂汶断裂之间，为北东向龙门山构造带。该段地层上属于龙门山地层分区，出露地层为元古代澄江晋宁期之中基性侵入岩类，主要为中细粒辉长岩、闪长岩及石英闪长岩，为硬质岩类。由于岩质坚硬，该段地面横坡陡峻，河谷狭窄。２．２．２耿达（耿达隧道出口之茂汶断裂）卧龙段该段属于小金弧形褶皱带，由一系列紧密同斜倒转之线性褶皱和规模不大的压扭性断层组成的弧形褶皱带，卷入地层包括古生界及三叠系西康群之浅变质岩系，于印支期褶皱成型。地层上属于马尔康地层分区，主要出露地层为志留系茂县群（石英片岩、变粒岩、千枚岩夹灰岩）、泥盆系危关群（灰黑、深灰色千枚岩夹石英岩、石英砂岩及大理岩）、石炭系（灰岩）、二叠系（灰岩）、三叠系地层（砂板岩，夹灰岩、千枚岩）。汶川地震造成公路沿线严重损毁，公路沿线崩塌、滑坡及泥石流等地震地质灾害极为发育，形成１４处壅塞体，大段公路路基被埋或被淹，４座桥梁严重受损，３个隧道进出口被埋，该公路沿线地震地质灾害发育情况总体情况及各段基本地质条件见书书书表１及书书书图１，书书书图１中地震烈度参考［１１］绘制。２  ２主要灾害类型及分布规律传统地质灾害多用滑坡、崩塌、泥石流等进行分类，但汶川地震地质灾害用上述分类有些特征难于表征。本文依据震害现象，将该公路沿线地震地质灾害分为如下四类２．２．１斜坡中上部强风化岩体及土层失稳自然斜坡上方多存在强风化、卸荷松动岩体及一定厚度的覆盖土层，地震力作用下，这部分岩土体最容易失稳。此类灾害为汶川地震诱发最为普遍的１６１１８（２）程强等映秀卧龙公路沿线汶川地震地质灾害研究表１映秀卧龙公路沿线地震地质灾害发育情况表Ｔａｂｌｅ．１Ｔｈｅｔａｂｌｅｏｆｓｅｉｓｍｉｃｇｅｏ－ｈａｚａｒｄｓａｌｏｎｇｔｈｅｈｉｇｈｗａｙｆｒｏｍＹｉｎｇｘｉｕｔｏＷｏｌｏｎｇ段落范围地层岩性地质结构地形地貌地震地质灾害发育情况映秀耿达隧道出口（Ｋ０＋６０５～Ｋ２０＋３７５）晋宁澄江期中基性侵入岩，主要为闪长岩、石英闪长岩、辉长岩等，为硬质岩。处于北川映秀断裂和茂县－汶川断裂之间，其间发育若干次级断层，斜坡岩体中结构面发育，岩体多呈整体块状构造。受地质构造及岩性影响，该段河谷狭窄，两侧斜坡高陡，地面横坡多在４０以上。该段地震地质灾害极为发育，沿线崩滑灾害密集连续分布，大量崩滑堆积体大段掩埋公路、堰塞河道。总长１８．７ｋｍ（扣除耿达隧道）的公路中，共１４．０８ｋｍ公路被埋或被淹，占路线总长度的７５％。Ｋ２０＋３７５～Ｋ２８为志留系茂县群地层，为一套石英片岩、变粒岩，千枚岩夹灰岩地层。千枚岩岩性软弱。处于茂县汶川断裂上盘及断层影响带内，密集发育若干条次级断层，致使岩体破碎。公路走向与构造线近于正交。受地层及构造影响，该段河谷宽缓，两侧斜坡较缓。该段地震地质灾害与上一段形成鲜明对比，自耿达隧道出洞后明显感觉两侧灾害的巨大差异。该段仅发育几处规模不大的崩塌滑坡灾害。Ｋ２８～Ｋ３０为泥盆系危关群地层，灰黑、深灰色千枚岩夹石英岩、石英砂岩及大理岩受后山断裂构造影响强烈，岩体中结构面发育，公路走向与构造线近于正交。受地层及构造影响，该段河谷相对宽缓，两侧斜坡较缓。发育多处地震崩塌灾害，规模不大。Ｋ３０～Ｋ３７＋５００为石炭系、二叠系地层，灰岩为主，局部夹岩屑砂岩，为较坚硬岩类。受构造影响强烈，为紧密褶皱发育段，岩层挠曲变形明显。受岩性及构造影响，两侧斜坡陡峻。为本段路线地震地质灾害次强烈发育区，公路两侧发生多处崩塌灾害，但规模普遍不大。Ｋ３７＋５００～Ｋ４５为三叠系地层，主要为千枚岩、变质砂岩等。受构造影响强烈，岩层陡倾。受岩性及构造影响，两侧斜坡较缓，局部较陡。地震地质灾害不发育图１公路沿线地质构造及地震地质灾害分布略图Ｆｉｇ．１Ｓｋｅｔｃｈｏｆｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｓｅｉｓｍｉｃｇｅｏ  ｈａｚａｒｄｓａｌｏｎｇｔｈｅｈｉｇｈｗａｙｆｒｏｍＹｉｎｇｘｉｕｔｏＷｏｌｏｎｇ斜坡失稳类型，因斜坡高陡，岩土体失稳后沿坡面或微冲沟向下倾泻、坠落，掩埋公路并堰塞河道，多具崩塌性质。（书书书图２）。２．２．２结构面切割岩体崩滑失稳结构面切割岩体失稳多发生在较为完整的块状结构或层状结构边坡，其规模由单块岩体的失稳到结构面切割大规模岩体的失稳，多具崩塌性质。书书书图３为典型结构面切割岩块失稳照片（渔子溪２号桥右侧斜坡），失稳岩体在坡面多次弹跳，砸坏多道拦石墙后击中桥梁，将整个桥梁砸垮。书书书图４为典型结构面切割岩体大规崩塌失稳照片，地震力作用下斜坡岩体顺外倾结构面产生大规模滑移式崩塌，堵塞河道形成堰塞湖，淹没公路。２．２．３滑坡由于沿线地面横坡陡峻，地震诱发滑坡灾害仅２处，其一为较为特殊的基岩地下水压力作用下高速远程滑坡灾害。映秀卧龙公路Ｋ２４ｋｍ处的高速远程滑坡，不同于东河口等地震力作用下的高速远程滑坡。该滑坡于２００８年５月１３日晨６～７点左右高速远程滑２６１ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ工程地质学报２０１０图２斜坡中上部强风化岩体失稳边坡Ｆｉｇ．２Ｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｓｔｒｏｎｇｗｅａｔｈｅｒｅｄｒｏｃｋｍａｓｓａｎｄｓｏｉｌｏｎｔｈｅｕｐｓｉｄｅｏｆｔｈｅｓｌｏｐｅ图３岩体失稳击毁渔子溪２号桥Ｆｉｇ．３ＴｈｅＹｕＺｉｘｉＮｏ．２ｂｒｉｄｇｅｄｅｓｔｒｏｙｅｄｂｙｔｈｅｒｏｃｋｆａｌｌ动，质心水平滑动距离约１７５ｍ，垂直高差仅８０ｍ（书书书图５），方量约２  ６万ｍ３，滑坡掩埋了渔子溪河道及映秀卧龙公路。滑坡区基岩为志留系茂县群灰岩，滑体中部见岩溶管道，实测岩溶水流量约７  ２Ｌｓ－１。该滑坡并未发生于主震期间，表明滑坡推动力并非地震水平力。本文研究认为滑坡所在斜坡主震发生时斜坡岩土体变形开裂，同时斜坡中部岩溶管道受到堵塞，导致岩溶管道内水头不断升高。在超高裂隙压力作用下导致斜坡岩体突然胀裂剪断，形成贯通性滑面，并产生水压力突然增大效应和水汽化效应，推动滑体高速启程。概略分析滑坡启程速度在４３ｍｓ－１左右。图４滑移式崩塌典型照片Ｆｉｇ．４Ｔｙｐｉｃａｌｐｉｃｔｕｒｅｏｆｓｌｉｄｉｎｇｃｏｌｌａｐｓｅ图５Ｋ２４高速远程滑坡剖面图Ｆｉｇ．５ＳｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅＫ２４ｌｏｎｇ  ｄｉｓｔａｎｃｅｈｉｇｈ  ｓｐｅｅｄｌａｎｄｓｌｉｄｅ图６瀑布山庄泥石流平面示意图Ｆｉｇ．６ＭａｐｏｆＰｕｂｕｖｉｌｌａｄｅｂｒｉｓ３６１１８（２）程强等映秀卧龙公路沿线汶川地震地质灾害研究２．２．４泥石流泥石流为地震后大量崩滑岩土体堆积于沟谷内、斜坡上，在后期降雨作用下诱发的次生灾害。震后最为典型的泥石流，为２００９年６月２４日爆发的瀑布山庄泥石流（图６）。掩埋公路约３００ｍ，及毁坏瀑布山庄房屋，方量约９０万ｍ３。２．２．５各类震害统计规律对沿线各类地震地质灾害进行了统计（书书书表２）。泥石流统计至２００９年５月，主要为沟谷型泥石流，因坡面泥石流数量众多，不再单独统计。表２映秀至卧龙公路沿线震害统计表Ｔａｂｌｅ２Ｔａｂｌｅｓｏｆｓｅｉｓｍｉｃｇｅｏ  ｈａｚａｒｄｓａｌｏｎｇｔｈｅｈｉｇｈｗａｙｆｒｏｍＹｉｎｇｘｉｕｔｏＷｏｌｏｎｇ段落范围规模（１０４ｍ３）各类地震地质灾害点／群数量总计斜坡中上部强风化岩体及土层失稳结构面切岩体失稳滑坡泥石流映秀耿达隧道出口（Ｋ０＋６０５－Ｋ２０＋３７５）＜０．１１１００．１～１７１３１１～１０１９１６１２＞１０１１１５３总计数量９０３８４５１６耿达隧道出口卧龙Ｋ２０＋３７５－Ｋ４５＜０．１２８１０．１～１１４４２１～１０４４２２总计数量４３２０１６２５２  ２公路沿线地震地质灾害的发育特点（１）映秀耿达段（耿达隧道出口）是地震地质灾害发育极强烈区本公路映秀耿达段，是地震地质灾害发育极强烈区，由书书书图１可以看出，该段地震崩滑灾害几乎连续分布，地震崩滑物质堆积于狭窄的渔子溪两侧，形成多处堰塞湖（南华坪堰塞湖和虎嘴牙串珠状堰塞湖等１４处），大段掩埋公路。分析该段地震地质灾害强烈发育的原因在于如下几个方面首先是靠近震中的强烈地震动该段公路位于汶川地震发震断层（北川映秀断裂）上盘，且距震中距离均在１４ｋｍ以内，因此该段公路是地震动最为强烈的路段［１１］，该段地震烈度为Ⅹ ～ Ⅺ。其次是高陡斜坡强烈的地震动放大效应沿线为中基性侵入岩类，为一套闪长岩、石英闪长岩和辉长岩，根据该路改建勘察资料，岩石饱和极限抗压强度一般在９０ＭＰａ以上。受岩性影响两侧斜坡极为陡峻、地貌突出部位较多，地面横坡普遍在４０以上，导致地震动的地形放大效应极为显著，本文研究提出的斜坡失稳多集中于０  ４高度以上，就是源于高陡斜坡的放大效应。第三是斜坡岩体结构面发育，结构面切割岩体崩塌灾害问题突出该段公路两侧岩体受构造影响强烈，岩体中结构面发育，地震诱发大量结构面切割岩体失稳，尤其是外倾结构面斜坡大规模滑移式崩塌灾害问题突出。（２）茂县汶川断裂两侧地震地质灾害发育情况存在显著差异通过书书书图１可以看出，茂县汶川断裂两侧地震地质灾害发育存在着惊人的、显著的差异。在耿达隧道进口之前，地震地质灾害连续分布，而在耿达隧道出口（出口外为茂县汶川断裂）之后，地震地质灾害大幅度减轻。书书书表１的统计也表明了两侧地震地质灾害的巨大差异性。分析断裂构造两侧地震地质灾害巨大差异的原因有如下几个方面首先是深大断裂的消震隔震作用明显调查表明不仅茂县汶川断裂两侧地震地质灾害发育程度有显著差异，两侧房屋损毁也有显著不同，位于断层上盘１  ３ｋｍ的耿达镇，房屋损毁程度弱于茂汶断裂上盘。其次是茂县汶川断裂上盘斜坡地震放大效应不强茂县汶川断裂上盘为志留系茂县群，以千枚岩为主，加之该段次级断层极为发育，岩体破碎，导致地面横坡较缓且较为圆顺，少见地貌突出部位，地震放大效应不明显。第三是公路走向与构造线近于正交，片理面多与斜坡临空面大角度相交，有利于斜坡稳定。（３）地震失稳斜坡坡度和失稳部位本文调查了１０６处地震灾害点（群），每个灾害４６１ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ工程地质学报２０１０点都用激光测距仪实测了若干条地质剖面，通过１３４条实测剖面分析，研究地震失稳斜坡坡度和失稳部位。统计表明（书书书图７）失稳斜坡坡度在３３～８４之间，主要分布在４１～６５之间，共１０８个，占总数量的８０  ６％，实际上由于大于６５的自然斜坡是极为少见的，因此可以认为该公路沿线地震诱发斜坡失稳灾害主要发生在４０以上的斜坡，这主要是由于陡斜坡地震放大效应明显。图７失稳斜坡坡度统计图Ｆｉｇ．７Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｇｒａｐｈｏｆｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｓｌｏｐｅｓｔｅｅｐｎｅｓｓ调查表明斜坡失稳部位主要分布在斜坡中上部，统计计算表明（书书书图８）失稳位置在０  １２坡高以上至０  ９１坡高以上，平均失稳位置在斜坡０  ５７坡高以上，主要失稳部位在０  ４坡高以上，占总数量的７９  ５％。图８失稳斜坡范围统计图Ｆｉｇ．８Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｇｒａｐｈｏｆｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｒｅｇｉｏｎ２  ３地震地质灾害影响因素分析通过本文调查研究，影响地震地质灾害的主要因素有地震动强度，斜坡地貌特征和几何形态，斜坡岩体结构面发育特征，斜坡岩性特点，斜坡坡向等，斜坡地震动强度和斜坡地质结构是两个基本的决定因素。２．３．１斜坡地震动地震动的强度是决定斜坡失稳的一个决定性因素，然而在斜坡部位的地震动强度，受诸多方面因素的影响。首先是场地地震动水平。显然距离震中越近，地震动越强烈、持续时间越长，斜坡失稳的概率越高。其次是斜坡的动力响应。主要是由斜坡地貌特征、几何形态，以及岩性条件决定的地震放大效应。高陡斜坡、地貌突出部位地震放大效应明显，显然该部分地震动强烈，易于失稳。而圆顺、缓坡、低边坡地震放大效应不明显，在地震力作用下不容易失稳。这也是茂县汶川断裂两侧地震地质灾害存在惊人差异的主要因素。２．３．２斜坡地质结构斜坡地质结构包括了斜坡中岩体结构面发育情况、主要结构面与临空面的空间组合关系，以及斜坡岩性和岩性组合等。斜坡地质结构是动力条件下斜坡失稳的另一个决定性因素，它决定了斜坡的动力失稳的模式。应该说斜坡地震动和地质结构是斜坡岩土体地震失稳的基本决定因素，其它因素都是通过这两个因素起作用。３地震斜坡失稳的坡体结构分析根据沿线地震地质灾害及斜坡地质结构调查研究，从研究斜坡动力失稳的角度，可将沿线斜坡划分为基岩土层及强风化层斜坡地质结构，不利外倾结构面基岩斜坡地质结构，块状构造基岩斜坡地质结构，块碎石土层斜坡地质结构等几种地质结构模型。不同地质结构类型的斜坡，其地震失稳模式也不同。３．１基岩土层及强风化层斜坡地质结构对于河谷两侧斜坡来讲，很多斜坡上部，尤其是靠近顶部，以及微冲沟两侧都有厚度不大的残坡积土层，以及一定厚度的强风化层。这部分岩土体是斜坡的薄弱部分，在一般重力及降雨作用下，经常发生滑移失稳灾害。汶川地震则诱发大量的斜坡中上部土层、强风化岩体失稳，即所谓“ 山扒皮” 现象（书书书图９）。此类地质结构在地震力作用下，主要灾害形式为斜坡中上部覆盖土层、强风化带岩体的滑移失稳，５６１１８（２）程强等映秀卧龙公路沿线汶川地震地质灾害研究图９基岩土层及强风化层斜坡地质结构Ｆｉｇ．９ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｒｏｃｋｍａｓｓｓｏｉｌａｎｄｓｔｒｏｎｇｗｅａｔｈｅｒｅｄｒｏｃｋｍａｓｓｓｌｏｐｅｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅ失稳岩土体沿斜坡坡面（主要是斜坡上发育的微冲沟）下泻，堆积于坡脚，掩埋公路、堰塞河道。地震崩塌堆积物以碎石土为主，少见大块石，多夹杂植物根茎。３．２不利外倾结构面基岩斜坡地质结构主要指坚硬完整的硬质岩斜坡，发育有不利外倾结构面的，或者层状结构斜坡，层面、节理外倾的。地震力作用下往往沿不利外倾结构面发生大规模滑移式崩塌灾害，此类崩塌堆积体多大块石（书书书图１０）。图１０不利外倾结构面基岩斜坡地质结构Ｆｉｇ．１０ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｒｏｃｋｓｌｏｐｅｗｉｔｈｏｕｔｗａｒｄｉｎｃｌｉｎｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｐｌａｎｅ虎嘴牙段（公路里程Ｋ１３＋８００～Ｋ１６＋９００）是该种地质结构斜坡失稳最为突出的地段。该段地震诱发１１处大型崩塌，估计崩滑体总方量约１６０万ｍ３，形成５个串珠状堰塞湖，导致３  １ｋｍ长公路全部被地震崩塌堆积体掩埋或被堰塞湖淹没。分析该段地震斜坡失稳灾害，可以发现渔子溪右侧崩塌灾害规模和数量远大于左侧斜坡（右侧共７处大的崩滑体，总方量１３３万ｍ３），原因在于右侧斜坡普遍发育一组倾向临空面的结构面，地震诱发斜坡失稳多是沿该组结构面的滑移式崩塌；而左侧斜坡该组结构面反倾坡内，有利于斜坡稳定。３．３块状构造基岩斜坡地质结构块状结构基岩斜坡（书书书图１１）往往较为高陡，主要发生如下两类灾害图１１块状构造基岩斜坡地质结构Ｆｉｇ．１１ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｍａｓｓｉｖｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｒｏｃｋｓｌｏｐｅ其一是结构面切割岩体崩塌灾害（书书书图１１），渔子溪１号桥４跨桥梁为崩塌岩体击毁；其二是斜坡表层松动岩体的坠落、飞石灾害，如渔子溪２号桥即斜坡上部坠落岩体沿坡面向下运动、弹跳，击中桥梁导致整座桥梁倒塌（图３）。３．４块碎石土层斜坡地质结构该公路沿线土层斜坡以碎石土边坡为主，多为古崩塌堆积体前缘为河流冲刷、公路修建开挖边坡所致，土层中往往含有大块石。地震力作用下以斜坡中上部土层、尤其是土层中的大块石失稳为主，同时有少量滑坡灾害。３结论（１）依据震害特征，将沿线震害划分为斜坡中６６１ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ工程地质学报２０１０上部强风化岩体及土层失稳、结构面切割岩体崩滑失稳、滑坡、泥石流等４类。（２）茂县汶川断裂两侧地震地质灾害存在显著的差异，主要原因在于深大断裂的消震隔震作用，断层两侧基本地质条件导致的地貌放大效应差异，以及地质结构的差异。（３）地震失稳斜坡坡度在３３～８４之间，主要分布在４６～６５之间；斜坡失稳部位主要分布在斜坡中上部，统计表明平均失稳位置在斜坡０  ５７坡高以上，主要失稳部位在０  ４坡高以上。（３）斜坡地震动强度和斜坡地质结构是两个基本的决定因素，两者共同决定了斜坡动力作用下稳定性以及失稳破坏的模式。（４）研究斜坡动力失稳的角度，将沿线斜坡划分为基岩土层及强风化层斜坡地质结构，不利外倾结构面基岩斜坡地质结构，块状构造基岩斜坡地质结构，块碎石土层斜坡地质结构等几种地质结构模型。不同地质结构模型，其动力失稳模式不同。参考文献［１］唐永建，庄卫林，吉随旺等．“ ５  １２ ″ 汶川大地震四川灾区公路应急调查与抢通［Ｍ］．北京人民交通出版社，２００８．Ｔａｎｇｙｏｎｇｊｉａｎ，Ｚｈｕａｎｇｗｅｉｌｉｎ，Ｊｉｓｕｉｗａｎｇ，ｅｔａｌ．［Ｍ］．ＢｅｉｊｉｎｇＣｈｉｎａＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＰｒｅｓｓ，２００８．［２］黄润秋，李为乐．“ ５  １２ ″ 汶川大地震触发地质灾害的发育分布规律研究［Ｊ］．岩石力学与工程学报，２００８，２７（１２）２５８５～２５９２．ＨＵＡＮＧＲｕｎｑｉｕ，ＬＥＩＷｅｉｌｅ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｄｉｓｔｒｉ  ｂｕｔｉｏｎｒｕｌｅｓｏｆｇｅｏｈａｒｚａｒｄｓｉｎｄｕｃｅｄｂｙＷｅｎｃｈｕａｎｅａｒｔｕｑｕａｋｅｏｎ１２ｔｈＭａｙ２００８［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＲｏｃｋＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＥｎｇｉ  ｎｅｅｒｉｎｇ，２００８，２７（１１）２１７３～２１８３．［３］殷跃平．汶川八

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