洪水冲刷型大型堆积体工程地质研究

山区河谷型堆积体大部分分布于河谷岸坡，前缘长期受到河流或洪水的冲刷，冲刷塌岸，形成较陡的临空面，引发堆积体变形或牵引式破坏。以阿墨江泗南江乡堆积体为例进行分析。

1.基本地质条件

阿墨江泗南江乡堆积体位于三江口水电站导流洞出口对岸的泗南江乡政府所在地，堆积范围广，厚度大，组成物质复杂。据勘探成果，堆积体主要为坡、崩积成因的碎、砾石及块石，粉质黏土、砂土夹大块石，一般厚度约30～40m；沿江分布宽达500～600m，下起泗南江边，上至乡集镇后缘公路，分布高程约560.00～700.00m，总体积达575万m3。堆积体所处地质环境条件极为复杂，民房密集，堆积体属崩塌堆积、倾倒及滑移式塌滑(崩离滑移)、坡积及洪积等多成因、多期次形成的混合型堆积体，堆积体自上而下可划分为坡积层、坡崩积层、冲积层混坡崩积层及前缘分布的冲积层、人工堆填层等。堆积体下伏基岩为中生界三叠系地层，岩性以软弱的粉砂质泥岩、泥岩为主。

2.变形特征

2009年7月1日，阿墨江、泗南江发生洪水，堆积体前缘受洪水冲刷，导致部分岸坡塌滑，并引起后缘山坡变形，形成了大量地表裂缝。根据堆积体成因、坍滑及变形程度、场地及地基稳定性、进一步的变形失稳可能等，平面上可划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区，其中Ⅲ区又细分为Ⅲ-1、Ⅲ-2两个亚区，参见图6.21及图6.22。

图6.21　泗南江乡变形堆积体分区图

Ⅰ区为冲刷坍滑区，位于塌滑体前缘，分布高程560.00～585.00m，洪灾形成的塌滑体总体积约4.7万m3，大部分物质被洪水冲走。本区洪水冲刷坍滑体形成高5～20m、坡度40°～50°的滑坡后缘临空面。

Ⅱ区为松弛变形区，该区紧临冲刷坍滑区后缘，是变形最为严重的区域。分布高程560.00～600.00m，总方量约18万m3。该区受下方坍滑影响，受牵引变形严重，应力调整，土体结构严重破坏、松弛，地面裂缝密集发育，裂缝间距一般几十厘米，密集处仅十余cm，长数米到数十米，部分裂缝发育密集呈龟裂状，区内房屋不同程度出现拉裂缝。该区在2009年8月5日再次发生洪灾后加强了变形监测，布置了4个变形监测点，监测数据显示以水平位移为主，水平位移累计变形量为17.5～24.6cm，垂直下沉位移量2.88～8.63cm，水平位移量大于垂直位移量。(www.xing528.com)

图6.22　泗南江乡变形堆积体纵剖面图

Ⅲ区为牵引蠕变区，总计方量约87万m3。Ⅲ-1区位于变形堆积体中、后部。分布高程563.00～645.00m，总计方量52万m3。区内主要表现为牵引蠕变，后缘在老乡政府前公路中间及两边缘发育两条裂缝，长约80余米，错台5～14cm，水平位移量约7.3cm，拉裂缝主要发育变形堆积体后缘及下部近Ⅱ区部位，Ⅲ-1区中部裂缝不发育。水平位移累计变形量为4.5～11.6cm，垂直下沉位移量2.5～13.5cm，后缘部位的累计垂直位移量大于水平位移量。

Ⅲ-2区位于Ⅱ区及Ⅲ-1区南侧下游，该区EW方向长约140m，SN方向宽约60m。区内民房稀少，分布高程560.00～642.00m，面积达9500m2，占变形堆积体总面积的24%，方量约35万m3。该区仅在上部边缘附近发育两条拉裂缝，一条呈弧形展布，长约20m，张开1～3cm；另一条裂缝位于上条裂缝下方5～10m，长约41m，张开1～4cm，大致呈SN向延伸呈弧形展布。据本区布置的3个表面变形监测点数据，本区地表水平累计位移8.9～14.9cm，垂直位移累计7.3～10.9cm。

变形堆积体中裂缝的分布，在Ⅱ区因紧临塌滑体，变形量大且分布密集，部分地段呈现密集的龟裂纹状，且裂缝张开宽度大，水平位移量大；Ⅲ区为属牵引蠕变区，裂缝分布不集中，但单条裂缝延伸较长，主要表现为明显的错台，平面上多呈弧形展布，如原业主指挥部驻地前公路中部裂缝，延伸长达74余米，形成5～10cm的错台，变形的垂直位移明显大于水平位移。

3.变形机理分析

堆积体结构松散，天然状态下稳定程度较低，前缘受洪水淘刷，导致部分岸坡塌滑，防洪堤被冲毁，部分民房滑塌。由于塌滑在堆积体前缘形成20m左右的高陡临空面，使前缘失去支撑，破坏了堆积体边坡原有平衡条件，造成坍塌体上方堆积体松弛变形及牵引蠕变，致后缘山坡多处出现变形、开裂，变形堆积体高差达90m。