西南地区堆积体地质灾害特点总结

西南地区深切河谷地带资源相对集中，但地质灾害发育，大型堆积体分布广泛，随着社会经济发展，人类工程活动(包括水利水电资源开发、矿山开采、交通建设等)越来越强烈，大型堆积体地质灾害问题越来越突出，造成了重大的人员伤亡及财产损失。据不完全统计，西南山区河谷地区绝大部分滑坡是松散堆积体滑坡。自20世纪80年代以来，西南地区发生在山区河谷和斜坡地带的典型堆积体地质灾害事件见表8.1。

表8.1　20世纪80年代以来西南地区发生的典型堆积体地质灾害事件

续表

堆积体地质灾害问题与工程地质问题密切相关。大型堆积体地质灾害包括边坡工程地质灾害、水库工程地质灾害及地基工程地质灾害。

堆积体边坡工程地质灾害包括崩塌、滑坡、大变形及坡面泥石流等灾害。堆积体边坡工程地质灾害是水电工程最为常见、也是影响最为严重的灾害，其中以滑坡居多，且在工程建设期间频发，影响工程进度与施工安全。其次是边坡岩土体大变形，主要发生在施工期间，由于变形是破坏的前奏，必须进行有效处理，既要增加投资，又耽误工期。如2004年小湾水电站坝前饮水沟堆积体边坡开挖期间产生变形，监测资料分析表明，变形在不断增加并有加速发展的趋势。经及时采取抢险加固及综合处理措施，边坡变形得到了控制，避免了更大灾害的发生，但增加处理投资，付出了较高的代价。又如2008年汛期，金沙江梨园水电站念生垦堆积体从经历大规模施工开挖、持续降雨以至较大范围的变形滑移，最大变形速率440mm/d，累计滑移变形30余米。原沟中仅居住两户人家，总人数不足10人，堆积体变形前有水电一局、武警三支队、勘测营地及CY集团营地，总人数超过200人。由于变形大，建筑物严重开裂，勘测基地和营地已经废弃。采取削坡减载、回填压脚等一期应急处置措施和抗滑支挡、排水等二期综合治理措施后，堆积体变形速率才逐步趋缓。截至2010年4月底，堆积体整体变形趋缓，才保证导流洞进口明渠底板施工完毕，并过水分流。后又实施三期综合治理措施，最终堆积体变形得到有效控制，虽然未造成人身伤亡事故，但给工程的施工进度及投资等造成了影响。

典型堆积体边坡滑坡灾害见图8.1，堆积体大变形灾害见图8.2。

水库工程堆积体地质灾害包括库岸坍塌及滑坡涌浪等灾害，具体表现在以下几方面：

(1)近坝库区大型堆积体大规模坍塌和滑坡，将产生冲击大坝的波浪，直接影响坝体安全。

(2)堆积体坍塌危及河岸农村村民和城镇居民、工矿企业及道路交通等建筑物的安全。

(3)坍塌和滑坡物质造成大量的固体径流，使水库迅速淤积，失去效益。

图8.1　典型堆积体滑坡灾害图

大量山区河道型水库(如三峡、二滩、漫湾、天生桥一级、紫坪铺、小湾等)塌岸分布统计发现，不同岸坡结构类型塌岸所占比例差别较大，其中以残坡积堆积体岸坡占比例最大，为60.28%，其后依次为崩坡积堆积体岸坡占18.82%，冲积层堆积体占6.97%，古滑坡堆积体占2.79%。水库岸坡变形及破坏类型根据其表现形式，大致可分为两大类，即岸坡坍蚀和岸坡崩滑破坏两类。如牛栏江天花板水电站近坝库岸堆积体蓄水后产生大范围变形、塌岸，且变形量随库水位上升在不断增加，上部200多名居民被迫搬迁避让。其中小湾水库蓄水后2009年7月20日近坝库岸发生堆积体滑坡，总体积约300万m3的滑坡体滑入澜沧江中，掀起30多米高的水浪，致使鲁史镇、新华乡境内驻临时工棚的14人下落不明。黑水河毛尔盖水电站蓄水后，库岸再造明显，大型堆积体库岸几度不同程度的产生塌滑，对库岸移(居)民点及沿岸库区公路造成严重危害，其中达斯基堆积体处于水库影响区范围，由于处理难度大，代价高，已运行多年的省道S302公路被迫避开堆积体，改为隧洞通过，工程投资达数千万元。典型堆积体库岸地质灾害见图8.3。

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图8.2　典型堆积体大变形灾害图

堆积体地基工程地质灾害主要表现为地基不均匀变形、渗漏涌水、砂基液化及渗透破坏。地基变形灾害形式多样，危害程度有所不同。据Larocque的统计，因坝基问题而失事的大坝，约占失事大坝的25%；另据不完全统计，国外建于软基及覆盖层上的水工建筑物，约有一半事故是由于坝基渗透破坏、沉陷太大或滑动等因素导致的。如黄河小浪底水电站心墙基础置于冲积层上，由于变形过大导致坝体开裂，同时坝基运行期间局部沿断层带产生渗透变形，不得不进行专门处理。砂土液化的危害性主要有地面下沉、地表塌陷、地基土承载力丧失、地面流滑等。砂基液化可导致大面积喷砂冒水，掩盖农田，淤塞渠道，毁坏公路及桥梁，破坏水利设施，甚至导致坝基失效或溃坝。典型堆积体地基地质灾害见图8.4。

图8.3　典型堆积体库岸滑坡灾害图

图8.4　典型堆积体地基地质灾害图

堆积体岸坡受洪水冲刷也极易产生地质灾害，见图8.5。

堆积体地质灾害的发生与地质环境及工程建设活动密切相关，既相互依存，相互作用，又相互影响。地质灾害的发生多为综合因素引起，根据前述研究，对堆积体稳定性有较大影响的主要因素包括地形地貌、岩土体特征、下伏基岩面形态、地震、大气降水及地下水、洪水冲刷、工程建设及人类活动等等。是自然因素(包括地形地貌、岩土体类型、降雨、地震及水文地质条件等)与人为因素(包括勘测设计、施工处理及建设管理等方面)共同作用的结果，既有自然灾害，也有人为灾害。人类工程活动(如开挖、堆载、蓄水等)也可诱发或加剧地质灾害。

图8.5　典型堆积体岸坡冲刷地质灾害图

西南地区斜坡构造背景复杂，大型堆积体规模及厚度较大，边缘岸坡陡峻，边界条件复杂，往往发育有多级平台，表层多沟壑切割，由于结构松散，有大量孔隙，透水性较强，加之物质结构的不均匀性，水文地质条件复杂，往往具有多重水文结构，形成多套水文系统，如黄蜡石滑坡，采用水化学、同位素方法指示了该滑体存在地下水的多级浅循环。基于复杂的环境条件和结构条件，各种堆积体斜坡失稳机理也比较复杂，即使相同成因的堆积体斜坡，如崩塌堆积体斜坡，在尚未充分成岩状态下，与整体滑动相比，局部圆弧状滑动占主导地位。如果已成岩，则以原坡面作为滑动面的覆盖层滑动的可能性变大；即使是覆盖层滑动，依据滑动面地下水补给是自由地下水、承压地下水还是有压地下水，以及不同的排水方法，其失稳部位及方式也不相同。

河谷大型松散堆积体具有比其他类型堆积体更易成灾、环境效应影响大的特点，其工程效应最为突出。根据长江上游地质灾害类型及发育分布特征研究成果(丁俊、魏伦武等，2008)，地质灾害与地层岩性的关系密切，不同类型的岩性具有不同的物理力学性质，因而产生的地质灾害类型及规模不相同。根据初步统计，崩塌、滑坡主要发育于松散堆积体、岩石破碎、节理裂隙发育、风化作用强烈的斜坡地带。其中松散堆积体结构斜坡中发育地质灾害共计15363处，占长江上游总数的71.74%。大多数堆积体既是地质灾害的产物，又是地质灾害的载体，地质灾害效应突出。

西南山区河谷分布堆积体十分广泛，对人民生命财产及重大工程的建设的安全具有重要的影响。如禄劝县北部马鹿塘乡金沙江一级支流普福河中下游烂泥沟一带分布的普福堆积体，长2.7km，宽1.9km，厚约40～170m，属多期成因的巨型堆积体，体积达4.5亿m3。据记载，历史上该堆积体曾有4次规模较大的活动。1921—1922年，发生了较大规模的滑动，曾将烂泥沟与普福河交汇处的迤摩洛、鸠湾两个村庄掩埋。以后历年来亦有小崩塌发生，山坡上经常出现裂缝。1965年11月22—24日，堆积体先后两次滑动，除形成两个特大滑体外，微小滑体不计其数，同时还产生大量地裂缝，大约有1.7亿m3碎屑物质滑入普福河谷，在普福河筑起高达167m的天然堤坝，形成一积水500万m3的堰塞湖。据昆明、下关、成都、贵阳、康定等地震台记录，两天之内发生震动7次，最大震级4.4级。该次滑动掩埋了5个村庄，造成444人遇难，223户、1004人被迫搬迁。

金沙江中游水电站的建设中，均涉及大量堆积体问题：位于金沙江中虎跳峡左岸的两家人松散堆积体，规模巨大，结构无序，透水性强，总体积约4亿m3。由于该堆积体规模巨大，其稳定性对坝址的选择有极大的影响。金沙江龙盘水电站坝址区一带分布多个大型堆积体，其稳定性对坝址的选择也有较大的影响。1996年丽江大地震使得下虎跳滑石板地段发生较大的松散堆积体滑坡，致使金沙江断流40多分钟。显然，堆积体进一步发生滑坡灾害不仅给国家及人民生命财产带来重大损失，同时也为重大工程建设带来极大的制约和潜在安全隐患。西南地区水利水电工程、交通工程、矿山工程建设区域多属强侵蚀中高山峡谷地形，属于新构造运动强烈上升区，在该地区分布有大量的堆积体，在建设过程中常常引发堆积体大变形及滑坡灾害。如小湾水电站近坝库岸松散堆积体滑坡涌浪造成重大人员伤亡；阿墨江泗南江乡堆积体产生冲刷塌岸直接经济损失数千万，并造成较大社会影响；古水电站争岗堆积体暴雨产生大变形导致枢纽布置格局的重大改变；小湾水电站饮水沟堆积体及梨园水电站念生垦堆积体大变形灾害综合治理投资均超过亿元，并对建设工期造成一定影响；云南水麻高速公路全长135.57km，沿线地质环境条件复杂，发育大量的堆积体，在施工过程中常常发生堆积体变形或滑坡灾害，造成了巨大的损失。

大量工程实践证明，堆积体地质灾害的危害具体表现在对人身财产安全的影响、对工程进度的影响、对工程投资和效益的影响、对工程质量和安全的影响及对生态环境的影响等等。