• 中文核心期刊
  • 中国科技核心期刊
  • 中国科学引文数据库核心期刊

四川巴塘扎马古滑坡发育特征与复活趋势

张怡颖, 郭长宝, 杨志华, 吴瑞安, 闫怡秋, 徐正宣, 王哲威

张怡颖, 郭长宝, 杨志华, 吴瑞安, 闫怡秋, 徐正宣, 王哲威. 2021: 四川巴塘扎马古滑坡发育特征与复活趋势. 地质通报, 40(12): 2002-2014.
引用本文: 张怡颖, 郭长宝, 杨志华, 吴瑞安, 闫怡秋, 徐正宣, 王哲威. 2021: 四川巴塘扎马古滑坡发育特征与复活趋势. 地质通报, 40(12): 2002-2014.
ZHANG Yiying, GUO Changbao, YANG Zhihua, WU Ruian, YAN Yiqiu, XU Zhengxuan, WANG Zhewei. 2021: Development characteristics and reactivation trend of Zhama ancient landslide in Batang, Sichuan. Geological Bulletin of China, 40(12): 2002-2014.
Citation: ZHANG Yiying, GUO Changbao, YANG Zhihua, WU Ruian, YAN Yiqiu, XU Zhengxuan, WANG Zhewei. 2021: Development characteristics and reactivation trend of Zhama ancient landslide in Batang, Sichuan. Geological Bulletin of China, 40(12): 2002-2014.

四川巴塘扎马古滑坡发育特征与复活趋势

基金项目: 

国家自然科学基金项目《岷江上游大型深层蠕滑型滑坡渐进变形破坏机制与动态稳定性研究》 41877279

中国地质调查局项目《川西—藏东地区交通廊道活动构造与地质调查》 DD20190319

详细信息
    作者简介:

    张怡颖(1997-), 女, 在读硕士生, 从事地质灾害评价工作。E-mail: zhangyiying_22@163.com

    通讯作者:

    郭长宝(1980-), 男, 博士, 研究员, 从事地质灾害方面的研究。E-mail: guochangbao@163.com

  • 中图分类号: P642.22

Development characteristics and reactivation trend of Zhama ancient landslide in Batang, Sichuan

  • 摘要:

    扎马古滑坡是位于川西巴塘断裂带内的一个大型古滑坡,通过遥感解译、现场调查、钻探等手段,揭示扎马古滑坡体积约2840×104m3。研究表明,扎马古滑坡局部具有复活特征,在平面上可分为滑坡后壁(Ⅰ)和滑坡体(Ⅱ)2个分区;根据滑坡变形情况将该区划分为中部局部稳定区(Ⅱ1)和前缘强变形区(Ⅱ2、Ⅱ3),Ⅱ2和Ⅱ3以坡体前缘的冲沟为界。钻探揭露扎马滑坡体发育两级滑带,其中钻孔ZK1揭露滑带位置为31.8~33.4 m和77.7~81 m,钻孔ZK2揭露滑带位置为46.6~47.6 m和68.2~69.8 m。扎马古滑坡变形受强降雨、地震、人类工程活动等影响,目前以局部变形为主,坡体前缘陡坡部位在汛期发生次级滑动,中部因修建公路开挖诱发多处滑塌,坡体上的侵蚀沟在强降雨作用下发生小规模泥石流。FLAC3D数值模拟表明,在天然工况下扎马古滑坡体后缘发生的位移较大,形成推移式滑坡;在暴雨工况下,滑坡体后缘与坡脚部位均发生剪切变形,易产生贯通滑动面并沿此面发生牵引式滑坡。综合分析认为,该滑坡在强震、强降雨、人类工程活动等影响下,可能沿着滑面发生整体复活。

    Abstract:

    The Zhama ancient landslide is a large-scale one located in the Batang fault in western Sichuan. The remote sensing interpretation, field investigation and drilling revealed that the Zhama ancient landslide has a volume of about 2840×104 m3. The Zhama ancient landslide has local resurrection features, which can be divided into two subregions, the rear collapse(Ⅰ) and slide body(Ⅱ). According to the landslide deformation, the slide body can be divided into the middle part of the local stable region(Ⅱ1) and the front of the strong deformation region(Ⅱ2, Ⅱ3). Ⅱ2 and Ⅱ3 are bounded by the gullies at the front edge of the slope. Drilling revealed that two-level slip zones were developed in the Zhama landslide body. The location of two-level slip zones revealed by ZK1 was at 31.8~33.4 m and 77.7~81 m, and that by ZK2 was at 46.6~47.6 m and 68.2~69.8 m. The deformation of the Zhama ancient landslide was affected by heavy rainfall, earthquakes, and human engineering activities. At present, it is mainly local deformation.Secondary sliding occurs in the steep slope part of the front edge of the slope during the flood period. In the middle part, the landslide was induced by road excavation. The erosion ditch on the mountain caused small-scale debris flow under the action of heavy rainfall. The FLAC3D numerical simulation of the Zhama ancient landslide indicates that under natural conditions, the displacement at the trailing edge of the landslide body is relatively large, causing the formation of moving landslide; under heavy rain conditions, shear deformation occurs on the trailing edge and the toe of the landslide body, and it is easy to produce a through sliding surface and a traction landslide along this surface. It is suggested from comprehensive analysis that under the influence of strong earthquakes, heavy rainfall, and human engineering activities, the landslide may resurrect as a whole along the sliding surface.

  • 图  1   四川省巴塘县扎马滑坡地质背景图

    Figure  1.   Geological background of Zhama landslide in Batang County, Sichuan Province

    图  2   巴塘断裂带空间展布图(a)及扎马滑坡遥感影像图(b、c)

    T3q1—三叠系曲嘎寺组下段;T3q2—三叠系曲嘎寺组上段;T1-2b—中下三叠统上组

    Figure  2.   The Batang fault(a)and remote sensing image of Zhama landslide(b, c)

    图  3   扎马古滑坡平面图

    Figure  3.   The plane of the Zhama ancient landslide

    图  4   扎马古滑坡变形发育特征

    a—坡面侵蚀沟发生泥石流;b—建房开挖形成的陡坎;c—滑坡前缘强变形区;d—坡体上公路出现的裂缝

    Figure  4.   Deformation and development characteristics of Zhama ancient landslide

    图  5   扎马古滑坡工程地质剖面

    T3q1—三叠系曲嘎寺组下段;T3q2—三叠系曲嘎寺组上段

    Figure  5.   Geological section of the Zhama ancient landslide

    图  6   扎马滑坡ZK1钻孔柱状图

    Figure  6.   Column of the Zhama landslide revealed by borehole ZK1

    图  7   扎马古滑坡钻孔岩心特征

    a—碎石土;b—滑体(角砾土);c—钻孔揭露滑带;d—强风化板岩

    Figure  7.   Borehole core characteristics of Zhama ancient landslide

    图  8   扎马滑坡模型与监测点布设

    Figure  8.   The model of Zhama landslide and deployment of monitoring points

    图  9   扎马滑坡模型网格划分

    Figure  9.   The grid division of Zhama landslide model

    图  10   滑坡垂向位移变化图

    a—天然工况下滑坡垂向位移变化图;b—暴雨工况下滑坡垂向位移变化图

    Figure  10.   Vertical displacement of the landslide

    图  11   滑坡水平向位移变化图

    a—天然工况下滑坡水平向位移变化图;b—暴雨工况下滑坡水平向位移变化图

    Figure  11.   Horizontal displacement of the landslide

    图  12   监测点位移随时步变化图

    a—天然工况下监测点位移随时步变化图;b—暴雨工况下监测点位移随时步变化图

    Figure  12.   Displacement change of monitoring point with time

    图  13   最大剪应变增量云图

    a—天然工况下最大剪切应变增量云图;b—暴雨工况下最大剪切应变增量云图

    Figure  13.   Contour plot of maximum shear strain increment

    图  14   最大主应力云图

    a—天然工况下最大主应力云图;b—暴雨工况下最大主应力云图

    Figure  14.   Contour of maximum principal stress increment

    表  1   扎马滑坡滑带土基本物理性质

    Table  1   Basic physical properties of soil in sliding zone of Zhama landslide

    土粒比重Gs 湿密度ρ/(g·cm-3) 干密度ρd/(g·cm-3) 孔隙比e 液限WL/% 塑限WP/% 塑性指数IP 含水率/% 粘聚力/kPa 内摩擦角φ
    2.70 1.80 1.79 0.512 23.7 15.7 8.0 天然 25.1 37.0
    饱和 0.5 34.8
    2.69 1.78 1.76 0.526 24.0 17.1 6.9 天然 29.6 33.3
    饱和 0.4 31.8
    下载: 导出CSV

    表  2   巴塘县各月降雨量统计

    Table  2   Monthly rainfall statistics in Batang County

    月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 全年
    平均降雨量/mm 1.31 12.46 65.12 160.92 327.54 837.38 1344.19 1162.58 842.23 237.15 73.50 4.00 503.69
    下载: 导出CSV

    表  3   扎马古滑坡岩土体模拟计算主要参数

    Table  3   The main parameters of rock-soil simulation for Zhama ancient landslide

    岩性 体积模量K/GPa 剪切模量G/GPa 密度ρ/(g·cm-3) 内摩擦角φ 粘聚力c/ kPa
    天然 饱和 天然 饱和
    碎石土堆积体 25 7.5 2.0 25 20 150 130
    断裂带 70 26 1.9 38 35 350 300
    浅层滑带 0.6 0.26 1.78 40 30 28 5
    深层滑带 0.4 0.2 1.88 35 32 27 0.5
    基岩 40 15 2.4 45 43 400 350
    下载: 导出CSV
  • 王思敬. 地球内外动力耦合作用与重大地质灾害的成因初探[J]. 工程地质学报, 2002, (2): 115-117. doi: 10.3969/j.issn.1004-9665.2002.02.001
    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. doi: 10.3321/j.issn:1000-6915.2008.12.028
    郭长宝, 杜宇本, 佟元清, 等. 青藏高原东缘理塘乱石包高速远程滑坡发育特征与形成机理[J]. 地质通报, 2016, 35(8): 1332-1345. doi: 10.3969/j.issn.1671-2552.2016.08.014
    张永双, 吴瑞安, 郭长宝, 等. 古滑坡复活问题研究进展与展望[J]. 地球科学进展, 2018, 33(7): 728-740.
    郭长宝, 吴瑞安, 李雪, 等. 川西日扎潜在巨型岩质滑坡发育特征与形成机理研究[J]. 工程地质学报, 2020, 28(4): 772-783. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GCDZ202004011.htm
    黄润秋. 20世纪以来中国的大型滑坡及其发生机制[J]. 岩石力学与工程学报, 2007, (3): 433-454. doi: 10.3321/j.issn:1000-6915.2007.03.001

    Sassa K. International programme on landslides[J]. Landslides, 2013, 1(2): 3-24. http://icl.iplhq.org/icl/wp-content/uploads/2013/08/certificate_IPL173_Nov2012.pdf

    吴瑞安. 岷江上游古滑坡复活机理与危险性评价[D]. 中国地质科学院博士学位论文, 2019.

    Negi Indervir S, Kumar K, Kathait A, et al. Cost assessment of losses due to recent reactivation of Kaliasaur landslide on National Highway 58 in Garhwal Himalaya[J]. Natural Hazards, 2013, 68(2): 901-914. doi: 10.1007/s11069-013-0663-5

    Iverson R M, George D L, Allstadt K, et al. Landslide mobility and hazards: implications of the 2014 Oso disaster[J]. Earth & Planetary Science Letters, 2015, 412: 197-208. http://wwnorton.com/college/custom/student/cofc/documents/lab%204/EPSL%20Oso%20landslide.pdf

    孙建霖. 时序InSAR技术及其在滑坡形变监测中的应用[D]. 兰州大学硕士学位论文, 2019.
    龙维, 陈剑, 王鹏飞, 等. 金沙江上游特米大型古滑坡的成因及古地震参数反分析[J]. 地震研究, 2015, 38(4): 568-575, 697. doi: 10.3969/j.issn.1000-0666.2015.04.007
    陈剑, 崔之久, 陈瑞琛, 等. 金沙江上游特米古滑坡堰塞湖成因与演化[J/OL]. 地学前缘, 2020, https://doi.org/10.13745/j.esf.sf.2020.9.9.
    任三绍, 郭长宝, 张永双, 等. 川西巴塘茶树山滑坡发育特征及形成机理[J]. 现代地质, 2017, 31(5): 978-989. doi: 10.3969/j.issn.1000-8527.2017.05.009
    周荣军, 陈国星, 李勇, 等. 四川西部理塘-巴塘地区的活动断裂与1989年巴塘6.7级震群发震构造研究[J]. 地震地质, 2005, (1): 31-43. doi: 10.3969/j.issn.0253-4967.2005.01.004
    傅广海. 四川省甘孜州温泉类型、成因及旅游开发模式研究[D]. 成都理工大学博士学位论文, 2009.
    白永健, 李明辉, 王东辉, 等. 金沙江中游巴塘县地质灾害发育特征及成灾规律分析[J]. 中国地质灾害与防治学报, 2014, 25(2): 103-109. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZGDH201402023.htm
    伍先国, 蔡长星. 金沙江断裂带新活动和巴塘6.5级地震震中的确定[J]. 地震研究, 1992, (4): 401-410. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZYJ199204006.htm

    Cruden D M, Varnes D J. Landslide types and processes, special report, transportation research board[J]. National Academy of Sciences, 1996, 247: 36-75.

    Bathrellos G D, Gaki-Papanastassiou K, Skilodimou H D, et al. Potential suitability for urban planning and industry development using natural hazard maps and geological-geomorphological parameters[J]. Environmental Earth Sciences, 2012, 66(2): 537-548. doi: 10.1007/s12665-011-1263-x

    张永双, 成余粮, 姚鑫, 等. 四川汶川地震-滑坡-泥石流灾害链形成演化过程[J]. 地质通报, 2013, 32(12): 1900-1910. http://dzhtb.cgs.cn/gbc/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20131203&flag=1
    杜飞, 任光明, 夏敏, 等. 地震作用诱发老滑坡复活机制的数值模拟[J]. 山地学报, 2015, 33(2): 233-239. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SDYA201502013.htm
    宋磊, 左三胜, 丁军, 等. 四川都江堰红梅村滑坡复活成因与机制分析[J]. 中国地质灾害与防治学报, 2012, 23(2): 34-37. doi: 10.3969/j.issn.1003-8035.2012.02.007

    Chen J, Dai F C, Lv T Y, et al. Holocene landslide-dammed lake deposits in the Upper Jinsha River, SE Tibetan Plateau and their ages[J]. Quaternary International, 2013, (298): 107-113. http://www.q2fi.com/uploadCms/file/20600/papers_upload/172.pdf

    姚贺冬, 石崇, 徐卫亚, 等. 古水水电站争岗堆积体滑坡复活条件分析[J]. 河海大学学报(自然科学版), 2015, 43(1): 28-33. doi: 10.3876/j.issn.1000-1980.2015.01.006
    徐锡伟, 张培震, 闻学泽, 等. 川西及其邻近地区活动构造基本特征与强震复发模型[J]. 地震地质, 2005, (3): 446-461. doi: 10.3969/j.issn.0253-4967.2005.03.010

    Keefer D K. Landslides caused by earthquakes[J]. Geological Society of America Bulletin, 1984, 95: 406-421. doi: 10.1130/0016-7606(1984)95<406:LCBE>2.0.CO;2

    胡新丽, 殷坤龙. 大型水平顺层滑坡形成机制数值模拟方法——以重庆钢铁公司古滑坡为例[J]. 山地学报, 2001, (2): 175-179. doi: 10.3969/j.issn.1008-2786.2001.02.017
    胡卸文, 黄润秋, 朱海勇, 等. 唐家山堰塞湖库区马铃岩滑坡地震复活效应及其稳定性研究[J]. 岩石力学与工程学报, 2009, 28(6): 1270-1278. doi: 10.3321/j.issn:1000-6915.2009.06.024
    李育枢, 钟东, 周灏. 唐家湾东古滑坡成因与现代复活机制分析[J]. 地下空间与工程学报, 2012, 8(3): 652-658. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-BASE201203035.htm

    Wang P F, Chen J, Dai F C, et al. Chronology of relict lake deposits around the Suwalong paleolandslide in the upper Jinsha River, SE Tibetan Plateau: Implications to Holocene tectonic perturbations[J]. Geomorphology, 2014, 217: 193-203. doi: 10.1016/j.geomorph.2014.04.027

    薛德敏. 西南地区典型巨型滑坡形成与复活机制研究[D]. 成都理工大学硕士学位论文, 2010.
    谢守益, 徐卫亚. 降雨诱发滑坡机制研究[J]. 武汉水利电力大学学报, 1999, (1): 22-24. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-WSDD901.005.htm

    Guo C B, Zhang Y S, Li X, et al. Reactivation of giant Jiangdingya ancient landslide in Zhouqu County, Gansu Province, China[J]. Landslide, 2020, 17: 179-190. doi: 10.1007/s10346-019-01266-9

    汤明高. 山区河道型水库塌岸预测评价方法及防治技术研究[D]. 成都理工大学博士学位论文, 2007.
    代贞伟, 李滨, 陈云霞, 等. 三峡大树场镇堆积层滑坡暴雨失稳机理研究[J]. 水文地质工程地质, 2016, 43(1): 149-156. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SWDG201601024.htm
    张永双, 吴瑞安, 任三绍. 降雨优势入渗通道对古滑坡复活的影响[J]. 岩石力学与工程学报, 2021, 40(4): 777-789. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSLX202104011.htm
    杨志华, 吴瑞安, 郭长宝, 等. 川西巴塘断裂带地质灾害效应与典型滑坡发育特征[J/OL]. 中国地质, 2021, http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.1167.P.20210111.1514.010.html.
    贾俊, 朱立峰, 胡炜. 甘肃黑方台地区灌溉型黄土滑坡形成机理与运动学特征——以焦家崖头13号滑坡为例[J]. 地质通报, 2013, 32(12): 1968-1975. http://dzhtb.cgs.cn/gbc/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20131211&flag=1
    陈春利, 贺凯, 李同录. 坡脚开挖诱发古滑坡复活的机制分析[J]. 西北地质, 2014, 47(1): 255-260. doi: 10.3969/j.issn.1009-6248.2014.01.024
    龙建辉, 张吉宁. 煤矿井巷上方大型老滑坡复活机理与致灾过程[J]. 采矿与安全工程学报, 2015, 32(3): 511-517. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KSYL201503027.htm
    中国国家标准化管理委员会. 《中国地震动峰值加速度区划图》(GB 18306—2015). 2015.
    中国国家标准化管理委员会. 《滑坡防治工程勘查规范》(GB/T 32864—2016). 2016.
图(14)  /  表(3)
计量
  • 文章访问数:  2772
  • HTML全文浏览量:  441
  • PDF下载量:  1638
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2021-07-29
  • 修回日期:  2021-10-05
  • 网络出版日期:  2023-08-15
  • 刊出日期:  2021-12-14

目录

    /

    返回文章
    返回