![]() 北山寺位于西寧市城北區(qū),是青海省道教圣地、西寧市重點(diǎn)文物保護(hù)單位和重點(diǎn)綠化旅游區(qū)之一?;绿幱阡宜颖卑逗庸绕皆c丘陵過渡的斜坡地帶?;乱员睘辄S土丘陵區(qū),屬西寧市北山綠化區(qū);以南為河谷平原區(qū)是城市建設(shè)區(qū),有企事業(yè)單位8家、行政村1個(gè),擁有固定資產(chǎn)0.63億元,年工農(nóng)業(yè)及旅游業(yè)總產(chǎn)值0.74億元,常住人口0.15萬余人。北山寺三清殿等建于滑坡上,滑坡直接危及寺內(nèi)人員和游客及建筑物的安全,如2001年7月,坡體局部地段產(chǎn)生滑坡,使坡體上輸水管線、蓄水池及前緣圍墻損壞倒塌,造成經(jīng)濟(jì)損失達(dá)數(shù)萬元。 1 滑坡發(fā)育的地質(zhì)環(huán)境條件 1.1 地形地貌 滑坡所處的湟水河谷斜坡帶,地形北高南低,海拔2226m~2345m,相對(duì)高差119m,地形坡度24°~55°。坡面沖溝和陡坎比較發(fā)育。沖溝切割較深,大部分已切割到基巖(圖1)。陡坎多為綠化植樹人工修建,一般坎高1.0~3.0m,最大6.6m。坡面植被覆蓋率70%。 斜坡頂部基巖裸露,形成陡崖,近直立,陡崖高度17.0~30.0m,陡崖之上發(fā)育有湟水Ⅴ級(jí)階地和上更新統(tǒng)風(fēng)積黃土,Ⅴ級(jí)階地卵石層厚5m左右,風(fēng)積黃土厚8.0~30.0m。開鑿于北魏的北山寺9洞18窟修建于基巖陡崖之中。陡崖由新近系謝家組(N1x)泥巖和石膏巖互層地層組成。 滑坡以南河谷平原區(qū),發(fā)育有湟水Ⅰ~Ⅳ級(jí)階地。階地階面平坦,微向河谷方向傾斜,階面寬200~300m,其上為居民、企事業(yè)單位的房屋,蘭西高速公路,青藏鐵路等建(構(gòu))筑物。流量為2~5m3/s的電溝渠距滑坡前緣約50m,從西向東流過。 1.2 氣象水文 西寧市屬于高原半干旱大陸性氣候,多年平均氣溫5.9℃,多年平均降雨量372.6mm。年內(nèi)分布極不均勻,一年中80%以上的降水集中于6~9月,且多以暴雨和陣雨形式出現(xiàn),具有歷時(shí)短、強(qiáng)度大、降雨集中等特點(diǎn)。最大年降水量541.2mm,最小年降水量196.4mm,最大日降水量62.2mm,最大小時(shí)降水量30.1mm,一次性連續(xù)最大降水量60.4mm。 滑坡體上分布有6條由北向南的沖溝,平時(shí)無水流,降雨特別是暴雨形成的洪流流量可達(dá)0.2~0.8m3/s??傮w上看,季節(jié)性水流的沖刷作用強(qiáng)烈。 1.3 地質(zhì)構(gòu)造及地層巖性 西寧盆地在大地構(gòu)造上屬祁連加里東褶皺系祁連中間隆起帶。晚印支運(yùn)動(dòng)在元古界結(jié)晶基底上形成的斷陷盆地。盆地中堆積中-新生代紅色含鹽碎屑巖建造。北山寺一帶屬湟水背斜北翼,斷裂構(gòu)造不發(fā)育。 滑坡所在的斜坡區(qū)下伏地層由新近系中新統(tǒng)謝家組(N1x)和古近系漸新統(tǒng)馬哈拉溝組(E3m)的泥巖、砂巖與石膏巖互層地層組成,斜坡表面大多為第四系崩坡積層,局部地段為滑坡堆積。 ?。?/span>1)全新統(tǒng)崩積、坡積層(Q4col-dl):系由斜坡巖土體崩塌、撒落而成,顏色以棕褐色為主,物質(zhì)成份為含少量碎塊石粉質(zhì)粘土。粘土系泥巖風(fēng)化產(chǎn)物,碎、塊石成份為石膏,含量5%~30%。平均厚度8m,最大厚度可達(dá)17.2m。 (2)新近系中新統(tǒng)謝家組(N1x):巖性以泥巖、石膏巖及砂巖為主,巖層產(chǎn)狀平緩,傾向北、北西,傾角1°~3°,節(jié)理、裂縫發(fā)育且多被石膏巖脈充填。泥巖呈棕紅色、棕綠色,單層厚度0.7~2.6m。石膏巖呈青灰色、灰褐色,單層厚度0.3~1.3m,該巖層在滑坡后緣陡壁處形成多處危巖體。 ?。?/span>3)古近系漸新統(tǒng)馬哈拉溝組(E3m):巖性主要為泥巖、泥質(zhì)石膏巖及砂巖,泥巖與泥質(zhì)石膏巖互層。單層泥巖厚0.3~5.0m,泥質(zhì)石膏巖厚0.6~7.0m,傾向南西,傾角9°~17°,與上覆新近系謝家組呈不整合接觸。 1.4 新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與地震 滑坡區(qū)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)十分強(qiáng)烈,表現(xiàn)在古近系與白堊系角度不整合,新近系與古近系角度不整合。第四紀(jì)以來新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)為震蕩式上升,形成湟水多級(jí)基座階地和河谷高陡谷坡地形,為滑坡的形成提供動(dòng)力條件。本文所述的北山寺滑坡就是在高陡斜坡基礎(chǔ)上發(fā)生的。 新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與地震是密不可分的,區(qū)內(nèi)陸震基本烈度為Ⅶ度。據(jù)青海省地震局統(tǒng)計(jì)資料,自1998年1月至2004年8月,在西寧市及鄰區(qū)共發(fā)生2.0級(jí)以上地震164次,大于3.0級(jí)地震21次,這些地震雖未威脅生命財(cái)產(chǎn)安全,但可引起滑體的強(qiáng)度降低,為滑坡和崩塌的發(fā)生提供條件。2000年1月19日發(fā)生在湟中縣青陽山的3.7級(jí)地震,西寧有震感,而2001年3月30日發(fā)生北山寺H2滑坡滑動(dòng),同年7月H1滑坡滑動(dòng),與地震引起滑體強(qiáng)度降低有關(guān)。2004年8月1日互助作爾臺(tái)發(fā)生的3.6級(jí)地震,相隔數(shù)日北山寺一處1米見方的危巖墜落,諸多事件證實(shí)弱震時(shí)滑坡、崩塌是有影響的,破壞性的強(qiáng)震(震級(jí)大于5級(jí))影響就更大。 1.5 水文地質(zhì) 滑坡區(qū)所在的斜坡帶的滑坡滑體為地下水疏干區(qū),勘探資料證實(shí)未見穩(wěn)定的潛水含水層。但大氣降水尤其是綠化灌溉水,導(dǎo)致斜坡滑體的崩積、坡積層含水量增高,容重增大,天然容重值接近飽和容重值,平均飽和度達(dá)92%,天然狀況下處于飽水狀態(tài)。雨季個(gè)別地段出現(xiàn)上層滯水,降雨滲入滑體形成的包氣帶水,都對(duì)斜坡的穩(wěn)定是十分不利的。 2 滑坡基本特征 2.1 形態(tài)特征 北山寺滑坡整體平面形態(tài)為一不規(guī)則長方形,東西寬600m,南北長120m,面積72000m2?;w平均厚度8.0m,滑坡體積57.6萬m3。據(jù)鉆孔揭露,滑面為第四系崩坡積層與基巖接觸面,呈階梯狀,由2~3級(jí)臺(tái)坎組成。 2001年3月30日凌晨,北山寺滑坡中部九天玄女殿一帶發(fā)生局部滑動(dòng),滑體南北長60m,東西寬25m,厚3.88m,體積約5820m3。之后,滑坡西側(cè)林場(chǎng)舊址以北地段又發(fā)生局部滑動(dòng),滑體南北長90m,東西寬20~45m,厚11.5~13.5m,體積約9218m3。 2.2 巖性特征 2.1.1 滑體 北山寺滑坡巖性為第四系崩、坡積松散堆積層,物質(zhì)成份主要是含石膏碎塊及粉質(zhì)粘土,呈可塑~硬塑狀態(tài),具有弱膨脹性。天然含水量19.74%,孔隙比0.59,孔隙度36.74%,飽和度91.92%,液限29.87%,塑限20.35%,容重20.6KN/m3。 2.2.2 滑床 滑床巖性由泥巖夾石膏巖構(gòu)成,巖層產(chǎn)狀平緩,節(jié)理裂隙發(fā)育且多被石膏巖脈充填。泥巖稍濕,天然狀態(tài)下抗壓強(qiáng)度一般在1.98~6.05Mpa之間,抗拉強(qiáng)度在0.10~1.29Mpa之間;石膏巖干燥,抗壓強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度分別為11.26Mpa和1.57Mpa。 2.2.3 滑面(帶) 北山寺滑坡整體處于滑坡形成的蠕滑—拉裂變形階段,未形成統(tǒng)一的滑動(dòng)面(帶),加之滑面坡度較陡(一般大于30°),滑體厚度較薄,滑體對(duì)滑面正壓力較小,已經(jīng)滑動(dòng)的H1、H2滑坡,滑體嚴(yán)重?cái)_動(dòng)表現(xiàn)為連滾帶滑的特征,在滑面上未見粘土泥膜(真正意義的滑面),滑面巖性與滑體一致。 2.3 變形特征 北山寺滑坡裂縫發(fā)育,其上建筑物開裂、位移較為嚴(yán)重?;麦w后緣有多條走向近東西、傾角近直立的長大張拉裂縫,延伸長度達(dá)400m,中部有一系列橫向延伸長度15~40m,密度1條/5~10m,呈2~3級(jí)分布的不連續(xù)圓弧形拉裂縫。據(jù)2002年8月23日至2004年8月20日近兩年的位移監(jiān)測(cè)資料顯示,累計(jì)位移量最大值已達(dá)161.6mm,最大日水平位移量為0.312mm,總體位移方向南西。據(jù)鉆孔揭露,滑體上部滑面呈貫通趨勢(shì),而中下部尚未貫通,整個(gè)滑坡處于蠕滑-拉裂變形階段到急劇破壞的過渡階段,在上部推移和下部牽引的共同作用下,產(chǎn)生整體滑動(dòng)。 西寧市北山寺滑坡成因分析(2) 3 滑坡成因分析 3.1 地形地貌 滑坡區(qū)地處沖洪積河谷平原與紅層丘陵相接的斜坡地帶,總體地勢(shì)北高南低,略向河谷傾斜。受湟水的侵蝕作用,地形坡度較陡,且呈現(xiàn)出上陡下緩的趨勢(shì),上部地形坡度36°~55°,下部地形坡度24°~45°。目前,滑坡后緣裂縫發(fā)育且呈逐步貫通趨勢(shì),在自重作用下,上部土體不斷向下擠壓,可沿一定的軟弱面(滑面)向下滑動(dòng)。另一方面,滑坡表面呈階梯狀,由一系列的陡坎與平臺(tái)構(gòu)成,陡坎高1~3m、平臺(tái)寬1~2m。在主動(dòng)土壓力作用下,陡坎前緣土體可沿45°+■(?漬為滑坡土體的內(nèi)摩擦角)的方向產(chǎn)生破裂,形成局部滑塌,隨著滑塌范圍的不斷擴(kuò)大,可造成坡體整體向下滑動(dòng)。由此可見,高陡斜坡為滑坡的形成提供了地形地貌條件。 3.2 巖土體特性 滑體物質(zhì)組成為第四系崩坡積物,成份主要是含碎塊石粉質(zhì)粘土,粒徑自坡頂向下逐漸變小,呈飽和、可塑-硬塑狀態(tài),具有強(qiáng)親水性和弱膨脹性,自由膨脹率46%~95%。內(nèi)聚力4.91~174.62kpa,內(nèi)摩擦角14°~42°,力學(xué)性質(zhì)變化較大。遇水后容重增大,抗剪強(qiáng)度下降,構(gòu)成滑坡形成的物質(zhì)條件。 新近系謝家組和古近系馬哈拉溝組泥巖、石膏巖下伏于第四系崩積層之下,下伏巖體與上覆土體接觸面傾角一般為6°~69°,大部分大于60°,陡傾的接觸面為滑坡的形成提供了軟弱結(jié)構(gòu)面條件和下滑的動(dòng)力條件。 3.3 新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和地震 新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)為震蕩式上升,既是構(gòu)成高陡邊坡的內(nèi)因,又為滑坡的形成創(chuàng)造了重要的內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)條件。區(qū)內(nèi)經(jīng)常發(fā)生的小于5級(jí)的弱震,使斜坡的土體變松散、結(jié)構(gòu)被破壞,致使滑體強(qiáng)度降低,也有助于滑體的下滑。 3.4 降雨和灌溉 區(qū)內(nèi)多年平均降雨量372.6mm,最大10分鐘降雨量16.1mm,最大1小時(shí)降雨量30.1mm,大氣降水強(qiáng)度大;每逢干旱時(shí)節(jié),當(dāng)?shù)剡M(jìn)行大面積的綠化灌溉。大氣降水和灌溉水的長期入滲,破壞了土體的結(jié)構(gòu),增大了崩、坡積土體的容重和飽和度,以致土體抗剪強(qiáng)度逐漸下降。斜坡上的土體變形使雨水入滲的能力、路徑發(fā)生變化,反過來又影響載荷和強(qiáng)度分布,從而造成邊坡失穩(wěn)。 3.5 不合理的邊坡開挖 近年來,坡體前緣相繼修建諸多殿堂、廟宇及休閑茶園,導(dǎo)致坡體前緣開挖了高2~5m,最高達(dá)7m的垂直邊坡,防護(hù)擋墻設(shè)置采取的是垂直重力磚墻,場(chǎng)地土做勾縫。邊坡的開挖使斜坡前緣的被動(dòng)土壓力明顯減少,為滑體移動(dòng)提供了剪出條件,而垂直重力式擋墻抵抗不住高強(qiáng)度雨水(主要是灌溉水)和地震的共同作用,引起斜坡前緣失穩(wěn)與斜坡后緣的推動(dòng)力相配合,形成推移-牽引復(fù)合型滑坡。 4 結(jié)語 高陡的斜坡地形、陡傾的斜坡地質(zhì)構(gòu)造,構(gòu)成了北山寺滑坡形成的基本條件,大氣降水、灌溉水的入滲以及人工開挖坡腳為滑坡的引發(fā)因素。北山寺滑坡地面裂縫發(fā)育,其上構(gòu)筑物開裂、位移較為嚴(yán)重,近年來已發(fā)生兩次局部滑動(dòng),對(duì)寺內(nèi)人員和游客安全構(gòu)成直接威脅,應(yīng)及早進(jìn)行治理,消除隱患。 參考文獻(xiàn) [1]徐邦棟.滑坡分析與防治.中國地質(zhì)出版社,2001 [2]晏鄂川、劉廣潤,試論滑坡基本地質(zhì)模型.工程地質(zhì)學(xué)報(bào),2004,12(01) [3]工程地質(zhì)手冊(cè)(第二版).中國建筑工業(yè)出版社,1982 |
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