青川马公窝铅滑坡成因机理与运动特征研究

摘要

青川县马公乡窝铅社滑坡为2008年5.12汶川地震主震直接诱发的一个高速远程滑坡，体积为1200万m3，导致38人死亡。由于这类地震诱发的高速远程滑坡的破坏性特别大，波及范围广，常会造成很大的灾难。因此，研究强震诱发高速远程滑坡的形成机理及其运动特征，对于认识强震诱发滑坡机理及防灾减灾具有非常现实的意义。 本文以窝铅滑坡为研究对象，在野外地质调查、资料收集及分析的基础上，详细地阐述了窝铅滑坡的工程地质特征，由此概化出滑坡形成的地质概念模型。在野外调查的基础上，对窝铅滑坡进行了结构分区，对各区的运动和堆积特征进行了详细地描述、分析，查明了窝铅滑坡的运动、堆积特征。然后以滑坡与发震断裂之间的关系，斜坡本身的结构特征以及地震对斜坡的作用三方面对窝铅滑坡的成因机理进行了探讨。最后，采用动量传递法和谢德格尔(A.E.Scheidegger)法分析了滑坡的运动速度，并将两种方法得到的结果进行了对比分析。 研究认为，窝铅滑坡区原斜坡结构宏观上为上硬下软两个地质单元组成的双层结构，上部为灰岩，下部为板岩，滑源区岩体以灰岩为主，顶部出露少量板岩。灰岩岩体中的竖向张裂隙发育，大都有方解石脉充填。由于石坎断层从滑坡后缘及东侧通过，该处的灰岩非常破碎。滑源区岩层面缓倾坡外，倾向与滑坡主滑方向小角度相交。由此，侧缘张裂隙面与后缘断层及岩层层面组合形成了不稳定块体，在地震的累积效应和触发效应的联合作用下，窝铅滑坡快速启动，其剪出口就位于地形的陡缓交界部位。窝铅滑坡启动时具有较大的初速度，滑体物质沿着有利的沟谷地形，快速的滑动，滑动过程中解体成为碎屑流，形成高速远程滑坡。 运用动量传递法和谢德格尔法对滑坡的运动过程进行了反演计算分析，对比两种分析结果，得出窝铅滑坡运动的峰值速度介于46.69m/s到56.1m/s之间，而整个滑坡从启动到停积的全过程持续时间仅为57.1秒，运动过程的平均速度为35.6m/s。