都江堰-汶川公路汶川地震次生地质灾害主要特征和形成机理.pdf

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1、第16卷第2期地质力学学报V0L16NO．22010年6月JOURNALOFGEOMECHANICSJun．2010文章编号：1006~616(2010)02-0146．13都江堰一汶川公路汶川地震次生地质灾害主要特征和形成机理甘建军，黄润秋，李前银，叶晓华，高文军(1．成都理工大学地质灾害防治与地质灾害保护国家重点实验室，四川成都610059；2．四川省地质矿产勘查开发局，四川成都610081)摘要：汶川特大地震发生后，都江堰至汶川公路两旁次生地质灾害尤为严重，先后多次完全中断震中交通生命线，严重地影响了公路的安全运行和灾后重建。通过对汶川地震前后都

2、江堰一汶川公路边坡现场调查资料对比分析，研究了该地段边坡的主要次生地质灾害类型及其破坏模式、形成机制和时空分布特点。破坏类型主要为碎屑流式、碎裂滑移式崩塌和碎裂一俯冲式、振荡一高速滑移式泥石流等，造成沿线边坡发生大面积浅表生改造破坏。此类灾害具有丛集性、相关性、分段性的明显特点。成因复杂的高陡岩土体是次生地质灾害的主要物质基础；强烈的场地地震效应和内外动力耦合作用是该地区地质灾害成生的主要因素。关键词：汶川地震；地质灾害；都汶公路；形成机制；内外动力耦合中图分类号：P694文献标识码：A0前言5．12汶川地震后，我国学者进行了多方位的研究，取得了丰硕成

3、果。都江堰至汶川公路(以下简称都汶公路)是国道213线的一部分，南起都江堰市，北至汶川县，全长90km，是国家西部大开发省际通道兰州至磨憨公路的重要组成部分，是《四川省高速公路网布局规划》中成都至马尔康、成都至兰州高速公路的共用段，同时也是汶川地震极重灾区的“生命通道”。全线沿岷江河谷展布，处于川西北盆地与青藏高原的过渡地带，历史上地震频发，是全国公路边坡地质灾害最密集、最严重的路段之一。研究震后该路的次生地质灾害可以为其他相似地质背景下的次生地质灾害防治提供借鉴。1地质背景收稿日期：2010-05-07基金项目：国家重点基础研究发展计划(973计划)

4、课题“强震作用下斜坡失稳机理及分布规律”(2008CB425901)及国土资源部地灾应急调排查都汶路项目(20080629)资助。作者简介：甘建军(1975．)，男，博士研究生，现就读于成都理工大学，主要从事地质灾害防治的研究和实践工作。E—mail：Scdkj2006@126．corn第2期甘建军等：都江堰一汶川公路汶川地震次生地质灾害主要特征和形成机理147都汶公路地处著名的NE～SW龙门山构造带上，大地构造上属青藏高原东南缘与川西盆地过渡带，地势自东南向西北逐渐升高，由中低山向高山过渡。区内最高点为尖尖山山顶3370m，最低点为都汶公路与成灌公路

5、接点721m，地形地貌复杂，山高坡陡，河谷深切，相对高差在300～2500m不等。公路以NE向映秀一北川断裂西南端和NNE～NE向茂汶断裂西南端为界，分为三段：北段汶川县城至绵厩镇羊店间的18km为构造侵蚀深切割的高中山地貌，中段绵魇镇羊店至映秀镇倒流坡间的47km为构造侵蚀中山地貌，南段映秀镇倒流坡至都江堰市间的35km主要为中低山地貌类型。区内地震断裂带极为发育，龙门山三大主断裂带都发育其中，茂汶断裂与都汶公路北段相伴而行，走向基本一致；彭灌复背斜构造、中央断裂带(映秀一北川断裂)与公路中段交叉；南段彭灌断裂与公路相交。区内山势陡峭，植被较少，谷坡

6、呈陡缓交替的阶梯状。岷江是研究区内的主要水系，该江流河谷深切，水流湍急，支沟纵横，大体呈“之”字型分布，两岸分布Ⅱ～Ⅲ级堆积侵蚀阶地平台，缓坡及斜坡，地势略开阔、宽缓，局部为陡崖。区内地下水主要为构造裂隙水。沿线出露的地层除奥陶系、志留系大部缺失外，其余比较完整。沿都汶路由北向南地层出露依次是：汶JlI一绵魇镇羊店段的泥盆系月里寨群(D：)和元古宇黄水河群(Pt)的千枚岩、石英砂岩夹结晶灰岩；绵厩镇羊店一映秀镇倒流坡段的元古宙晋宁一激江期的黑云母花岗岩、斜长花岗岩等侵人岩；映秀镇一都江堰段的三叠系须家河组()的岩屑、石英砂岩与泥页岩互层。沿线出露的新生

7、界有中更新统(Q)和全新统(Q)，主要分布于都江堰市附近沿线的岷江河谷两岸，构成多级河漫滩阶地，不整合于下伏基岩之上，河谷两岸大致分为五级阶地，多为砂砾石、亚粘土、亚砂土、块石土构成(图I)。2震前边坡主要破坏类型及形成机制四川省地矿局909水文地质工程地质队、四川省地矿局广汉勘查院、四川省地质调查院在震前先后对汶川县、都江堰市进行了地质灾害调查与区划工作，根据震前调查，都汶公路两侧边坡主要的破坏类型有泥石流(40处)、滑坡(26处)和崩塌(8处)①②③。2．1泥石流震前都汶公路沿线泥石流数量占地质灾害总数的54．1％。主要发育于岷江紫坪铺至汶川段两旁

8、及其支沟处。山高、坡陡、谷深、沟床纵坡大，是区内产生泥石流的地形因素。狭小地域暴雨频繁，雨量集