鄂西变质岩地区地质灾害变形破坏模式分析

鄂西变质岩地区地质灾害变形破坏模式

分析

摘要：湖北省十堰市竹山县是我省变质岩地区地质灾害多发地区之一。为

全面掌握竹山县城关镇地质灾害形成条件，依据“竹山县城关镇地质灾害调（勘）查”项目的开展实施，运用统计方法和系统分析，全面总结区内地质灾害变形破

坏模式分析，为后续地质灾害有针对性进行防治提供依据。

关键词：鄂西；变质岩地区；地质灾害变形破坏模式分析

1.地理位置与交通

研究区主要位于十堰市竹山县下属城关镇和潘口乡的交界区域，沿堵河干流

两岸展布，区内交通以公路为主，主要公路干线为谷竹高速、G242国道（原

S236）、G346国道（原S305）及省道公路，在城关镇形成东进西出、南上北下

的交通枢纽。

2.地质灾害变形破坏模式分析

2.1土质滑坡变形破坏模式分析

研究区内分布着各类滑坡，为对区内地质灾害的破坏模式及特征作出归类总结，首先需对滑坡按一定的条件进行分类。通过长期野外调查发现，滑坡的破坏

模式是和滑体的物质成分密切相关的。因为斜坡的物质成分不同，其滑坡的形态

和滑动力学特征均不同，滑坡体结构和滑动面形状也各异。按滑体物质成分可将

滑坡分为岩质滑坡、土质滑坡。其中滑坡的滑体物质成分主要是全～强风化变质岩、崩坡积、残坡积粉质粘土夹碎石，其变形破坏模式和土质滑坡基本一样。因此，这里将滑坡的破坏模式按土质和岩质滑坡这两类来就行分析归纳。

区内发育的土质滑坡其滑面位置主要受控于岩土分界面、岩土结构面，将其

归纳为突滑—平推变形破坏模式及蠕滑—拉裂变形破坏模式。

（1）突滑—平推变形破坏模式

当浅层强风化-全风化残积层岩体内存在顺坡向陡倾结构面时，滑面形式有

两种，一种是强风化岩体结构面受剪破坏并沿贯通性较好的结构面发生挤压式滑动，其滑面根据结构面形状呈近直线型，滑体中往往含有一定数量的大尺寸块石。另一种是坡积物直接覆盖在顺向光滑基岩上，当坡积物堆积到一定程度并有外力

促使作用下便沿接触面发生突然滑坡，这种破坏极易发生，且发生过程快速，而

其规模一般都较小。突滑—平推破坏模式如图1所示。研究区内存在大量类似滑坡，特点是发生阶段时间短、频率高、速度快，蠕变阶段不明显或不发生，短时

间内释放能量，容易引起较大灾害。

图1 突滑—平推变形破坏模式示意图

（2）蠕滑—拉裂变形破坏模式

蠕滑—拉裂变形破坏模式（如图2）一般发生在无顺向结构面的坡体中，滑

体物质以坡积物为主，含有部分全风化残积岩体。滑面近似成圆弧状，但滑面位

置受岩土风化强度限制，越向坡体内部岩体风化程度越弱，所以滑面位置都较浅，滑面不明显。这种破坏模式发展较缓，有明显的蠕滑阶段，有很大一部分坡体在

降雨条件下发生蠕滑，表现为后缘裂缝，前缘鼓胀，雨停后蠕滑也停止，再次降

雨滑坡又继续蠕滑，有的甚至始终为蠕滑变形，并无剧滑阶段。这种变形破坏模

式的滑坡广泛分布于整个斜坡地带，由于坡体在蠕滑阶段运动缓慢容易使人麻痹

大意，对当地居民危害极大。

图2 蠕滑—拉裂变形破坏模式示意图

2.2岩质滑坡变形破坏模式分析

岩质边坡的稳定性很大程度上取决于岩体内破坏面和不连续面的存在和性质，而且岩体的主要物理力学性质是随这些破坏面的状态、形状和空间分布而变化的，因此，岩质边坡与土质边坡不同，它的稳定性主要是由岩体中的结构不连续面控

制的。边坡岩体中出现了与外界贯通的破坏面，使被分割的岩体以一定的加速度

脱离母体，就造成了边坡岩体的破坏。区内属变质岩区，岩质滑坡破坏模式主要

分为顺层变形破坏模式和切层变形破坏模式。

（1）顺层变形破坏模式

顺层变形破坏模式指部分岩体沿着地质软弱面的平面滑动，其破坏机理是在

自重作用下岩体内剪应力超过层间结构面的抗剪强度导致不稳定体作顺层滑动，

变形破坏模式见图3，区内典型的顺层破坏滑坡见照片1。这种滑动通常是由于

坡脚开挖或风化、水的浸润等原因降低了软弱面的内摩擦角，使软弱面上的部分

岩体沿此平面下滑破坏，有时也会形成由两个或以上走向近似而倾角不同的结构

面组成的复合滑面。这类软弱结构面往往是层面、断层面、节理以及土石分界面。平面破坏的发生往往有以下条件：①破坏面分布较浅，往往须在边坡上有出露，

同时软弱结构面的倾角须小于坡面倾角；②破坏面的倾角须大于该面组成土体的

内摩擦角；③岩体内必须有对滑体滑动阻力较小的贯通、陡倾节理面的分布，它

往往对滑动的侧面边界起控制作用。有软硬相间或有软弱夹层分布的顺倾层状路

堑高边坡通常相对容易产生平面变形破坏。

图3 顺层变形破坏模式示意图照片1顺层变形破

坏滑坡（鱼岭滑坡）

（2）切层变形破坏模式

切层变形破坏模式一般发生在反倾向层状结构的变质岩边坡中，边坡岩体一

般裂隙较发育，结构较破碎，力学性质较差。反倾向层状结构的边坡，一般会向

临空方向即与岩层倾向相反的方向发生不同程度的弯折，在岩层中形成裂隙或软

弱带。随着边坡岩体变形的发展，裂隙或软弱带不断延伸并连通，形成潜在滑动面。当坡脚受侵蚀或开挖，潜在滑动面的抗滑力不足以抵抗边坡下滑力时,边坡

发生切层滑动。滑坡切层变形破坏模式见图4。

图4 切层变形破坏模式示意图

2.3崩塌变形破坏模式分析

危岩体失稳方式，受地形、岩性、节理裂隙等多方面因素的影响。岩石坚硬，层厚，构造裂隙少，崩积体的块度大，规模大；岩石软，层薄，构造裂隙发育，

则块度小，规模小。区内变质岩片（板）理发育，岩性普遍较软，崩塌多发生在

逆向坡，均为滑移式变形破坏模式。