淺析北川唐家山滑坡成因

王超然

摘要：滑坡系指斜坡上的巖土體，受降雨、地下水活動、河流沖刷、地震及人工活動等因素影響，在重力作用下沿著一定的軟弱面或軟弱帶，以整體或分散的形式順破向下滑動的地質(zhì)現(xiàn)象。唐家山位于是高山峽谷地區(qū)，內(nèi)溝壑縱橫，地層復(fù)雜。在汶川地震期間發(fā)生滑坡，給人民帶來了大量損失，因此展開對滑坡的研究顯得尤為重要。本文從唐家山地區(qū)地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、地震影響等方面淺談唐家山滑坡的成因，為今后滑坡災(zāi)害的預(yù)防和治理提供資料。

關(guān)鍵詞：滑坡 地形地貌 地層構(gòu)造 地震影響

2008年5月12日，四川汶川發(fā)生8.0級特大地震，在地震不久后，距北川縣城上游3.2 km的唐家山地區(qū)發(fā)生了特大型滑坡，滑坡沖入河谷，堵塞通口河河道，形成唐家山堰塞湖，導(dǎo)致當(dāng)?shù)鼐用?4人死亡。在整個地震核心區(qū)內(nèi)形成104處滑坡堵江形成的堰塞湖，其中堵塞規(guī)模最大，潛在危害最高，也最容易再次誘發(fā)堰塞湖內(nèi)次生災(zāi)害的當(dāng)屬唐家山堰塞湖?；卵呷w長803m，寬611m，厚約70m，水位差超過70m，嚴(yán)重威脅綿陽及下游130萬人的生命安全。唐家山滑坡發(fā)生后，唐家山堰塞湖搶險指揮部決定采用開挖泄流明渠的方式進行應(yīng)急排險，6月11日下午4點，唐家山堰塞湖險情全部順利排除。

滑坡災(zāi)害引起的堰塞湖給人民生命財產(chǎn)造成了巨大損失，分析泥滑坡發(fā)生原因，弄清滑坡發(fā)生機理，有利于科學(xué)開展組織救援工作，也為以后預(yù)防和治理滑坡提供幫助，現(xiàn)分析本次唐家山滑坡原因如下：

一、滑坡工程地質(zhì)特征

唐家山滑坡體長約800m，寬約600m，厚80-120m，方量約2.037×107m3，滑坡體幾何形態(tài)為：中部呈峰狀隆起，兩側(cè)相對低；前緣較低，后緣高?；聝A向340°，滑坡傾角為38.80°?；w停止移動后前緣發(fā)生翹起，翹起的傾角達到 59°，上覆坡積土，高差約450m，長度為 700m。唐家山滑坡滑床坡度低坡面平坦，滑動帶附近鏡面、擦痕明顯，滑床后部陡峭，前緣抗滑段反向翹起，存在一定坡度，滑床平均坡度 38.80°。由于滑坡屬高速遠程滑坡，滑坡后壁出露明顯，后壁平直。滑坡側(cè)邊界受東西兩條沖溝影響，兩側(cè)收到不同程度侵蝕，西邊水溝名叫大水溝，東邊水溝名為小水溝。前方滑坡舌高程約為669m，位于通口河河床位置，埋深約120m。

二、地形地貌的獨特性

唐家山滑坡西南側(cè)的通口河是培江一級支流受河流，長期侵蝕切割的影響，山高谷深，高差較大。其所在流域上游分布原始森林，中下游耕地較多，河源上部多為變質(zhì)巖層；中下游以碳酸鹽層以及碎屑巖為主的沉積巖層；流域兩岸基巖出露，多是千枚巖夾砂巖。年平均氣溫15.6°C，年平均降水量1355.4mm，年平均蒸發(fā)量992.9mm?？梢姶说亟涤炅亢驼舭l(fā)量都相對較大，為滑坡的形成提供了條件。

在唐家山滑坡發(fā)生前，唐家山滑坡為一潛在滑坡，其東西兩側(cè)各有一水溝，在多年的山間流水沖刷下，山體形成三面臨空的地貌，為滑坡發(fā)生提供了地形地貌條件。唐家山滑坡坡腳約40度，坡體頂部與坡腳通口河高差達830m，800多米的高差意味著當(dāng)滑坡發(fā)生時，會釋放巨大能量，造成自身比較大的動能，引起的破壞力也不可小覷。同時，滑坡坡腳處為培江的支流之一的通口河，其在流動過程中長期沖刷坡腳，使坡腳變陡，減小了抗滑力，導(dǎo)致邊坡潛在穩(wěn)定性較差，為滑坡的形成提供了地形條件。

三、岸坡地層的特殊性

唐家山邊坡坡體巖性為寒武系清平組硅質(zhì)巖夾泥巖，巖土體是滑坡發(fā)生的物質(zhì)基礎(chǔ)，滑坡可以發(fā)生在很多類型巖土體中，但其中結(jié)構(gòu)松散，抗剪強度和抗風(fēng)化能力弱的巖土體發(fā)生滑坡的可能性更大。唐家山滑坡構(gòu)成坡體的地層有泥巖等軟弱夾層，其本身抗風(fēng)化、抗水化和抗腐蝕的能力就差，加之坡體位于倒轉(zhuǎn)復(fù)背斜的核部，滑坡為順層滑坡，傾角在40-50度，很容易形成滑面，引起滑坡。因此，上述地形組合及順向岸坡結(jié)構(gòu)是產(chǎn)生滑坡的內(nèi)在條件。

四、地震影響

唐家山滑坡距震中汶川映秀鎮(zhèn)的距離約為2.3公里，在地質(zhì)構(gòu)造中，其屬于北川一映秀斷裂逆斷層的上盤。在“5.12”汶川大地震中，北川地區(qū)地震烈度達十一度，我們知道，地震發(fā)生時，能量以剪切波和壓縮波的形式在地層中傳播，受其影響，坡體會受到強烈的水平地震力的作用，巨大的地震力給坡體一個偏向水平的加速度，造成唐家山滑坡高速下滑，成為高速遠程滑坡?？梢哉f汶川“5.12"大地震是唐家山邊坡失穩(wěn)的觸發(fā)因素和必要條件。

上已提及，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時有橫波也有縱波，當(dāng)其共同作用在坡體時，坡體有時會產(chǎn)生指向臨空面的加速度，坡面巖土體會受到沿坡面方向的拉力，因其坡面破碎。同時，坡體也會受到背向臨空面，指向坡體內(nèi)部的地震力，產(chǎn)生指向破體內(nèi)部的加速度，坡面土體會受壓收縮。在上述過程反復(fù)作用下，坡面及坡面一下一定范圍內(nèi)土體結(jié)構(gòu)會被破壞，當(dāng)這個范圍深至滑坡的潛在滑動面時，滑體整體下滑，最終表現(xiàn)為滑坡發(fā)生滑動。

五、結(jié)語

本次唐家山滑坡災(zāi)害是各方面條件共同作用的結(jié)果，主要原因如下：

1.唐家山處于高山峽谷地帶，其本身地形復(fù)雜，相對高差大造成潛在勢能大，河流水溝長期沖刷山體和坡腳，易發(fā)生滑坡災(zāi)害。

2.該地地層巖性多為硅質(zhì)巖夾泥巖等不穩(wěn)定巖層，坡向為順向坡，加之坡體巖體完整性總體較差，為滑坡發(fā)生提供了條件。

3.汶川“5.12”大地震觸發(fā)，滑坡受強水平地震力作用，產(chǎn)生較大加速度，同時潛在滑動面貫通，積聚的勢能迅速釋放，造成較大破壞性。

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（作者單位：長安大學(xué)地測學(xué)院）endprint