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鸡尾山坐落于重庆市武隆县境内,2009年6月5日,一起灾难性高速远程滑坡事件在该地区发生。约560万m3节理高度发育的滑体在溶蚀和采矿等外界因素的影响下,沿软弱的页岩层突然滑动,从前缘陡坎坠落后解体并高速运动,迅速地掩埋了共和铁矿和未拆迁的居民区,遇难人数达74人。截止当前,国内外发生了多起高速远程滑坡事件,而鸡尾山滑坡也是其中典型的一例,这类滑坡常具有较高的破坏性和较广的波及区域。我国西南山区地质条件复杂多样,和鸡尾山地质条件相似的地区不在少数,因此,开展对鸡尾山滑坡的研究和分析具有现实的重要意义。
笔者以鸡尾山滑坡为对象进行了研究,首先详细地阐述了武隆地区的地质和气候背景,包括当地的地质构造、地理地貌、气象水文等。通过的对现场工程地质条件的详细调查和室内细致的资料整理分析,认为鸡尾山滑坡之所以达到高速远程远动,是因为具备了以下条件:(1)溶蚀的长期作用和采矿的触发效应;(2)鸡尾山的高位能滑体;(3)有利的地形条件;(4)碎屑流效应;(5)滑体的物质组成。
依据野外地质调查、堆积体的形态结构及滑体的运动过程,结合地球物理勘探分析,可进一步的将堆积区细分,包括堆积体的物源区Ⅰ、位于物源区Ⅰ东侧临空面下的撒落区Ⅱ、位于物源区Ⅰ北部和北部西侧壁处的铲刮区(包括铲刮堆积区Ⅲ和铲刮区Ⅳ区)、位于铲刮区以北的堆积区(包括主堆积区Ⅴ、正碰撞堆积区Ⅵ、侧向碰撞堆积区Ⅶ和散落区Ⅷ)以及位于堆积区北部的碎屑流堆积区Ⅸ。并依次对各分区内的堆积体成因、特征等,进行了详细地分析。
通过对堆积现场大块石的调查统计,对滑坡堆积体在主滑方向和横向上的分选特征进行了研究。首先,在主滑方向上,发现大块石运动距离短,主要堆积在堆积区后缘附近和东侧山坡上,而小块石运动距离远,主要在堆积区中部和前缘堆积。笔者认为,造成此种现象的原因是在滑坡碎屑流的运动过程中,大块石是以滑动摩擦为主,能量消耗相对较快;而小块石以滚动摩擦为主,能量消耗相对较慢。同时,在同等速度条件下,块石质量越大,其惯性也越大,导致了大块石在沟谷弯道处,不易发生转向,而被迫停积在东侧山坡。其次,在横向方向上,发现大块石主要集中在中部,沟谷线附近。造成这种现象的原因,同样是由于大块石在向下游流动过程中惯性大、能量消耗慢造成的。
分布于滑坡堆积区后方的块石棱角分明,土石比小,随着滑动距离的增加,土石比也逐渐增加。在滑坡堆积区的前缘部分,块石具有一定的磨圆度,土石比可达到1∶1。分析认为,这种现象一方面是由于能到达前缘的块石主要是受滚动摩擦的作用,在滚动摩擦过程中,块石逐渐被磨圆;另一方面是由于具有一定磨圆度的块石在滚动摩擦作用中,能有效地降低动能的消耗,从而可以运动的更远。
笔者还运用流体力学的相关知识,对堆积区厚约40m的堆积石坝进行了成因解释,认为滑体碎屑流流经峡谷出口时,块石间的相互挤压,产生了“涌高”现象,同时加剧了块石间能量的碰撞传递,导致了一部分块石的明显加速另一部分块石的明显减速的现象。这种明显的加速和减速现象,加上地势的突然开阔导致的流线扩散现象,造成了堆积石坝前方出现一段平均厚度不足10m的薄层堆积区。
关于鸡尾山滑坡的运动学特征,笔者采用常用的计算滑坡速度的谢德格尔公式以及动量传递法,分别对鸡尾山滑坡进行了速度的反演计算,所显示的结果为,鸡尾山滑坡的滑动过程,先后经历了一个从加速到减速的运动过程,整体上看,加速阶段对应着地形偏陡的地段,减速阶段则对应着地形偏缓的地段。期间随地形起伏,速度也有小幅波动。滑体在660m到943.2m之间速度达到最大值,峰值运动速度介于46.69 m/s到56.1 m/s,滑坡运行持续时间为53-70秒,平均速度在37.5m/s—47.1 m/s