淺談滑坡的地質勘察與調查

2012-11-29 01:24:14孫杰

鐵道勘察 2012年2期

孫杰

(鐵道第三勘察設計院，天津 300251)

著重介紹在初測過程中的滑坡調查及勘探。

初測階段滑坡勘察，應在航片判釋的前提下，進行充分的地質調查，再輔以綜合勘探，查明滑坡類型、范圍、性質、形成原因及危害程度，判明滑坡的穩定程度，確定線路繞避滑坡方式或通過滑坡的部位及整治方案。

1 滑坡的成因條件及判別要素、特征、標志

1.1 滑坡形成主要條件

(1)地形與地貌條件

易匯集地表水和地下水的洼地斜坡地段;易受流水沖刷和掏蝕的山區河流凹岸緩坡地段;由堆積土組成的上陡下緩，下伏基巖面向坡外傾斜的斜坡地段;黃土塬邊及黃土地區高階地前緣的緩坡地段等。

(2)地層條件

具備貯水構造、聚水條件和下部地層有隔水軟弱面時下列地層易形成滑坡:易于風化或遇水易軟化的軟質巖層;雖為硬質巖，但夾有軟弱夾層;上部松散，下部致密的黏性土、膨脹土地層或各種成因的堆積黏性土地層。

(3)地質構造條件

當存在傾向斜坡，傾斜度較陡的斷層面、巖層層理面、不整合面，連通性較好的節理面、褶曲兩翼的傾斜面及其他軟弱結構面時，易沿這些結構面形成滑坡。

(4)自然因素

氣候、水、地震等作用。

(5)人為因素等。

1.2 滑坡野外調查判識的主要特征

(1)形態特征

呈圈椅狀和馬蹄狀環形谷;后緣有陡壁及順坡擦痕;上部有弧形拉張裂縫;中部坑洼起伏，常有鼻狀凸丘或多級平臺;前緣有鼓丘并常有鼓張扇形裂縫;滑坡體兩側可見羽狀裂縫及多形成溝谷，并有雙溝同源現象。有的滑坡體上還有積水洼地、馬刀樹、醉漢林、房屋傾斜開裂等現象。

(2)地層標志

地層的整體性因滑坡而被破壞，有擾動現象;巖層層位、產狀或構造與外圍不連續，有時巖層層序倒置或重疊;常有泥土、碎屑填充或未被填充的張性裂縫。

(3)水文地質標志

斜坡體含水層的原有狀況被破壞，滑坡體成為單獨的含水體;水文地質條件變得特別復雜，如潛水位不規則，流向紊亂;在滑動帶前緣常有成排泉水溢出。

1.3 滑坡調查

滑坡野外地質調查以調繪為主，查清巖層產狀、結構裂隙面要素、分布范圍并作出對工程影響的判斷。調查采用遠觀近察的方法，遠觀觀察滑坡外形特征，如后緣形狀、后緣附近拉張裂縫、坡體中間丘狀鼓起及階梯狀平臺、前緣鼓張扇形裂縫等;近查以觀察滑坡周圍地層標志為主，如與外圍巖層層位是否連續，是否存在地層錯動或倒置，后緣處是否存在積水洼地，兩側沖溝內是否存在滑動面等。同時了解大面積地表滑坡、房屋、道路等構筑物的變形等。

2 103號滑坡的調查與勘察

該滑坡位于呂梁山西坡，黃土高原東部邊緣地帶，屬低中山區，山體上部多覆蓋厚層黃土。受長期水流侵蝕和切割作用，形成以黃土梁、峁和深切沖溝為主的典型黃土丘陵地貌，地形起伏且凌亂破碎;水土流失非常嚴重，溝壑縱橫，地表植被稀少，交通不便。沿線經調查滑坡160多處，多為順層中厚層狀土質滑坡，滑坡形成的年代不等，少數現在仍存在滑動跡象。103號滑坡的平面位置及勘探點布置見圖1。

圖1 103號滑坡平面

2.1 滑坡特征要素

滑坡壁呈“圈椅”狀，后壁傾角70°～80°，坎高20～22m，頂部覆蓋新黃土，下部為第三系粉質黏土?；轮芙?滑坡后緣在山坡上粉質黏土陡壁前緣，滑坡體兩側以變形土體為界，滑坡前緣可見多條鼓脹性裂縫，經雨水沖刷深切成溝?；瑤б韵虏匡L化基巖面為標志層面，在滑體下部主要與全風化砂泥巖直接接觸，巖體破碎，透水性較強，易形成富水層，且砂泥巖巖性遇水易軟化，在地下水增多時，易沿風化基巖層面下滑?；卤谝韵?，地形突然轉折，變得相對平緩，滑坡臺地呈臺階狀，臺階長約200～210m，寬約650m，臺階高差約24m，滑坡臺地展布方向與主滑方向基本一致;經調查與勘探確認:滑動面形態上部陡，中下部趨緩，總體呈圓弧狀。

2.2 滑坡形成的機理

①滑坡區屬剝蝕中低山山前陡坡地帶，坡角約30°～40°。下伏地層為(P2s)砂泥巖緩傾地層，巖層產狀258°∠6°。因巖層傾向與斜坡傾向大體一致易引起上覆地層順層面滑動;河道掏蝕形成臨空面，破壞坡體的平衡條件，在自重力作用下，使上部巖體沿軟弱結構面產生應力松弛，引發坡體的下滑。

②山體斜坡下覆基巖為砂、泥巖，軟硬不均，存在差異風化，下部砂巖性質較好，風化程度低，透水性差，形成一個相對阻水面;而上部全風化泥巖巖體破碎，力學性能差，抗剪強度低，遇水易軟化;泥巖之上覆蓋厚層—巨厚層新黃土及粉質黏土，客觀上具備上重下軟(滑)的條件。

③水對斜坡土石的作用，是形成滑坡的重要條件。滑坡區水文地質條件較簡單，上部土體及全強風化巖層厚度大，結構較松散，孔隙度較大，滲透性好，大氣降水能快速向下滲流，直接補給松散巖類孔隙水，孔隙潛水下滲補基巖裂隙水。區域地下水補給源相對較單一，主要接受大氣降水補給，儲量隨季節和降水動態變化。當水滲入下部砂巖、泥巖全風化帶后，不但可以增大整個巖體的下滑力，而且可以迅速改變全風化砂巖的性質，降低其抗剪強度，從而起到“潤滑劑”的作用。

④降雨是滑坡體形成的主要誘發條件。過量的水使土體飽和，沿剪切面孔隙水壓力過大造成了滑動破壞的條件?；滦栌幸陨细鞣N因素的綜合作用，先在一個點或一個局部范圍發生剪斷破壞，然后逐漸發展形成貫通的剪切破壞面、滑動面，在滑動力大于抗滑力時產生下滑，從而形成滑坡。

2.3 滑坡的勘察

沿主滑方向布置1條斷面，共完成3個鉆孔。主滑方向工程地質縱斷面見圖2。

2.4 滑坡的類型

滑坡縱長約450m，平均寬度約550m，滑體面積約247 500m2，滑體平均厚度 14.0m，體積約3 465000m3，主滑方向260°?；麦w積屬巨型滑坡，依據滑動面埋藏深度屬中厚層滑坡，滑坡體的滑動方向與下伏巖層傾向基本一致，此滑坡為順層滑坡，按滑動的力學性質推斷為牽引式活動滑坡。

3 結束語

在滑坡的調查中宜采用遠觀近查的方法，遠觀核對滑坡的野外形態特征，近查核對地層標志、水文地質標志及側溝溝壁是否存在明顯滑動面，同時采用訪問的形式獲取滑坡的直接證據。再輔以綜合勘探，確定滑動面位置、滑坡體厚度等。根據調查、勘探的成果，綜合分析滑坡形成的機理、類型、穩定程度、危害程度等。巨型、大型滑坡線路應繞避，當無法繞避時應選擇在危害較小段落大角度通過，同時在詳勘階段還應加強勘探，進而確定防治的措施。