云南省富源縣三源煤礦古滑坡的特征與穩定性分析

摘 要：為了進一步對富源縣三源煤礦礦區范圍內的古滑坡進行深入了解，從而能有效的預防災害的發生，以免對當地村民及礦山造成財產、人員等損失。通過對古滑坡的現場勘查及在原三源煤礦勘探報告資料的基礎上，綜合分析研究它的特征，有效的了解了滑坡的規模及類型，并作了滑坡的抽水試驗、泉點調查、工程地質、水文地質、環境地質調查等工作。古滑坡復活的影響因素（主要有降雨、地震、人類活動等因素），結論及建議作了分析、討論。古滑坡的標志在文章中均可找到，如滲泉、大弧石或弧型堆積體、反坡臺階、巖層傾向異常及埋藏高度的變化、滑坡壁、滑坡泥及滑動面、被填塞的裂縫（見文中照片）。

關鍵詞：古滑坡特征；規模及類型；穩定性；結論及建議

引言

滑坡災害是地質災害中的主要災種，這些災害給人民生命財產和國民經濟建設帶來了嚴重的危害，極大影響了社會經濟的發展。為了避免礦山盲目的投入，以及對當地民眾造成人員傷亡及財產損失，在礦山開采時必須對古滑坡有科學的指導及預防措施，保證采煤的同時不造成人員傷亡及財產損失，從而能更好的為礦山服務或指導工作。

1 三源煤礦概況

1.1 礦區位置

富源縣是云南省連接內地東大門，與貴州接壤。云貴結合部煤炭儲量居江南第一位，是全國規劃的13個大型煤礦炭基地之一。富源縣三源煤礦位于富源縣160°方向，平距約45公里處，有簡易公路與富源至興義公路相通。地理坐標為東經104°24′00″-104°25′15″，北緯25°18′30″-25°20′30″，面積6.40平方公里。探明資源量7876萬噸，其中331類1323萬噸，332類2417萬噸，333類4136萬噸。

1.2 礦區自然環境及社會環境

區內山高坡陡，溝谷縱橫，地勢復雜。區域最高點位于礦區北部外圍的野雞吃水嶺，標高2156.0m，最低點為塊擇河床，標高為1410.3m，相對高差745.7m，屬構造剝蝕、溶蝕、侵蝕中山地貌，地勢總體西北部高，東南部低。屬富源縣富村鎮塊澤河村民委員會管轄，礦區內零星分布有下塊澤河村、中塊澤河村、上塊澤河村、阿吉村、上尖山村、下尖山村、上發勒村、下發勒村、大平地村等九個自然村。地形較平緩地帶多已開墾為耕地，植被主要分布于礦區東側的高山地帶，為人工幼松林和次生灌木林，無天然保護林。

2 古滑坡的特征

2.1 滑坡體情況及巖性

礦區范圍內發育有2個古滑坡。滑坡體編號為HP-1、HP-2。鉆孔控制情況（見照片-5），從三源煤礦勘探報告中的資料及現場調查分析，推斷該古滑坡可能發生于中生界三疊系中統-新生界之間。古滑坡定義：一般指第四紀以來，一些過去滑動過的滑坡，其邊坡已保持基本穩定，但仍有可能復活或再次滑移的滑坡。

HP-1號滑坡體位于礦區的中北部，北部延伸至礦區外側，南至5勘探線，西至塊澤河東岸100-150m處，東至ZK303-ZK003號連線以西。南北長約3000m，東西寬約920m，面積2.985Km2，鉆孔控制滑坡體深度為16.94-232.97m，滑坡體中部一帶深度大于100m。滑坡體主要以永寧鎮第一段（T1y1）及永寧鎮組第二段（T1y2）的部分地層及少量飛仙關組（T1f）地層組成，巖性以灰巖為主，其次為紫色粉砂巖、泥巖、粉砂質泥巖等。滑床為飛仙關組地層，經多次滑動，巖塊混雜似斷層角礫（見照片2），有再膠結痕跡，地表滑坡體產狀凌亂，鉆孔中揭露可見大量完整地層，滑動方向為由東向西滑動，滑坡體后緣形成近似直立的陡岸。礦區南部陡岸高度大于50m，局部地段接近100m。滑坡體的前緣常形成小型臺階陡坎（見照片1、3、4），前緣抬高形成一弧形滑坡體，滑坡體反向東傾斜。

HP-2號滑坡：位于礦區西部1勘探線兩側，塊澤河以西，滑坡體面積約0.165Km2，滑坡體厚度小于50m。滑動方向為由西向東滑動，原羅平縣桃源煤礦主斜井施工中未發現該滑坡體觸及到可采煤層。

2.2 滑坡地形地貌

礦區地處云貴高原東部南盤江一級支流-塊澤河畔，受塊澤河強烈侵蝕切割，山高坡陡，溝谷縱橫。總體地形東高西低，為向西傾斜的臺階式山坡。最高點為礦區東部邊緣塊澤村后山，標高約2055米；最低點為礦區南西邊緣塊澤河流出礦界處，標高約1440米，1440米標高可視為礦區最低侵蝕基準面標高，最大相對高差約615米，屬構造剝蝕中山峽谷地貌。地形坡度一般在15-45度之間，局部地區最大坡度為60度。在古滑坡后緣斜坡上呈現較陡的圈椅狀，與其上斜坡呈南環圈狀臺階，下方靠近坡腳一帶則因滑坡堆積而呈現較開闊緩坡，以至將河流擠向對巖形成凸岸，斜坡上的地層出現不連續。詳見照片1、3、4。

2.3 古滑坡水文地質特征

礦區內HP-1、HP-2滑坡，經調查綜合分析，加上施工鉆孔控制，確定為古滑坡。針對古滑坡體的富水性及導水性簡述如下：

HP-1滑坡體在鉆孔中揭露巖體相對較完整，地表常見直徑大于5.0m的孤立巖塊，大面積見有再膠結現象，上部近地表段巖體膠結相對較差，中部膠結較致密，下部巖性較雜。鉆孔中見有石灰巖及砂泥巖團塊，膠結較致密，膠結物為鈣泥質。滑坡體主要以永寧鎮地層及少量飛仙關組地層組成。（見照片2、5）

HP-1滑坡體為順坡向重力滑坡，易風化地層在自然重力作用后逐漸被掏空，堅硬層狀巖層則保留了較完整巖體，在構造運動及重力作用下形成了滑坡。滑坡體由于巖層遭受破壞而改變了原有結構，裂隙及孔隙都有不同程度增大，坡度也相應變緩，接受大氣降水能力和儲存地下水的能力增強，滑坡體范圍內有大量泉點出露（主要為滲泉，見照片6），枯季涌水量為0.014-0.46L/s，雨季流量為3.254-106.708 L/s。根據勘探對ZK004、ZK402鉆孔滑坡體永寧鎮灰巖抽水試驗，數據見表1。富水性較強，導水性好。由于滑坡體分布范圍較大，也必然對下伏正常地層地下水的補給及徑流造成一定影響。礦床開采到中后期時，形成的塌陷裂隙將會不斷向上延伸，滑坡體地下水將會間接補給礦坑，對煤層后期開采會有不同程度影響。

表1 ZK004、ZK402鉆孔滑坡體抽水試驗表

2.4 地質構造

礦區大地構造位置處于揚子準地臺、滇東臺褶帶、曲靖臺褶束、富源凹褶西緣。區域上位于富村向斜西翼，富樂-師宗大斷裂東側。遠離主要地震帶，歷史上未發過大于6級的破壞性地震，屬于地殼運動相對穩定的地區。地震加速度值為0.10g，抗震設防烈度為Ⅶ度，區域穩定性屬次穩定區。對滑坡的影響不大。

照片6 （滲泉）

3 滑坡規模及類型

HP-1號滑坡南北長約3000m，東西寬約920m，面積2.985Km2，鉆孔控制滑坡體厚度為16.94-232.97m，滑坡體中部一帶深度大于100m，屬巨型極深層滑坡。HP-2號滑坡，滑坡體面積約0.165Km2，滑坡體厚度小于50m，屬深層滑坡。據其變形的結構特征判定，坡體形式為順向滑坡，力學性質為混合式。

4 滑坡穩定性評價

古滑坡復活的因素主要有降雨、地震、人類活動等。

4.1 降雨

該區地表巖土體裂隙發育、松散，降雨是造成地下水與斜坡巖土體之間相互作用活躍主要因素，過量的降水導致斜坡土石逐漸飽和，甚至在隔水層上形成暫時的含水層，這樣一方面加大了斜坡土石體的容重和降低抗滑力，使斜坡的穩定性降低而加劇滑坡的發生。

4.2 地震

地震會破壞自然狀態下的穩定性，從而促使或加劇古滑坡的復活，或者導致新的滑坡發生。

4.3 人類活動

人類活動主要體現在煤礦開采及砍樹木、毀林開荒，致使滑坡長期裸露，嚴重破壞了邊坡原有生態平衡狀態，是滑坡變形、滑動的催化劑。

4.4 古滑坡對采礦的影響

HP-1號滑坡體的底界距第一個主要可采煤層C5煤層垂直距離最小為80m，對礦區鉆孔所揭露的滑坡體的完整性及穩固性綜合分析，目前自然狀態下，滑坡體的穩固性較穩固，但隨著以后的煤礦建設及選擇不同的采煤方法，滑坡對今后的煤層開采會有不同程度的影響。

HP-2號滑坡：位于礦區西部1勘探線兩側，塊澤河以西，滑坡體面積約0.165Km2，滑坡體厚度小于50m。滑動方向為由西向東滑動，原羅平縣桃源煤礦主斜井施工中未發現該滑坡體觸及到可采煤層。對今后的礦山開采無影響。

綜上所述，礦區主要受HP-1號滑坡的影響，從目前勘查情況及人類居住情況等來看，在自然狀態下暫時穩定的。滑坡的變形破壞受控于特殊的地層巖性、物質組成及地形條件、人類活動、水文氣象、地震等內外營力因素。其中，地層巖性、地形地貌是滑坡形成的基礎條件，而降雨、地震影響、人類活動等因素是滑坡的誘因。

5 結論及建議

5.1 結論

綜合現場調查及已有勘察資料數據分析可得出以下結論：

5.1.1 滑坡規模較大，滑體厚度大，南北長約3000m，東西寬約920m，面積2.985Km2，鉆孔控制滑坡體厚度為16.94-232.97m，滑坡體一般深度80m，該部分體積約22080萬m3，屬巨型推移-牽引式滑坡。

5.1.2 滑坡特征：在滑坡周界出現滲泉、大弧石，反坡臺階、池沼，巖層傾向的異常及埋藏高度的變化，滑坡壁，滑坡泥及滑動面等，該滑坡屬于中型順向滑坡、力學性質為混合式。

5.1.3 古滑坡復活的因素：主要受降雨、地震影響、人類活動等因素影響。

5.1.4 目前的工程狀況：通過野外地質勘察及定性分析評價表明，該滑坡現狀正處于蠕滑后期形成的極限平衡的暫時穩定狀態。但是，古滑坡并非永久寧靜，一旦受到強降雨、地震等外力作用，極易誘發整體滑坡。

5.2 建議

根據現有的滑坡處治手段和技術水平，結合該滑坡基本地質特征，滑坡的發生與發展的主要原因，在廣泛吸取其它類似治理工程的實踐經驗的基礎之上，提出如下治理思路：

5.2.1 治理原則：徹底根治，安全可靠，技術可行，經濟合理。

5.2.2 工程措施：設置抗滑樁、錨索，阻止滑坡下滑，坡頂設截水溝，坡面設排水溝，滑坡治理同時應加強半邊街河河床順直、疏通、擴寬、擋墻支砌等防治措施。

5.2.3 生物措施：根據當地氣候及土壤條件，選擇適合的植物，在滑坡區域廣泛種植，以期達到固坡、護坡及水土涵養的作用。

5.2.4 加強對群眾的相關法制的教育和宣傳，禁止在滑坡區域進行耕作活動，對已經存在的耕種地建議全部退耕還林，恢復植被。

5.2.5 滑坡體的監測：滑坡監測可分為應急監測和治理后期監測兩個階段，應急期監測，可選擇儀器監測和人工監測相結合的方式，即選擇在滑坡體變形嚴重的位置布設變形監測點，配置專人根據實際情況進行定時觀測并發布警戒訊息，雨天等災害天氣應該加密監測頻次。治理后期監測，根據治理工程設計要求進行，其主要目的是對工程措施的實施效果進行分析和評價。

5.2.6 制訂科學的防災對策、強化管理。

參考文獻

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