河北省某礦山牽引式滑坡實例分析

潘紀超

（河北省地礦局第五地質大隊，河北 唐山 063000）

該滑坡發生在河北省遵化市某采石場露天采坑北部的丘陵南坡，滑坡造成礦山無法正常生產，威脅邊坡下方安全，由于應急處置及時，未造成人員傷亡。

1 地質環境背景

①地形地貌。項目區位于燕山南麓低山丘陵區，總體地勢北高南低，最大標高240m，最低標高80m，地面坡度20°～40°，地形起伏變化大。受采礦活動影響，存在大規模露天開挖，微地貌形態復雜。②地層巖性和地質構造。薊縣系霧迷山組地層呈單斜產出，傾向160°～170°，傾角15°～25°，無大的構造斷裂帶。巖層下部為深灰色含燧石條帶白云巖，上部為泥質白云巖、瀝青質白云巖和燧石條帶白云巖。白云巖中含陸屑和盆屑，層理波狀起伏。第四系由砂、碎石、粘土、亞砂土和亞粘土組成的沖洪積物和殘坡積物，分布于溝谷中，厚1m～10m。③工程地質條件。地層為薄層～厚層狀構造，巖石風化程度屬強風化，發育多組垂直于巖層面的節理，裂隙十分發育，將巖體切割成碎塊狀，抗剪強度很低，泥質白云巖遇水軟化后呈泥狀。礦山開采邊坡與巖層呈順層和斜交接觸，易發生地質災害，工程地質條件不良。④水文地質條件。附近無地表水體，地勢高于當地侵蝕基準面，自然排水條件較好，地下水類型主要為基巖風化裂隙水，接受大氣降水直接補給，由地勢較高處向低洼處排泄，水文地質條件簡單。巖石強風化，節理裂隙強發育，大氣降水滲入量大，受地下水凍融、巖層軟化和水壓力影響，巖層力學性質進一步降低，對邊坡穩定性有較大影響。

2 滑坡基本特征

（1）滑坡形態特征。滑坡發生在露天采坑北部的山坡上，平面呈長舌形，前緣東西橫向寬約210m，后緣寬約90m，南北縱向長約400m，分布高程105m～240m，面積6.1×104m2，滑體厚10m～30m，體積約135×104m3，屬于大型中層巖質順層滑坡，主滑方向174°，最大滑距約130m。

（2）滑坡變形特征。滑坡區自然地形呈一北高南低的直線型山脊，兩側為溝谷，地形起伏較小，地面坡度20°～30°，滑坡體表面坡度與原地形基本一致，總體表現為上窄下寬、上薄下厚的特點。滑坡后緣位于地形轉折處，滑壁呈不規則連續弧形，完整，近直立，上部略外傾，高度在5m～7m，未見明顯弧形裂縫，并與滑體之間形成滑坡洼地。滑坡東西兩側剪切裂縫發育，尤其是在滑坡東側，裂縫最寬可達10m，連續性較好，中下部裂縫呈不規則直線形，雁形排列。而滑坡西側剪切裂縫較少，連續性稍差，僅見一條較大的連續裂縫，最大寬度約2m，滑坡側壁呈陡崖狀，高度約1.5m～10m。滑體中部190m～200m標高有一級寬約30m的臺階，滑坡洼地下方215m標高以上的斜坡上橫向拉張裂縫發育，以下被破壞呈碎石塊狀，擾動和變形明顯，其上灌木雜草等植被東倒西歪，滑坡后壁和側壁錯落臺階高2m～5m，局部可達10m。滑坡前緣因采坑影響，在原采坑北側邊坡剪出口處下陷形成一級臺階，前緣滑出部分因礦山清理切坡致地形略陡，坡度37°～40°，因表面被破壞，未見鼓脹裂縫。在滑體中間和剪出口處各有一級臺階，中部臺階以上滑體厚度在10m左右，臺階處厚度在10m～17m，前緣剪出后堆積在露天采坑內，平均厚度在30m左右，滑舌前緣部分被礦山清理。根據滑體受力特征，表明該滑坡為牽引式滑坡，見圖1、圖2。

圖1 滑坡平面簡圖

（3）滑坡體結構特征。根據滑坡側壁及礦山邊坡開挖揭露，滑坡體堆積物主要是薊縣霧迷山組，其次有少量的第四系。薊縣霧迷山組（Jxw4）：地層巖性為燧石條帶白云巖、泥質白云巖等，薄層～厚層構造，強風化，巖質軟，具遇水軟化開裂特征，在滑坡四周可見遇水崩解軟化的白云巖，白色，碎石土狀，大部分碎石塊徑小于2cm，部分軟化成泥狀，具黏性。第四系（Q）：少量分布在滑體西側，巖性由粉質粘土、粉土、碎石等組成，褐色、褐紅色，可塑，干強度中等，厚度1m～2.5m。由于滑坡體裂縫十分發育，滑坡體破碎成散體碎石土狀，塊碎石多成棱角狀，上部表層粒徑一般在20cm以下，前緣清理面揭露部分多在5cm以下。

圖2 滑坡主滑方向剖面圖

（4）滑帶及滑床結構特征。滑帶及滑床均為薊縣系霧迷山組燧石條帶白云巖、泥晶白云巖，層理明顯，質軟，地層傾向165°～173°，傾角約20°。通過滑坡后壁、滑坡洼地及滑坡發生前礦山開采邊坡揭露，滑帶為采坑最低開采標高上部所對應的灰白色泥質白云巖，呈薄層狀產出，與上下地層產狀一致，強風化，節理發育，遇水軟化，強度極低。滑床為深灰色燧石條帶白云巖，強風化，節理裂隙發育，強度低。

3 滑坡成因分析

（1）影響因素。該滑坡的形成與發展受多種因素的影響，有其潛在的內因和外動力因素。內在因素：主要為巖體結構，燧石條帶白云巖和泥晶白云巖傾向南，傾角20°，構成了順向邊坡。巖體呈薄層～厚層結構，風化強烈，節理裂隙發育，強度低，在山坡重力卸荷作用下，造成巖體裂縫張開和貫通，成為地表水下滲通道。外動力因素：主要有礦山開采和降雨。礦山開采形成高陡邊坡，使軟弱巖層臨空，為巖體創造了滑移空間。同時，在重力卸荷作用下使裂縫加寬加長，有利于地下水的補給、徑流和排泄。

大氣降水是滑坡形成的另一主要外動力因素，滑坡發生前的20日內，遵化市降雨密集，經歷大～暴雨3次，陣雨8次，小雨1次，雨量較大。由于降雨集中，地下水滲入量大，導致白云巖地下水富集，軟化了層面抗剪強度，增加了巖體重量，并在巖體裂縫中形成高水頭，提高了裂隙水靜水壓力，這是滑坡發生的主導因素。綜合分析，強風化順向斜坡巖體結構是滑坡發生的基礎，人類工程活動和降雨是主要誘發因素。

（2）破壞機制。軟弱地層為滑坡提供了滑面，巖體里的裂縫為地表水和地下水的活動提供了條件，連續降雨，地表水滲入滑體和滑床，滑面的抗剪強度降低，下滑力驟然增大，滑坡前緣臨空，使得抗滑力不足以抵抗下滑力，導致山坡巖體發生了滑坡。

4 結語

①所研究滑坡是在地形地貌、地層巖性、降雨、人類工程活動等內外因素共同作用下打破力學平衡而導致的牽引式滑坡。②礦山開采及各類工程建設前須加強地質災害評估工作，采取科學合理的措施避免地質災害的發生。