廟爾溝鄉板房溝學校Ⅲ號滑坡發育機理及滑坡類型分析

梁世川

（新疆維吾爾自治區地質環境監測院 烏魯木齊 830000）

1 前言

受區域氣候、環境的制約，及其自身地貌的特殊性,加上人類工程生產活動等影響,滑坡災害時有發生，其頻率逐年上升。滑坡破壞地表植被,毀壞工程、危及生命,嚴重制約影響著人類居住環境及社會經濟發展（劉付銀，2016）。針對滑坡災害，應預防為主，進行事前穩定性分析，采取相應工程措施，防止其對生命財產造成威脅和損失。本次研究以廟爾溝鄉板房溝學校Ⅲ號滑坡作為對象，對其發育機理進行分析，判斷其滑坡類型及破壞模式，為地質災害防治工程設計、施工提供依據，為類似滑坡的研究提供參考。

廟爾溝鄉板房溝學校滑坡位于頭屯河以西的山體坡面，對通過的X125線公路，高壓輸電線路及附近牧民活動產生危害（陳峰，2014）。研究區Ⅲ號滑坡為一老滑坡，滑坡體位于學校西北約20 m，底部位于頭屯河邊，公路自滑坡體前部穿過，電塔位于滑坡體中部，滑坡威脅對象包括原校址內的房屋、一座電塔、195 m縣鄉公路、居民、牲畜。

2 發育機理分析

2.1 地質背景

研究區出露地層主要為侏羅系（J）和第四系（Q），其中，侏羅系（J）在研究區小面積出露。除侏羅系（J）以外的研究區均為第四系（Q）出露（陳峰，2014），為滑坡發育創造了最原始物質條件。

2.1.1 侏羅系

侏羅系（J）：小面積出露于研究區的西側、西北角，為一套沖洪積相、河流相沉積，巖性主要由紅褐色、褐色泥巖、灰白色砂巖、以及泥巖砂巖互層組成，局部夾薄層砂質泥巖、泥質砂巖。巖層產狀在245°∠8°左右，傾向基本與坡向相反。表層一般全風化呈粘土狀，其下為強風化層，巖石呈碎塊狀，強風化層之下為中-弱風化層，遇水強度變低、易崩解。

2.1.2 第四系

⑴第四系上更新統殘坡積層（Q3el+dl）：出露于研究區西部，巖性主要分為圓礫、角礫，層厚在0.5～17 m，一般粒徑10～60 mm，母巖成分以花崗巖、砂巖為主，微風化，充填物以粉土、粘土為主，表層夾少量卵石、漂石。下伏侏羅系基巖。

⑵滑坡堆積層（Q4del）：廣泛分布于研究區中部、東部地區，厚度在17.3～21.1 m，厚度由滑坡臺階向滑坡舌逐漸增大，下伏侏羅系強-中風化泥巖、砂巖，在滑坡舌部位下伏第四系全新統沖洪積層。堆積層其主要由于前期巖質切層滑坡發生時，滑坡松散物質堆積形成，此外，前期巖質切層滑坡發生后，裸露的滑坡后壁巖土體發生風化崩落，風化崩落物質也是堆積層的組成部分。其巖性組成混雜，上部由大厚度的卵石構成，下部主要由全風化泥巖、砂巖碎塊組成，整體結構較松散。

2.2 地形地貌

區域上研究區屬于天山北麓的中低山區，頭屯河西岸的II級階地陡坎部位，總體地勢南西高北東低，總體地形起伏大（陳峰，2014）。Ⅲ號滑坡體后壁與前緣相對高差約71 m，坡面坡度35°～38°，坡面較陡，斜坡表層覆蓋殘坡積層、滑坡堆積層，地表植被較發育；受前期巖質切層滑坡及人類工程活動影響，地貌發生變化，現階段滑坡后壁呈圈椅狀，高21.3～43.1 m，滑坡前緣的滑覆體呈鼓丘狀，位于頭屯河西岸I級階地上，滑坡體前部為修路開挖形成的深路塹，路塹貫穿滑體前部，長約200 m，頂寬35～40 m、底寬13～22 m，深2～20 m。坡面有電力工程通過，頭屯河東側為一級階地，有農田、草地、林地。研究區自身地貌的特殊性及人類活動的特點，為滑坡的發育提供了地形和一定外動力條件。滑坡整體形態見圖1。

圖1 Ⅲ號滑坡體整體形態圖

2.3 力學條件

滑坡的發育發展及發生與其內外部力學條件密切相關,也是其發育機理的重要研究內容，對研究區巖體(全風化泥巖、強風化泥巖、弱風化泥巖、中風化砂巖、弱風化砂巖)進行物理力學性質指標測定，對其測試成果數據進行統計分析(表1)，通過統計分析，研究區的巖體為軟弱、極軟弱層狀碎屑巖巖組，在自然狀態下強度稍好,當遇水飽和,力學性質急劇下降,為滑坡的形成創造了內在力學條件；此外，研究區堆積土體結構松散，工程地質條件較差。巖體遇水后易軟化,抗剪強度降低,從而構成了滑坡的滑帶及滑床。

2.4 發育機理

地形地貌、地層巖性分布、地層巖土體力學性質是Ⅲ號滑坡形成的自身內在條件，其地形坡度較陡，地層以軟弱、極軟弱層狀碎屑巖巖組為主，力學強度較低，遇水易軟化；研究區的人類經濟活動(修筑公路、放牧等)及降雨融雪，是Ⅲ號滑坡形成的外在條件；內外條件共同作用下，孕育了Ⅲ號滑坡體,使得覆蓋于山坡的滑坡堆積層在自重及外界因素的影響下,向下運移、蠕變,形成滑坡，對人類活動造成威脅。

表1 軟弱、極軟弱層狀碎屑巖巖組力學性質指標一覽表

3 滑坡類型及破壞模式

3.1 滑坡特征及類型

該滑坡為老滑坡，滑坡后壁呈圈椅狀，高21.3～43.1 m，坡度 35°～38°，后緣高程在1 506～1 534.1 m；滑坡北側壁高10～12 m，靠近前緣部分已被人為開挖；南側壁高約12 m，靠近前緣由于HP2滑坡的滑動現已不明顯；滑坡前緣的滑覆體呈鼓丘狀，位于頭屯河西岸I級階地上，前緣高程在1431～1 435.5 m；滑坡體上部發育一級臺階，寬15～28 m，高9～14 m；滑坡體前部為修路開挖形成的深路塹，路塹貫穿滑體前部，長約200 m，頂寬35～40 m、底寬13～22 m，深2～20 m，當降雨或融雪使得堆積層下部巖體抗剪強度降低，在上覆堆積層自重作用下，其將以全風化泥巖、砂巖及弱風化砂巖層頂部為滑動面向下滑動，滑體中上部厚15.9～16.4 m，中下部厚21.1～35.4 m；滑面中上部較陡，中下部較平緩，呈折線型。研究滑坡體前部人工開挖的臨空面，滑體前部主要為泥巖、砂巖碎塊，結構混亂，臨空面底部為原始全風化泥巖、強-中風化砂巖，判定滑坡剪出口將位于公路邊，滑坡屬堆積層滑坡。

3.2 滑坡破壞模式

滑坡堆積層結構松散，在降雨、融雪后雨水下滲至全風化泥巖、砂巖及弱風化砂巖層頂部，將其浸泡，力學強度劇降，形成軟弱面，加上人類活動的外部作用，在土體自重作用下，堆積層向臨空方向剪切蠕滑，當下滑力大于抗剪強度時，沿公路邊剪出口剪出，引發滑坡災害（劉付銀，2016），其破壞模式見圖2。

圖2 滑坡破壞模式剖面圖

4 結論

廟爾溝鄉板房溝學校Ⅲ號滑坡是一老滑坡，是廟爾溝鄉板房溝學校滑坡群中規模最大的滑坡，也是最典型的一個滑坡，其坡面為前期巖質切層滑坡形成的滑坡堆積層，堆積層在內部及外界因素共同作用下，易沿軟弱結構帶產生滑動，形成滑坡堆積層滑坡。受人類工程經濟活動的影響，公路在滑坡前部穿過，開挖路塹，形成臨空面，滑坡將沿公路邊剪出口剪出。

[1]艾靜，康劍，季彥楨，等.七十九團學校東側淺層黃土滑坡成因及影響因素分析[J].城市建設理論研究，2014.4（9）：126.

[2]陳峰，艾靜，康劍，等.新疆昌吉市廟爾溝鄉板房溝學校滑坡災害專項勘查報告[R].烏魯木齊：新疆地質資料館.2014.

[3]郭婷婷.云南省綠春縣城區滑坡發育特征及機理分析[D].昆明：昆明理工大學.2010.

[4]劉付銀.廟爾溝鄉板房溝學校Ⅱ號滑坡對X125道路的危害及防治措施分析[J].新疆交通運輸科技，2016.10（5）：15-18.

[5]雷育賓.昌吉廟爾溝滑坡穩定性分析及治理措施[J].四川地質學報，2017.37(2)：280-283.

[6]沈開俊，劉嚴松，何政偉.四川興文縣滑坡發育特征及影響因素分析[J].中國地質災害與防治學報，2007.18（4）：120-122.

[7]孫瑜，曾四和，曹樹波.草坪上滑坡形成機制及其穩定性評價[J].地質災害與環境保護，2011.89（4）：61-65.

[8]王明才.廟爾溝鄉板房溝學校Ⅱ號滑坡結構特征及發育機理研究[J].中國水運月刊，2017.17（6）：330-331.

[9]王曉貴.昌吉市廟爾鄉泉州學校滑坡災害發育特征及治理工程措施研究[J].地下水，2017.39（3）：180-182.

[10]張鴻義，黃洪標，閆中學.新疆新源山區黃土滑坡形成條件與防治措施[J].新疆地質，2004.22（3）：233-237.

[11]張秦華.藍田縣地質災害發育特征和影響因素分析[J].西部探礦工程，2016.28（11)：10-12.