貴州雷山民族學校滑坡地質災害特征、成因及發(fā)展趨勢

胡應全

摘要：貴州雷山達地民族學校近十年來多次遭受特大暴雨天氣伴隨的滑坡險情，公路、水泥地表等開始發(fā)生開裂變形，而且變形速度有愈發(fā)加快的趨勢，嚴重威脅滑坡提上千余名師生及居民的生命財產安全。本文在詳細勘查區(qū)內地形地貌、地層巖性、地質構造及地震烈度、水文和巖土體工程地質等地質條件的基礎上，測量和研究了滑坡邊界及規(guī)模、變形特征和滑坡巖土體特征，識別出HP1和HP2兩個松散層中型滑坡，屬自然地質災害，天然狀態(tài)下均處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，在暴雨狀態(tài)下均處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，有整體失穩(wěn)滑動的危險，防治工程為I級。并建議在滑坡前緣設置抗滑樁或擋土墻等進行整體支擋，在局部危險地段可采用預應力格構錨進行局部支護，在滑坡的外圍設置截排水溝，以阻止滑坡外圍水體向滑坡區(qū)內滲透匯集。

關鍵詞：達地民族學校；滑坡；地質環(huán)境條件；災害特征；滑坡成因；滑坡防治；貴州雷山

1.前言

雷山縣是我國中西部重要的少數(shù)民族集中地區(qū)，該縣地質災害頻發(fā)，嚴重影響人民群眾生活生產。達地民族學校位于達地鄉(xiāng)，2009年8月15日前后，受連續(xù)性特大暴雨天氣的影響，依山而建的學校出現(xiàn)滑坡險情，公路、水泥地表等開始發(fā)生開裂變形，直至2012年3月，滑坡的變形速度愈發(fā)加快，已經出現(xiàn)路基下陷、地面開裂、建筑物墻體開裂等破壞，嚴重威脅滑坡提上千余名師生及居民的生命財產安全。

為了盡快查清該區(qū)地質災害的規(guī)模、范圍、成因和危害，并提出可行的防治方案措施，消除地質災害對師生和居民的生命財產安全，筆者在詳細野外地質環(huán)境調查的基礎上，對滑坡的邊界及規(guī)模、變形特征和滑坡巖土體特征開展了研究，最后分析了滑坡災害的成因及發(fā)展趨勢，最后提供一些災害防治建議。

2.地質環(huán)境條件

2.1地形地貌

研究區(qū)整體處于云貴高原向湘、桂丘陵盆地過渡的斜坡地帶，地勢總體東北高、西南低，地貌類型屬臺狀低中山峽谷地貌，外力地質作用以河流侵蝕切割為主，區(qū)內多河蝕溝谷、峽谷。達地民族學校滑坡所處區(qū)域為一斜坡，斜坡整體坡度20°，上部略陡，約25°，下不較為平緩，約8°，相對高差37m～46m，滑坡后緣高程777m～786m，滑坡前緣高程740m；滑坡前緣為一沖蝕溝谷，該沖溝寬約8m，深5m。

2.2地層巖性

區(qū)內出露地層從新到老為第四系松散層、青白口系下江群清水江組（Ptq）地層。第四系為黃褐色含碎石粉質粘土，結構松散，主要為雜填土、殘坡積土及少量碎塊石，厚度在0.5m～10m之間，碎、塊石含量8%～15%，主要為變余砂巖風化殘跡顆粒，碎石粒徑一般5cm～20cm，塊石直徑0.5cm～2.5cm。青白口系下江群清水江組巖性為灰色厚層至塊狀變余凝灰質粉一細砂巖、變余沉凝灰?guī)r、凝灰質板巖夾變余凝灰質粉砂巖、凝灰質板巖、粉砂質板巖及絹云母板巖，節(jié)理裂隙較為發(fā)育。一般埋藏深度3m以上。

2.3地質構造及地震

研究區(qū)屬于華南褶皺帶一級構造單元，其經過早古生代末期的造山運動形成基底褶皺，致使陸殼增厚，并與揚子準地臺鑲拼在一起，形成穩(wěn)定地臺。研究區(qū)域發(fā)育有一條斷層，走向北北東30°，長度延伸幾十公里，區(qū)域上屬于西江斷裂。區(qū)內地震動峰值加速度0.05g，峰值頻譜0.35s，地震基本烈度為Ⅵ度。區(qū)域地殼屬較穩(wěn)定區(qū)域，滑坡穩(wěn)定性計算及防治工程不考慮地震因素的影響。

2.4水文地質特征

研究區(qū)地下水類型主要為基巖裂隙水，其次為松散巖類孔隙水，其補給來源主要為大氣降雨。松散巖類孔隙水對滑坡穩(wěn)定性的影響較大，主要賦存在斜坡表層松散土層及強風化層內，一般在滑坡的前緣沖溝排泄，補給地表水，基巖裂隙水一般埋藏較深，對滑坡穩(wěn)定性影響不大。

2.5巖土體工程地質特性

根據(jù)巖土堅硬程度、結構以及物理力學性質，將研究區(qū)內巖層劃分為松散巖組和軟硬相問工程地質巖組。

軟硬相問類工程地質巖組：變余凝灰質粉砂巖、變余粉砂質板巖，力學強度高，工程力學性質較好，但由于地質年代久遠，同時受斷裂構造影響，巖體節(jié)理裂隙極為發(fā)育，局部劈理密集發(fā)育，使巖石（體）破碎，在地層、構造和地形組合不利的條件下以及強烈的人類工程活動作用下，易產生滑坡、崩塌、地裂等地質災害。

松散巖類工程地質巖組：該類巖組為第四系，巖性以雜填土、粘土、亞粘土、砂土、亞砂土、碎石土等松散殘坡積物，巖體結構疏松，常構成滑坡的滑動層，易產生滑坡、滑塌等地質災害。

3.滑坡災害特征

3.1滑坡邊界及規(guī)模

根據(jù)現(xiàn)場實際調查，達地民族學校發(fā)育有兩個滑坡，其邊界及規(guī)模特征如下：

HP1：總體呈不規(guī)則狀，縱長140m，平均寬度100m，滑體平均厚度10m，滑體方量約14x10m3，主滑向為285°，該滑坡屬中型中層基巖順層滑坡。滑坡前緣為沖溝，沖溝深5m，寬8m，剪出口位于沖溝底部，滑坡后緣位于移動塔信號塔附近，有明顯的張拉裂縫，裂縫長10m～20m，滑坡左側緣為山脊，右側緣為溝谷，位于停車場一帶。

HP2：該滑坡平面上呈馬蹄狀，后緣寬度小，前緣寬度大，平均寬度120m，縱長100m，滑體平均厚度6.5m，滑體方量約7.2x10m3，主滑向為155°，該滑坡屬小型中層基巖Jl頃層滑坡。滑坡前緣為沖溝，沖溝深5m，寬7m，剪出口位于沖溝底部，滑坡后緣位于學校籃球場，有明顯的張拉裂縫，且發(fā)育多條，裂縫長3m～15m，滑坡左側緣為斜坡，右側緣為山脊。

3.2滑坡變形特征

研究區(qū)地表開裂現(xiàn)象十分普遍，裂縫延伸發(fā)育方向5°～175°，長度在2m以上，寬度均在0.5em以上，大多數(shù)開裂于水泥地面，少部分開裂于土體中。裂縫性質大多為張拉裂縫，裂縫DL1-DL6的延伸方向總體約55°，與滑坡HP2的主滑動方向垂直，而裂縫DL7-DL8的延伸發(fā)育方向總體約165°，與滑坡HP1的主滑動方向垂直，故在判定滑坡的數(shù)量、規(guī)模、邊界等特征時，分作HP1、HP2兩個滑坡來闡述。

從空間分布上來看，滑坡的變形主要集中在HP1、HP2這兩個滑坡的中后部，這是由于受地形條件和滑體厚度差異性的控制所致，滑坡的中后部地形較陡而且多緩平臺和陡斜坡，滑體的厚度差異大，而滑坡的前緣比較平坦，故滑坡的中后部更容易出現(xiàn)變形。滑坡的變形不僅出現(xiàn)在中后部，在暴雨季節(jié)滑坡的前緣也存在土體蠕滑、垮塌等現(xiàn)象，只是不如滑坡中后部明顯，而且不論是滑坡前緣還是滑坡中后部，只要是在暴雨季節(jié)，滑坡的變形就發(fā)展加快，特別是滑坡的中后部，在陡斜坡的頂部最容易出現(xiàn)地面開裂、裂縫加寬甚至土體垮塌等現(xiàn)象。滑坡的變形存在于滑坡的各個部位，故可判定滑坡的變形屬于整體變形，在暴雨條件下，滑坡的整體變形速度加快，在局部地段由于受地形或滑體厚度差異的控制作用，滑坡的變形更為突出明顯。

滑坡變形以地表開裂變形為主，滑坡處于整體加速變形階段，滑坡受大氣降雨的影響作用顯著，遇到暴雨滑坡變形加劇，滑坡發(fā)生整體失穩(wěn)滑動的可能性較大。

3.3滑坡巖土體特征

研究區(qū)2個滑坡體發(fā)育在同一斜坡上，其具有相同的地質背景，巖土體工程、環(huán)境地質條件具有一致性。

滑體：滑體的平均厚度約8m，主要有第四系松散殘坡積物，體積約占滑體的50%，二是清水江組砂巖強風化層，占滑體體積的50%。第四系松散殘坡積層成分以棱角狀變余砂巖風化殘積碎塊以強風化泥巖為主；清水江組強風化砂巖，呈灰綠色，結構松散，透水性較好，含少量水分，暴露在空氣中容易崩解破碎。

滑面：為清水江組砂巖強風化層與中風化層的結合層位，物質成分為細至中砂，有少許粘性，物質結構疏松，富含水分，呈軟塑至流塑狀，厚度3cm～10cm，接觸面呈折線狀，與中風化巖層面有一定夾角，傾向基本與巖層傾向一致，傾角略緩于巖層傾角。

滑床：清水江組地層，巖性為灰色、深灰色厚層至塊狀變余凝灰質粉一細砂巖，節(jié)理裂隙輕微發(fā)育，巖體的完整性較好，巖心多為柱狀、長住狀，局部可見鐵質浸染，浸染斑紋直徑一般在1cm左右，區(qū)域巖層產狀為250°-280°<5°-10°。

4.滑坡成因及發(fā)展趨勢

4.1滑坡成因

綜合分析論證，達地鄉(xiāng)達地民族學校滑坡的成因主要由地形地貌、巖土組夠關系及大氣降雨等。

地形地貌：滑坡所在區(qū)域整體為斜坡地貌，斜坡整體坡度20°，坡體上的表層松散物質容易沿斜坡向坡底運動，滑坡的前緣由于為一沖溝，高陡空曠，為松散物質向主變形方向發(fā)生滑移提供了空間，易發(fā)生垮塌、滑移等。

巖土組構：滑坡滑體物質為第四系松散殘坡積物及強風化巖層，滑體物質松散破碎，最大厚度達10m之多，而下伏基巖相對完整，松散物質易沿下伏基巖巖礎面向坡底發(fā)生滑動變形；而且，研究區(qū)基巖傾向和坡體坡向一致，為順向坡，加之坡體表層物質結構松散，形成滑坡和發(fā)生滑坡的可能性很大。

大氣降雨：研究區(qū)大氣降雨量豐富，在雨水充足的季節(jié)，大氣降雨滲入坡體轉化為地下水，不僅增加了坡體自身的重量，也加快了軟弱結構面（巖土接觸界面）的形成和貫通，有利于滑坡的變形，由于滑體物質結構松散且賦水性好，下伏基巖結構完整，為相對隔水層，大氣降雨在滑體和滑床的接觸界面過多的富集，會大大降低滑坡的穩(wěn)定性。

總之，達地鄉(xiāng)達地民族學校滑坡主要是由地形地貌、不利的巖土體組合、大氣降雨等自然因素形引發(fā)，屬于自然地質災害。

4.2地質災害發(fā)展趨勢

穩(wěn)定性計算顯示達地中學滑坡在天然狀態(tài)下處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，在暴雨狀態(tài)下滑坡處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，滑坡整體的穩(wěn)定性較差，受降雨的影響滑坡穩(wěn)定性會大幅度降低，滑坡天然狀態(tài)安全儲備不大，研究區(qū)大氣降雨豐富，在遇到暴雨或持續(xù)性降雨天氣，有可能整體失穩(wěn)形成大規(guī)模地質災害，隨著地質環(huán)境條件的惡化，滑坡的變形速度將會進一步加劇，滑坡的危險性大。

4.3地質災害危害

研究區(qū)滑坡威脅范圍較大，危害人數(shù)眾多，同時還威脅到主干道等重要公共基礎設施，鑒于地質災害目前的整體穩(wěn)定性較差，一旦滑坡發(fā)生整體失穩(wěn)，將會給當?shù)貛碇卮蟮慕洕鷵p失和不良的社會影響。總之，達地民族學校滑坡的存在，已經嚴重影響了學校師生的正常教學活動和當?shù)厝罕姷纳a生活，其危害性非常大。

5.結論與建議

5.1結論

（1）達地鄉(xiāng)民族學校共發(fā)育兩個滑坡，即HP1和HP2，屬松散層滑坡，滑體物質成分主要為第四系松散殘破積物和強風化變余砂巖，兩個滑坡滑體物質總方量21.2x10m3，整體屬于中型滑坡。

（2）通過對地質災害進行穩(wěn)定性計算及分析，得知達地鄉(xiāng)民族學校兩個滑坡在天然狀態(tài)下均處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，在暴雨狀態(tài)下均處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，滑坡在天然狀態(tài)下的安全儲備不高，在遇到連續(xù)性降雨天氣，滑坡的穩(wěn)定性急劇降低，有整體失穩(wěn)滑動的危險。

（3）通過對滑坡成因分析論證，得知研究區(qū)內地質災害主要是由地形地貌、不利的巖土體組合、大氣降雨等自然因素形成的，屬于自然地質災害。

（4）達地民族學校滑坡威脅學校師生和當?shù)鼐用瘢碌奈：π浴⑽ｋU性大，滑坡防治工程等級為I級。

5.2防治建議

（1）建議在滑坡變形明顯區(qū)段和危險區(qū)段設置警示牌，同時向廣大師生和居民開展地質災害預防基礎知識，提高全民防災害意識。

（2）建議職能部門滑坡地質災害避險應急預案，同時加強滑坡重點變形區(qū)域的監(jiān)測、觀測，并將監(jiān)測、觀測數(shù)據(jù)結果及時定期向上級責任部門匯報，并在恰當?shù)臅r間啟動地質災害避險應急預案。

（3）建議在遇到連續(xù)性降雨天氣時，學校組織全體師生停止一切教學活動。應盡快開展滑坡區(qū)地質災害永久性的治理工作。

（5）建議在滑坡前緣設置抗滑樁或擋土墻等進行整體支擋，在局部危險地段可采用預應力格構錨進行局部支護，另外可以在滑坡的外圍設置截排水溝，以阻止滑坡外圍水體向滑坡區(qū)內滲透匯集。