積石山縣滑坡災(zāi)害特征及治理措施

孔德民

（ 甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第二地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 蘭州 730020）

研究區(qū)域?qū)ΦV山滑坡治理項(xiàng)目位于臨夏州積石山縣石塬鄉(xiāng)社，該滑坡威脅對(duì)礦山周圍環(huán)境造成破壞，從而導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失約890萬(wàn)元。由于研究區(qū)域地勢(shì)原因，工程建設(shè)用地較少，對(duì)于該處老滑坡的滑體上，在滑坡前緣中下部開(kāi)墾形成多級(jí)階梯狀臺(tái)地，在后期人類活動(dòng)及自然環(huán)境等因素下，2017年8月25日該滑坡復(fù)活發(fā)生滑移，導(dǎo)致研究區(qū)內(nèi)多處地質(zhì)層開(kāi)裂、裂縫程度大小不等，最嚴(yán)重處裂縫寬度已達(dá)20cm，該滑坡滑體平面形態(tài)呈“簸箕”型，寬約250m，長(zhǎng)約460m，厚度約4m ～8m，坡度30°～35°，滑體體積約70萬(wàn)m3，為牽引式大型土質(zhì)滑坡，滑坡破壞后果嚴(yán)重。

1 災(zāi)害基本特征

1.1 形態(tài)特征

該滑坡為老滑坡復(fù)活發(fā)生的蠕動(dòng)滑移，表層為風(fēng)積黃土，下部為沖洪積物，部分地方泥巖出露，滑體平面形態(tài)呈“簸箕”型，寬約250m，長(zhǎng)約460m，厚度約4m ～8m，近西北走向，斜坡剖面形態(tài)呈現(xiàn)曲線形，地形坡度30°～35°，滑體體積約70 萬(wàn)m3，為牽引式大型土質(zhì)滑坡。

圖1 滑坡形態(tài)特征

1.2 滑坡變形特征

該滑坡勘查期間已經(jīng)發(fā)生蠕動(dòng)滑移，導(dǎo)致多出地質(zhì)層開(kāi)裂，裂縫程度大小不等，地質(zhì)層裂縫最嚴(yán)重處寬度已達(dá)20cm，根據(jù)調(diào)查，自去年發(fā)生滑坡導(dǎo)致裂縫后，在裂縫兩側(cè)釘入鋼釘并纏上緊繃的繩子對(duì)裂縫大小進(jìn)行了固定，監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示繩子已經(jīng)拉斷，說(shuō)明蠕動(dòng)滑移還在繼續(xù)，裂縫還在進(jìn)一步擴(kuò)大，極有可能再次滑坡。

滑坡后緣排水涵洞對(duì)邊坡一側(cè)未修建排水渠，降雨積水直排到對(duì)坡社兩側(cè)溝道內(nèi)，后緣對(duì)坡社的水源未及時(shí)截流排出，研究區(qū)域內(nèi)無(wú)任何排水設(shè)施，污水及大氣降水形成的坡面流無(wú)法正常排出，導(dǎo)致水流下滲至滑動(dòng)面，降低了坡體的穩(wěn)定性，在強(qiáng)降雨作用下，上部滑體蠕動(dòng)破壞變形。

1.3 滑坡物質(zhì)組成及結(jié)構(gòu)特征

工作區(qū)主要為土體，為一中層土質(zhì)斜坡，按土的粒度成分和工程地質(zhì)性質(zhì)不同，揭露的斜坡地質(zhì)層分為第四系風(fēng)積黃土、沖洪積層、泥巖等。

（1）馬蘭黃土（Q3eol）。最大厚度約6m。主要為風(fēng)積成因，巖性單一，為灰黃色、淺灰黃色的粉土，均質(zhì)、疏松、垂直柱狀節(jié)理發(fā)育，具大孔隙，該層是坡體主要礦層，通過(guò)鄰近地區(qū)試驗(yàn)可知，黃土濕陷性黃土，允許承載力100kPa。

（2）沖洪積層（Q31al+pl）。滑坡上層黃土覆蓋，覆于新近系之上。具二元結(jié)構(gòu)，上部為粉土，灰黃色，稍濕，中密，夾薄層中、細(xì)砂，局部含漂石，具水平層理，厚度一般8m ～15m；下部主要由卵石組成，灰～青灰色，青灰色，稍密、稍密，粒徑20mm ～60mm 顆粒約占總質(zhì)量的30% ～40%，粒徑60mm ～100mm 顆粒約占總質(zhì)量的20% ～35%，粒徑大于100mm 顆粒約占總質(zhì)量的10%～20%，余為砂泥質(zhì)充填。卵石母巖成分主要為砂巖、閃長(zhǎng)巖等，多呈圓狀、次圓狀，顆粒級(jí)配一般，分選性一般。允許承載力200kPa。

1.3 泥巖（N）

地表主要出露于工作區(qū)以外，滑坡后緣兩側(cè)、前緣溝道、滑坡邊緣兩側(cè)溝道均出露。在工程區(qū)內(nèi)只在鉆孔中揭露，埋深近10m，地層產(chǎn)狀近于水平，褐紅色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，硬塑，中密，稍濕，強(qiáng)風(fēng)化，透水性差，質(zhì)地軟弱，遇水易軟化。自由膨脹率約50%，天然重度γ=20 ～25kN/m3，粘聚力c=13Kpa，內(nèi)摩擦角φ=28°，單軸抗壓強(qiáng)度15Mpa ～20Mpa，承載力特征值fak=500kPa ～600kPa。該巖組屬軟弱巖組，為不良工程地質(zhì)巖組。

1.5 滑坡變形影響因素

（1） 地形地貌。該滑坡斜坡地處剝蝕、侵蝕丘陵地貌，因新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致地形升降和河流強(qiáng)烈下切作用形成了梁、峁地貌。斜坡帶相對(duì)高差約140m，斜坡整體坡度為30°～35°，部分段近直立，適宜的坡度和一定的高差是產(chǎn)生斜坡失穩(wěn)的基本地形條件，為該斜坡的滑坡創(chuàng)造了有利的地形條件。

（2）地層巖性。斜坡體多由第四系風(fēng)積黃土組成，黃土垂直節(jié)理裂隙發(fā)育，結(jié)構(gòu)松散為地下水的聚集和貯存運(yùn)移提供了有利場(chǎng)所，由于特殊的坡體結(jié)構(gòu)特征，遇水極易滑塌，是滑坡形成的基本因素。

（3）降雨。勘查范圍內(nèi)降雨對(duì)坡體的穩(wěn)定性影響較大，本次勘查范圍中匯水面積為0.336km2，大氣降雨對(duì)斜坡穩(wěn)定性的破壞作用主要表現(xiàn)在：①降雨除產(chǎn)生坡面徑流外，有相當(dāng)一部分滲入到坡體中，加大了坡體重量，增加了下滑力；同時(shí)雨水沖刷形成大量落水洞，洪水進(jìn)入落水洞對(duì)坡體穩(wěn)定性形成較大的潛在威脅。②坡體中的孔隙水壓力增加將降低有效應(yīng)力，最終導(dǎo)致土體摩阻力降低。③充斥于坡體裂隙中的地下水將對(duì)坡體產(chǎn)生靜水壓力，有利于斜坡滑塌。

（4）地震。地震是造成斜坡破壞的重要影響因素，許多大型崩滑的發(fā)生與地震的觸發(fā)密切相關(guān)。地震直接松動(dòng)坡體，加劇斜坡累進(jìn)性變形坡壞，甚至直接誘發(fā)坡體滑動(dòng)。

2 滑坡的發(fā)展趨勢(shì)及危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)

2.1 滑坡的發(fā)展趨勢(shì)

根據(jù)上述分析和評(píng)價(jià)結(jié)果，綜合斜坡穩(wěn)定性較差～差。目前已發(fā)生滑動(dòng)，由于影響斜坡穩(wěn)定性的因素眾多，在外界條件發(fā)生變化的觸發(fā)下或隨變形的發(fā)展累進(jìn)：斜坡坡體上有大量的垂直節(jié)理和裂隙，降雨的大部分沿裂縫滲入到坡體，加大了坡體重量，增加了下滑力；降水對(duì)坡腳進(jìn)行沖刷及落水洞對(duì)坡體整體性的破壞，加大斜坡的不穩(wěn)定性。滑坡后緣S309 省道排水涵洞對(duì)坡社一側(cè)未修建排水渠，公路積水直排到對(duì)坡社兩側(cè)溝道內(nèi)，后緣對(duì)坡社飲用水集水井出露的水源未及時(shí)截流排出。

2.2 滑坡危害性及危險(xiǎn)性分析

（1）斜坡失穩(wěn)危害范圍預(yù)測(cè)。斜坡在外在因素影響下轉(zhuǎn)化為潛在崩塌或局部滑塌，其破壞模式主要有兩個(gè)方面，一是整體滑塌堆積于坡腳；二是局部塊體垮塌脫離母體形成快速位移，翻滾、跳躍和墜落下來(lái)。

斜坡塌滑區(qū)范圍，因前緣無(wú)威脅對(duì)象，只考慮后緣邊坡，采用《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2013）公式進(jìn)行計(jì)算。

L ＝H/tanθ

式中：L—坡頂滑塌區(qū)外緣至坡腳邊緣水平投影距離（m）；H—斜坡高度（m）；θ—斜坡的破裂角（°）。取45°+φ/2。

根據(jù)后緣斜坡的不同高度，經(jīng)計(jì)算后緣斜坡的滑塌區(qū)范圍為：4.6m、5.7m、7.5m。

（2）斜坡危害性及危險(xiǎn)性分析。根據(jù)不穩(wěn)定斜坡滑坡區(qū)范圍計(jì)算與坡頂經(jīng)濟(jì)分布預(yù)測(cè)，對(duì)坡社滑坡穩(wěn)定性為較差，斜坡失穩(wěn)后滑塌區(qū)后緣至坡腳水平投影距離為4.6m ～7.5m，潛在經(jīng)濟(jì)損失近890 萬(wàn)元。

根據(jù)滑坡的成因分析，其主要形成因素是滑坡后緣對(duì)坡社飲用水集水井出露的水源未及時(shí)截流排出，研究區(qū)域內(nèi)無(wú)任何排水設(shè)施，大氣降水形成的坡面流無(wú)法正常排出，導(dǎo)致水流下滲至滑動(dòng)面，降低了坡體的穩(wěn)定性，在強(qiáng)降雨作用下，上部滑體蠕動(dòng)破壞變形。所以對(duì)該滑坡的治理來(lái)說(shuō)，排出水體對(duì)斜坡的影響是治理工程中最為重要的工程措施。

排水工程應(yīng)用于整個(gè)工程區(qū)，并且兼顧礦山地下污水排放的要求，截排水工程即要排出地表降水又要排出工程污水，避免地表截排水工程與排水相沖突，不斷完善工程區(qū)的排水系統(tǒng)。

3 建議防治措施

根據(jù)滑坡的成因分析，其主要形成因素是滑坡后緣對(duì)地下水水井出露的水源未及時(shí)截流排出，工程區(qū)內(nèi)無(wú)任何排水設(shè)施，工程污水及大氣降水形成的坡面流無(wú)法正常排出，導(dǎo)致水流下滲至滑動(dòng)面，降低了坡體的穩(wěn)定性，在強(qiáng)降雨作用下，上部滑體蠕動(dòng)破壞變形。所以對(duì)該滑坡的治理來(lái)說(shuō)，排出水體對(duì)斜坡的影響是治理工程中最為重要的工程措施。排水工程應(yīng)用于整個(gè)工程區(qū)，并且兼顧工程對(duì)污水排放的要求，截排水工程即要排出地表降水又要排出居民生活用水，避免地表截排水工程與居民排水相沖突，不斷完善工程區(qū)的排水系統(tǒng)。

（1） 地表截排水工程。在村內(nèi)修建系統(tǒng)性截排水渠，將區(qū)內(nèi)的降水及生活污水排泄到兩側(cè)溝道中，防止斜坡匯流，導(dǎo)致水繼續(xù)下滲到滑帶，對(duì)發(fā)育工程區(qū)的不穩(wěn)定斜坡造成影響，預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，建議修建混凝土明溝。

（2） 抗滑樁工程。在對(duì)坡社最西側(cè)區(qū)域布置抗滑樁，利用抗滑樁的側(cè)向阻力來(lái)承擔(dān)斜坡的下推力而使斜坡保持平衡或穩(wěn)定。