不穩定斜坡地質特征及影響因素分析

潘仁建

(西南能礦建設工程有限公司，貴州 貴陽550001)

0 引 言

不穩定斜坡是指在地質特征等內因及降雨等外因綜合影響下發生，且處于蠕滑變形階段不具備連續貫通滑動面的斜坡。常見的變形跡象主要是地面房屋的局部損壞、斜坡土地的開裂及局部小規模滑塌。從不穩定斜坡發育特征思考，明確地質災害隱患區內的地質特征和掌握地質災害的誘發因素對不穩定斜坡的防治極為重要。以“桐梓縣水壩塘鎮集中村一心組王家營不穩定斜坡地質災害”為例，通過工程地質測繪、鉆探等勘察手段，剖析該不穩定斜坡的地質特征及影響因素。

1 項目概述

2016年7月，桐梓縣水壩塘鎮集中村一心組王家營村民居住區發育一不穩定斜坡地質災害。該不穩定斜坡位于1條沖溝西北側。根據現場調查，不穩定斜坡主滑方向235°，為圈椅狀形態，縱向長約230 m，橫向寬約150 m，不穩定斜坡面積34 500 m2，不穩定斜坡平均厚度10 m，體積約34.5×104 m3，屬中型不穩定斜坡，見圖1。

2016年7月地質災害災點右側公路旁側出現近圓弧狀裂縫，長約為21 m；同期，左側房屋墻體及地面出現開裂，硬化道路拉裂。已開裂的裂縫不斷擴張，位移不斷增大，前緣田坎出現局部垮塌，且斜坡所處地形為“凹”字形，左右兩側邊界高于中部，兩側基巖出露，相應中部土層較厚，局部房屋切坡陡坎處泉點出露，為斜坡的滑動變形提供內在條件，在長時間持續雨條件下，極有可能發生大規模的滑動變形。

圖1 不穩定斜坡全貌

2 不穩定斜坡地質特征

2.1 地形地貌

不穩定斜坡總體處于侵蝕型中低山緩斜坡、臺地地貌，最高海拔為區內東北側，高程為944.0 m，最低點位于區內西南側，高程為897.0 m，最大高差47 m。不穩定斜坡區微地貌為：不穩定斜坡后緣為陡坡，坡度在40°～60°左右，植被發育；中部為平臺、陡坎相間的耕地，坡度在5°～30°左右；前緣為較陡峽谷斜坡，坡度在40°～50°左右；左側為山脊，右側為近直立陡坡。坡體中部分布有季節性沖溝，沖溝從坡體中部一直延伸到不穩定斜坡前緣沖溝。

2.2 工程地質特征

據勘查區內出露巖層的力學性質、巖性及組合關系，將區內巖層劃分為軟質(軟硬相間)巖組及松散巖組兩種類型，見表1。

2.3 水文地質特征

2.3.1 地下水類型

該區地下水類型以碳酸鹽巖巖溶水和基巖裂隙水為主，勘查區局部開挖陡坎處地表泉出露，地下水潛水位埋深較淺，對坡體穩定性影響程度較大。

2.3.2 含水巖組及富水性

1)第四系孔隙水：含水巖組為第四系粉質粘土夾碎石層、耕植土層。其中耕植土層、粉質粘土夾碎石層結構較松散，其含水性和透水性均較好。在降雨時，孔隙水并通過孔隙滲透至巖土界面軟化土體，降低巖土界面物理力學性質，有可能導致邊坡外側局部土體滑塌。

表1 工程地質巖組特征表

2)碳酸鹽巖巖溶水：該類地下水主要賦存于志留系下統龍馬溪組(S1l)泥質灰巖的巖溶裂隙和構造裂隙中，主要接受大氣降雨和上層滯水補給，通過巖溶裂隙徑流，場地巖石中風化以上基巖為透水層；中風化層為含水層，透水性較好。

3)基巖裂隙水：該類地下水主要賦存于志留系下統龍馬溪組(S1l)頁巖的節理裂隙中，富水等級弱。

由此分析，基巖節理裂隙強烈發育，裂隙貫通性較好。場地處于斜坡的中下部，該區地下水位較淺，場地處于該區地下水的排泄徑流區。

2.3.3 地下水的補給、徑流、排泄

自然條件下，大氣降水形成的坡面流或直接沿第四系入滲及志留系下統龍馬溪組(S1l)的頁巖的節理裂隙內或層間微發育的節理下滲，沿表層風化帶或第四系向沖溝方向徑流，由于場區地形為陡斜坡與緩斜坡交接的地形。受中部沖溝的控制，該區段地下水、地表水總體趨勢沿中部地勢低洼處運移，再集中向區內地下水最低排泄基準面——南側深沖溝排泄。

3影響因素

3.1 地形坡度較大

根據現場調查不穩定斜坡區域現狀地形和地層產狀(西側坡面與巖層產狀基本一致)、不穩定斜坡處微地形、鉆探揭露的土層厚度(0～13.7 m)，及不穩定斜坡第四系覆蓋層碎塊石和前緣堆積的塊徑較大的塊石(原巖均為志留系下統龍馬溪組(S1l)上段的泥質灰巖)等因素綜合分析，該點歷史上曾發生過楔體滑坡，形成了不穩定斜坡前緣、后緣土層薄中部厚，左側土層薄右側厚的特點，為不穩定斜坡的形成提供了物源。

且不穩定斜坡坡度較大，一定程度上為斜坡土體的滑動提供動力；從不穩定斜坡的變形現狀分析，現狀不穩定斜坡的變形模式為第四系牽引式滑坡。

3.2 持續性強降水

1)持續性強降水是致使斜坡變形破壞的主要因素，致使巖土體處于飽水狀態，導致不穩定斜坡的重度增加、動水壓力增大，不穩定斜坡區的第四系失去平衡，土粒在不斷沿平衡方向運動，調整土粒間的應力分布。

2)滑床主要為志留系下統龍馬溪組(S1l)的黑色炭質頁巖，為區內的相對隔水層，持續性強降水致使巖土界面一帶形成水膜，為地表水的下滲提供了位移通道，水在不斷沿勢能低處徑流，季節性沖溝成為了水體集中排泄的逕流路逕。

根據勘查巖土界面為第四系覆蓋地段的軟弱結構帶，凸形或呈脊狀的第四系塊體重度增加，當大于巖土界面局部土體的極限抗剪強度時，土體發生剪切、揉搓過程，最終導致局部土體剪切破壞，而形成不穩定斜坡。

3.3 人類工程切坡

根據調查，不穩定斜坡區中部居民區及前緣存在不同規模的陡砍，多為人類工程活動開挖形成，在水體作用下失穩，導致多處產生局部小滑塌，為不穩定斜坡的形成提供了良好的臨空面條件。

4 結 語

不穩定斜坡體中第四系殘坡積含碎塊石粉質粘土層表層在長期的雨水沖刷及下滲過程中，將部分粒徑較小的土顆粒帶走，從而降低了土體的物理力學強度，同樣，在土體長期下滲過程中，因為頁巖為相對隔水層，地下水對底層土體的作用也會使土體的物理力學強度降低。且在人類工程切坡形成良好臨空面及地形坡度較大提供優勢動力的條件下，致使斜坡發生開裂變形跡象，發育成局部滑塌—蠕滑變形狀態的不穩定斜坡。