橫峰縣姚家鄉(xiāng)某山體滑坡成因淺析

李 玲，徐曉明

（江西省煤田地質(zhì)勘察研究院，江西 南昌 330001）

滑坡位于江西省橫峰縣姚家鄉(xiāng)境內(nèi)，2008年5月汛期發(fā)生滑坡，造成坡腳居民民房墻體破裂受損，房頂被壓塌。2014年5月坡腳的一棟民房房角出現(xiàn)一個(gè)塌陷坑，洞口為不規(guī)則圓形，附近房屋、地面均出現(xiàn)裂縫。根據(jù)調(diào)查分析，該滑坡隱患仍然存在，滑坡威脅著附近26 戶128 名居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，對(duì)該滑坡進(jìn)一步查清發(fā)生的根源并進(jìn)行治理十分必要。

1 滑坡特征

該滑坡山體整體呈“凸”型，邊坡整體坡向約為315°，全長(zhǎng)約為95 m，自然坡度為15°～30°，最大坡度達(dá)75°。滑坡山體出露的為殘坡積層和強(qiáng)風(fēng)化砂巖，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體破碎，多處夾炭質(zhì)泥巖。坡腳由于切坡建房，形成了多段人工切坡，切坡坡度約為65°～80°，且切坡距民房距離較近，最近處僅為0.5 m。坡體見(jiàn)多處沖溝、裂縫、陡坎、臺(tái)階。沖溝多發(fā)育在坡腳位置，溝寬5～20 cm，深10～15 cm。坡體見(jiàn)有5 條裂縫。其中主裂縫3 條、次生裂縫2 條，L1 裂縫位于CT1 附近，近似南北走向，距離滑坡壁約2 m，長(zhǎng)約為47 m，為拉張裂縫，裂縫兩邊垂直方向錯(cuò)開(kāi)，水平寬為約20～30 cm，圈椅式分布，L1 裂縫中間部分發(fā)育兩條次生拉張裂縫L1-1、L1-2。邊坡北側(cè)有兩級(jí)陡坎。陡坎高1～1.5 m，長(zhǎng)約27 m。L3、L4 裂隙為剪切裂縫，位于滑坡體的坡腳處，平行坡向發(fā)育，裂縫寬20～30 cm。坡體植被較發(fā)育，覆蓋率為55%。邊坡上部主要為杉樹、毛竹。

目前該邊坡仍為一典型滑坡體，滑坡類型為折線型，滑坡體呈長(zhǎng)方形分布，長(zhǎng)約為95 m，滑坡體平均厚度為2.5 m，體積達(dá)6 300 m3，小型滑坡，主滑方向?yàn)?98°，滑體主要為邊坡上部覆蓋第四系殘坡積土； 滑動(dòng)面為第四系和強(qiáng)中風(fēng)化交界面；滑床為下伏的三疊系安源組中風(fēng)化砂巖、礫巖。

根據(jù)調(diào)查顯示，邊坡上西部房屋中有一棟房屋出現(xiàn)裂縫，并延伸至地面。其中調(diào)查發(fā)現(xiàn)2014年5月坡腳的一棟民房房角出現(xiàn)一個(gè)塌陷坑，洞口為不規(guī)則圓形，坑直徑為50 cm，但村民介紹塌陷坑深度較大約有8 m。滑坡南側(cè)房屋屋內(nèi)近幾年出現(xiàn)小的塌陷坑洞，洞口為不規(guī)則圓形，直徑一般為20 cm左右，空洞深度1.0～2.0 m不等。邊坡東部有一廢棄井口，邊坡南側(cè)100 m處有一廢棄選煤廠。

2 滑坡成因分析

1）地形因素

項(xiàng)目區(qū)原屬丘陵地形，地勢(shì)東南高西北低，山體呈北東走向，最高標(biāo)高為+130.4 m，最低處為+79.01 m，坡體坡度約為25°～30°，坡腳人工切坡坡度約為50°～75°。上緩下陡的地形為滑坡的形成提供了有利條件。

2）地質(zhì)因素

滑坡所處地層為第四系殘坡積土（Q4el）和三疊系安源組（T3a）全、強(qiáng)風(fēng)化砂巖、砂礫巖，灰黑色、亮黑色，全風(fēng)化，風(fēng)化劇烈，結(jié)構(gòu)、構(gòu)造均已破壞，炭質(zhì)含量較高。僅保留原巖痕跡，取芯土柱狀，手摸有滑膩感，遇水易軟化，粘聚力弱，為本次滑坡發(fā)生的因素之一。

3）降雨因素

汛期突發(fā)的強(qiáng)降雨、連續(xù)降雨是滑坡形成的直接誘發(fā)因素。強(qiáng)降雨或連續(xù)降雨，雨水浸入坡體，增加了坡體內(nèi)的孔隙水壓力，提高了坡體的下滑力；雨水浸入坡體，增加地下水浮力，降低了滑體有效自重力，進(jìn)而降低了滑體有效自重所產(chǎn)生的抗滑摩擦阻力； 浸入坡體的雨水使巖土體發(fā)生軟化和水解，從而使滑動(dòng)面巖土的抗剪強(qiáng)度降低，有利于坡體的滑動(dòng)。

4）人類工程活動(dòng)

該區(qū)內(nèi)人類活動(dòng)較多，首先，人類建房形成人工切坡，其次，礦山開(kāi)采，形成采空區(qū)。這是本次滑坡發(fā)生的主要因素。

5）主控因素探討

據(jù)野外調(diào)查并查閱相關(guān)資料，該邊坡西部區(qū)域有7 條煤層露頭線。走訪調(diào)查得知邊坡范圍內(nèi)煤層開(kāi)采歷史悠久，開(kāi)采深度為地表以下十幾至幾十米不等，棄采現(xiàn)象嚴(yán)重，且歷史開(kāi)采資料現(xiàn)在已全部滅失，無(wú)處可查，產(chǎn)生的老窯采空區(qū)分布不清楚。為查清是否為該老窯采空區(qū)對(duì)該滑坡的影響，分別進(jìn)行了鉆探和物探工作。

圖1 測(cè)線及鉆孔布設(shè)平面

（1）物探情況

根據(jù)本次物探資料，布設(shè)物探測(cè)線7 條，其中CX1、CX5 和CX7 穿過(guò)邊坡，CX2、CX3 和CX4 位于坡腳下的居民區(qū)附近，CX2 穿過(guò)已發(fā)生的塌陷坑附近。7 條測(cè)線中CX1 和CX2 兩條測(cè)線發(fā)現(xiàn)異常，CX1 測(cè)站位于邊坡中部，周邊地面裂隙發(fā)育，在斷面230 m、290 m左右各自呈現(xiàn)了低阻異常閉合圈，相對(duì)視電阻率范圍大約在50～200 歐姆米，推斷為含水的采空區(qū)異常。異常1 埋深約50～55 m，寬約8 m；異常2 埋深約30～35 m，寬約7 m。CX2 測(cè)站位于陡坎下方兩個(gè)民房中間，周邊地面裂隙發(fā)育，CX2 線上發(fā)現(xiàn)了三處低阻異常閉合圈，其中一處異常，兩處破碎裂隙發(fā)育區(qū)，分別在6 m、30 m、55 m左右的深度位置。CX5 線上發(fā)現(xiàn)了一處低阻異常閉合圈，在20 m以下的深度位置，延伸至50 m，范圍較大。

圖2 CX2 線高密度彩色反演斷面

（2）鉆探情況

為驗(yàn)證物探異常情況，根據(jù)CX2 在異常位置處布設(shè)了ZK6 進(jìn)行驗(yàn)證，鉆探結(jié)果顯示在3.9～6.0 m出現(xiàn)鉆進(jìn)快速區(qū)域，在無(wú)須加壓的情況下就能鉆進(jìn)，且鉆進(jìn)速度較快，無(wú)巖芯取上來(lái)，推測(cè)該處為空洞區(qū)域，與物探的異常1 相吻合。因此該測(cè)線的準(zhǔn)確度相對(duì)較高，推測(cè)在深度50 m左右破碎裂隙發(fā)育區(qū)也可能是由采煤引起的采空和裂隙發(fā)育。

在坡腳沿著CX5 布設(shè)3 個(gè)鉆孔，分別為ZK3、ZK4 及ZK5 對(duì)CX5 進(jìn)行驗(yàn)證。鉆探結(jié)果顯示，3 個(gè)鉆孔均見(jiàn)到了裂縫，鉆進(jìn)過(guò)程中無(wú)須加壓鉆桿快速掉下，深度在0.2～1.2 m不等，其中ZK3 的裂縫在19.1～19.3 m處無(wú)充填，ZK4 的裂縫在10.8～12.0 m處無(wú)充填，ZK5 在18.0～19.0 m處無(wú)充填，本次以鉆探結(jié)果為主，即在坡腳處地面以下位置有不同程度的空洞。

在坡體上沿主剖面線布設(shè)ZK1、ZK2。鉆探結(jié)果顯示，2 個(gè)鉆孔均見(jiàn)到了裂縫，鉆進(jìn)過(guò)程中稍許加壓快速鉆進(jìn)，其中ZK1 的裂縫在5.1～6.0 m處充填粉質(zhì)粘土，ZK2 的裂縫在3.2～3.8 m處充填粉質(zhì)粘土，根據(jù)本次鉆探結(jié)果，推斷在坡體上地面以下位置仍有不同程度的裂縫。

（3）采空塌陷和滑坡的成因分析

對(duì)比收集的地質(zhì)資料和附近煤礦相關(guān)資料，CX2 附近的異常位置均位于A15 煤層露頭線附近，且深度均在25～50 m深的位置。CX5 沿線布設(shè)的3個(gè)鉆孔的空洞位于A16 煤層露頭線附近，深度在10.0～20.0 m深度范圍內(nèi)不等的位置。坡體上的ZK1 和ZK2 位于A16 煤層露頭線附近。最終推斷為采空區(qū)及空洞為民采煤層露頭線時(shí)遺留采空區(qū)和巷道。另外滑坡后緣前的4 條裂縫圍著一個(gè)中心成發(fā)射樹枝狀分布，而一般滑坡體上部的拉張裂縫多呈弧形，且與滑坡壁方向大致平行。綜上分析，本次滑坡的主要原因是地下老窯采空區(qū)引起的。

3 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)本次勘查現(xiàn)象及物探資料分析，老窯采空區(qū)內(nèi)有積水，一旦外界原因引起老窯采空區(qū)水位等其他條件的變化，采空區(qū)內(nèi)的應(yīng)力條件被破壞，引起地面的變形甚至塌陷。地面變形將會(huì)引起該滑坡坡體上松散土體及巖層發(fā)生移動(dòng)變形，從而形成裂縫。一旦遇到強(qiáng)降雨或者連續(xù)降雨，雨水沿裂縫進(jìn)入巖土體，巖土體浸水飽和，抗剪強(qiáng)度降低，達(dá)到臨界狀態(tài)，邊坡將會(huì)失穩(wěn)，在坡腳的臨空剪出口剪出，即發(fā)生滑坡。因此，強(qiáng)降雨和老窯采空是本次滑坡發(fā)生的主要因素。