貴州仁懷市三合鎮(zhèn)街道社區(qū)油沙坡滑坡變形特征與機(jī)理分析

湯浪麗

（1.貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局114地質(zhì)大隊(duì)，貴州 遵義 563000；2.貴州省地礦局第二工程勘察院有限公司，貴州 遵義 563000）

貴州省仁懷市位于構(gòu)造侵蝕深切的高山區(qū)，巖體構(gòu)造裂隙發(fā)育，巖石破碎，后期受人為擾動(dòng)、暴雨等因素的影響，滑坡體產(chǎn)生滑動(dòng)位移。油沙坡滑坡為仁懷市內(nèi)典型的滑坡體之一，該滑坡于2014 年開始出現(xiàn)蠕動(dòng)變形，前期主要造成滑坡中上部公路路面變形、開裂。后期在暴雨的作用下，有產(chǎn)生大面積或整體滑坡的風(fēng)險(xiǎn)，直接危及45 戶212 人及仁懷市第三中學(xué)師生1000余人的人身財(cái)產(chǎn)安全。文章以貴州省仁懷市油沙坡滑坡為研究對(duì)象，通過野外地質(zhì)調(diào)查，工程地質(zhì)測(cè)繪、無人機(jī)航測(cè)及輔助調(diào)查、鉆探、樣品采集與測(cè)試等對(duì)該滑坡的變形特征、變形機(jī)理進(jìn)行深入探討與研究。

1 油沙坡滑坡基本概況

油沙坡滑坡處于坡向344°的斜坡中下部，滑坡平面形態(tài)為近“矩”型，主滑方向?yàn)?44°。前緣為斜坡中下部的村民耕地及基巖出露地帶，巖性為強(qiáng)風(fēng)化泥巖，巖層產(chǎn)狀183°∠15°；右側(cè)緣為小沖溝微地貌地帶，總體方向?yàn)?53°延伸，左側(cè)緣為小山脊微地貌地帶，總體方向?yàn)?33°延伸，后緣以裂縫L6 為界，裂縫呈折線型延伸；滑坡下部表面為臺(tái)階狀，地形較平緩，中后部地帶相對(duì)較陡，中后部大多為耕地，種植有玉米等經(jīng)濟(jì)植物。滑坡前緣高程為923～927m，后緣高程為974m，相對(duì)高差51m，滑坡縱長(zhǎng)約85m，橫寬平均200m，滑體平均厚度20m，滑坡規(guī)模約34×104m3，屬中型巖質(zhì)滑坡。

2 地質(zhì)環(huán)境條件

2.1 地形地貌

滑坡地處侵蝕—溶蝕低中山斜坡溝谷地貌，工作區(qū)為坡向344°斜坡，最低點(diǎn)為三合鎮(zhèn)街道，海拔高程904m，最高點(diǎn)為斜坡的頂部，海拔高程1049m，相對(duì)高差145m，總體表現(xiàn)為下部較緩，為臺(tái)階狀，中上部較陡。滑坡正處于此斜坡的中下部，滑坡的下部地形平緩，中后部地帶相對(duì)較陡，前緣為村民集中區(qū)，中后部大多為耕地，種植有玉米等經(jīng)濟(jì)植物，鄉(xiāng)村公路穿過滑坡的中后部地帶。

2.2 地層巖性

滑坡區(qū)出露地層為第四系全新統(tǒng)耕植土層（Qpd）、第四系殘坡積層（Qel+dl）、三疊系下統(tǒng)夜郎組（T1y）、二疊系上統(tǒng)長(zhǎng)興組（P3c）和二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P3l），分述如下：

（1)第四系全新統(tǒng)耕植土層（Qpd）：褐色、暗紫色的粉質(zhì)粘土含少量有機(jī)質(zhì)和植物根莖，結(jié)構(gòu)松散，主要分布于斜坡的表層，厚薄不均，一般厚0.3～0.5m。

（2）第四系殘坡積層（Qel+d）l：為含碎石粉質(zhì)粘土，碎石成分為泥巖、灰?guī)r，粒徑1～10cm，含量約占2%～10%，結(jié)構(gòu)松散，主要分布在斜坡平緩地帶，厚0～3m。

（3）三疊系下統(tǒng)夜郎組（T1y）：

第二段（T1y2）：中上部為灰色中厚層灰?guī)r，下部為灰色薄層泥質(zhì)灰?guī)r夾泥灰?guī)r，厚120～275m。

第一段（T1y1）：巖性為灰黃、黃綠色泥巖及泥灰?guī)r，出露巖石節(jié)理裂隙較發(fā)育，風(fēng)化強(qiáng)烈，完整性較差，厚19～41m。

（4）二疊系上統(tǒng)長(zhǎng)興組（P3c）：深灰、暗灰色中—厚層狀灰?guī)r，含燧石結(jié)核，厚42～79m，主要分布在滑坡中上部地段，巖體表面溶溝、溶蝕裂隙發(fā)育，巖體完整性較差。

（5）二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P3l）：淺黃色、黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖夾煤層，主要分布在滑坡下部地段，出露巖石為強(qiáng)風(fēng)化泥巖，節(jié)理極發(fā)育，巖體完整性差。

2.3 水文地質(zhì)

根據(jù)勘查區(qū)內(nèi)出露地層巖性，按地下水的賦存條件及水理性質(zhì)分為第四系松散堆積層孔隙水、基巖裂隙水和碳酸鹽巖巖溶水三類，分述如下：

（1）松散堆積層孔隙水：分布在褐色粉質(zhì)粘土、粉土夾碎石的孔隙中，主要接受大氣降雨、灌溉水的補(bǔ)給，透水性弱，季節(jié)性變化較大。

（2）基巖裂隙水：含水巖組為三疊系下統(tǒng)夜郎組第一段（T1y1）和二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P3l）。該類地下水由大氣降水補(bǔ)給，沿基巖裂隙賦存運(yùn)移，以基巖裂隙泉等形式排泄。區(qū)內(nèi)巖層主要為泥巖，泥巖中貫通性較好的節(jié)理裂隙不發(fā)育，加之遇水易軟化、泥化，形成相對(duì)隔水層，致使基巖富水性弱。

（3）碳酸鹽巖巖溶水：碳酸鹽巖巖溶水分布廣泛，含水層厚度大，水量豐富，是區(qū)內(nèi)主要的地下水類型。含水巖組為二疊系上統(tǒng)長(zhǎng)興組（P3c）、三疊系下統(tǒng)夜郎組第二段（T1y2）。該類地下水一般由大氣降水、地表水補(bǔ)給，賦存運(yùn)移于巖層的溶蝕裂隙、溶洞及巖溶管道中，以巖溶大泉、地下河等形式排泄。勘查區(qū)地下水埋藏較深，未見泉點(diǎn)出露。

從上面含水層特點(diǎn)和現(xiàn)象可以看出，場(chǎng)區(qū)的地下水和地表水貧乏，但在勘查期間遇降水，勘查區(qū)內(nèi)為濕地，透水性弱，殘坡積粉質(zhì)粘土呈飽水狀態(tài)。

2.4 人類工程活動(dòng)

滑坡中部為緩平臺(tái)，上部為斜坡，人類工程活動(dòng)主要表現(xiàn)為斜坡體上農(nóng)耕生產(chǎn)活動(dòng)，斜坡中部的公路建設(shè)、中上部房屋建設(shè)，人類工程活動(dòng)強(qiáng)烈。

3 滑坡基本條件

3.1 形態(tài)特征及邊界條件

滑坡平面形態(tài)為近“矩”型，主滑方向?yàn)?44°。前緣為斜坡中下部的村民耕地及基巖出露地帶，巖性為強(qiáng)風(fēng)化泥巖；右側(cè)緣為小沖溝微地貌地帶，總體方向?yàn)?53°延伸，左側(cè)緣為小山脊微地貌地帶，總體方向?yàn)?33°延伸，后緣以裂縫為界，裂縫呈折線型延伸；滑坡下部表面為臺(tái)階狀，地形較平緩，中后部地帶相對(duì)較陡。滑坡前緣高程為923～927m，后緣高程為974m，相對(duì)高差51m，滑坡縱長(zhǎng)約85m，橫寬平均200m，滑體平均厚度20m，滑坡規(guī)模約34×104m3，屬中型巖質(zhì)滑坡。

3.2 滑體特征

根據(jù)工程地質(zhì)測(cè)繪、鉆探、探井（槽）揭露，滑體主要由二疊系上統(tǒng)長(zhǎng)興組（P3c）灰?guī)r及二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P3l）強(qiáng)風(fēng)化泥巖組成。從鉆孔、探井(槽)揭露以及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)繪可知，滑體中上部最厚，達(dá)25m，后緣及前緣部分相對(duì)較薄，滑體物質(zhì)以灰?guī)r及強(qiáng)風(fēng)化泥巖為主體，表層為含碎石粉質(zhì)粘土，碎石粒徑一般2～5cm，碎石含量占2%～10%，厚0.5～3m。

3.3 滑帶特征

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工程地質(zhì)測(cè)繪、探井（槽）、鉆孔揭露，滑坡上部滑面為灰?guī)r結(jié)構(gòu)面，結(jié)構(gòu)面起伏粗糙，張開度1～2mm，無充填，總體上屬于硬性結(jié)構(gòu)面，結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀為350°∠75°，頂部裂縫可見深度為1～3m，下部滑帶巖性為強(qiáng)風(fēng)化泥巖，根據(jù)鉆孔資料，巖芯呈砂狀、碎塊狀，滑帶(面)上部呈直線形，下部滑帶位于泥巖強(qiáng)/弱風(fēng)化層界面附近。

3.4 滑床特征

滑床在縱向上表現(xiàn)為上部陡下部緩，下段傾角3°～22°，上段傾角73°，橫斷面上左側(cè)高右側(cè)低，其物質(zhì)上部為二疊系上統(tǒng)長(zhǎng)興組（P3c）灰?guī)r，下部為二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P3l）泥巖，巖層產(chǎn)狀183°∠15°。

3.5 變形特征

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查與訪問，2014年3月，當(dāng)?shù)卮迕癜l(fā)現(xiàn)滑坡上部公路地面開裂，開裂后用水泥砂漿填塞，調(diào)查時(shí)填補(bǔ)水泥砂漿再次開裂且變形加劇，滑坡后緣拉張裂縫也有加寬跡象，特別是雨季表現(xiàn)更為明顯，見表1。

表1 地面裂縫特征

綜上所述，滑坡上部公路及后緣均出現(xiàn)拉張裂縫，據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民反映后緣裂縫在雨季變形加劇，體現(xiàn)在裂縫加寬、局部垮塌等現(xiàn)象，而公路開裂后多次用水泥砂漿填塞，調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)填塞裂縫再次開裂且有加寬跡象。

4 巖土體力學(xué)參數(shù)

4.1 滑體物理力學(xué)參數(shù)

勘查結(jié)果顯示，滑體物質(zhì)上部為灰?guī)r，下部為強(qiáng)風(fēng)化泥巖。本次勘查期間取滑體巖樣9件，根據(jù)鉆孔資料顯示下部強(qiáng)風(fēng)化泥巖呈砂狀、碎粒狀，勘查過程中無法取樣，因此本次取上部灰?guī)r巖樣9件。其物理力學(xué)指標(biāo)測(cè)試成果統(tǒng)計(jì)見表2。

表2 滑體上部灰?guī)r物理力學(xué)性質(zhì)統(tǒng)計(jì)表

4.2 滑帶（面）物理力學(xué)參數(shù)

本次勘查期間，根據(jù)鉆孔揭露及調(diào)查顯示，滑坡上部滑面為灰?guī)r結(jié)構(gòu)面，下部滑帶為強(qiáng)風(fēng)化泥巖；上部灰?guī)r結(jié)構(gòu)面起伏粗糙，張開度1～2mm，無充填，結(jié)合程度一般，根據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2013）并結(jié)合實(shí)際取值；由于下部強(qiáng)風(fēng)化泥巖在鉆進(jìn)過程中呈砂狀、碎粒狀，勘查過程中無法取樣，因此其物理力學(xué)參數(shù)根據(jù)反演分析結(jié)果選取。

4.3 滑床物理力學(xué)性質(zhì)

滑坡滑床上部為灰?guī)r，下部為泥巖，節(jié)理裂隙較發(fā)育。由于上部滑床灰?guī)r與滑體一致，因此未進(jìn)行單獨(dú)取樣。本次取下部滑床中風(fēng)化泥巖巖樣9件，其物理力學(xué)指標(biāo)測(cè)試成果統(tǒng)計(jì)見表3。

表3 中風(fēng)化泥巖物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表

5 影響因素分析

從自然因素上看，影響滑坡穩(wěn)定性的因素有不利的地質(zhì)環(huán)境條件、巖土結(jié)構(gòu)、持續(xù)降雨等；從人為因素上看，在滑坡體上修建公路及耕種等人類工程活動(dòng)，也是降低滑坡穩(wěn)定性的因素之一。

根據(jù)滑坡特征，結(jié)合滑坡所處地質(zhì)環(huán)境、邊界條件綜合分析，其滑坡的變形影響因素如下：

（1）不利的邊界組合：滑坡上部所處斜坡坡度較陡且大部分為耕地，有利于大氣降水及灌溉水的匯聚入滲而使滑帶(面)抗剪強(qiáng)度降低，對(duì)滑坡的穩(wěn)定不利。

（2）不利的巖土組合：滑坡上部為二疊系上統(tǒng)長(zhǎng)興組（P3c）灰?guī)r，下部為二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P3l）強(qiáng)風(fēng)化泥巖，構(gòu)成上硬下軟的巖土組合，下部軟基座無法承擔(dān)上部擠壓而發(fā)生破壞。

（3）本地區(qū)降雨充沛，水易沿后緣裂縫滲入滑面，在地下水產(chǎn)生的動(dòng)、靜水壓力影響下，加劇了滑坡體的變形和下滑。

6 形成機(jī)理分析

因滑坡處于斜坡下部，后緣地形大氣降水匯聚條件好，表層土體為含碎石粉質(zhì)粘土，結(jié)構(gòu)較松散，透水性較好，且后緣地裂縫較寬，降雨特別是暴雨產(chǎn)生的地表徑流水體匯聚入滑坡區(qū)內(nèi)，并沿后緣裂縫入滲至滑坡體內(nèi)，導(dǎo)致滑帶(面)抗剪強(qiáng)度降低，使得滑坡體上公路地面及后緣開裂；滑坡為上陡下緩、上硬下軟的不利巖土組合，滑坡中上部地表多為耕地，村民耕種灌溉水滲入滑體內(nèi)，滑坡在長(zhǎng)期的自然條件和人類因素作用下，形成惡性循環(huán)，致使滑帶(面)抗剪強(qiáng)度進(jìn)一步降低，地表開裂等不良工程地質(zhì)現(xiàn)象變形加劇，繼而引起滑體下滑。