巴東黃土坡滑坡促使舊縣城遷移

王　浩，蔡文靜，陸三福

（1.青海省環(huán)境地質(zhì)勘查局，青海西寧810007；2.中國地質(zhì)大學(xué)<武漢>自動(dòng)化學(xué)院，湖北武漢430074；3.南寧地礦地質(zhì)工程勘察院，廣西南寧530007）

巴東黃土坡滑坡促使舊縣城遷移

王浩*1，蔡文靜2，陸三福3

（1.青海省環(huán)境地質(zhì)勘查局，青海西寧810007；2.中國地質(zhì)大學(xué)<武漢>自動(dòng)化學(xué)院，湖北武漢430074；3.南寧地礦地質(zhì)工程勘察院，廣西南寧530007）

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人類生存空間的擴(kuò)張，滑坡災(zāi)害頻發(fā)，目前其已成為威脅人類社會的僅次于地震的第二大自然災(zāi)害；黃土坡滑坡位列三峽庫區(qū)四大滑坡之首，黃土坡曾是三峽庫區(qū)巴東新縣城主城區(qū)，三峽水庫2003年蓄水以來，黃土坡滑坡臨江Ⅰ號崩滑體深部位移明顯［1］。黃土坡滑坡為一個(gè)多期次、多個(gè)堆積崩滑體組成的大型復(fù)合變形體，黃土坡臨江Ⅰ號滑坡體目前仍在發(fā)生很緩慢的變形。為了確保居住在上面的1.8萬人生命財(cái)產(chǎn)安全，2009年黃土坡整體避險(xiǎn)搬遷，闡述黃土坡古滑坡促使了巴東舊縣城遷移，黃土坡古滑坡制約巴東舊縣城的發(fā)展，使得往昔繁華的舊縣城即將變成無人居住的地質(zhì)公園。

黃土坡滑坡；多級次滑帶；復(fù)合變形體；蠕變；避險(xiǎn)搬遷

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人類生存空間的擴(kuò)張，滑坡災(zāi)害頻發(fā)，目前滑坡已成為威脅人類和社會的僅次于地震的第二大自然災(zāi)害。巴東黃土坡自三峽庫區(qū)自蓄水以來，在強(qiáng)降雨或長時(shí)間降雨，及在水庫水位長期升降變化影響下，因庫水侵蝕，滑坡體的滑帶及軟弱巖體軟化、庫水浮托作用、變小的前緣阻滑力等因素，改變了庫岸邊坡的穩(wěn)定性，地質(zhì)災(zāi)害加??；三峽水庫135m蓄水以來，黃土坡滑坡臨江Ⅰ號崩滑體深部位移明顯，整體已處于蠕滑變形狀態(tài)［1］，臨江2號崩滑體中后部和變電站滑坡、園藝場滑坡也產(chǎn)生了不同程度的變形。

1　黃土坡滑坡概況

1.1黃土坡滑坡地形地貌

黃土坡滑坡位于長江南岸，巴東縣東城區(qū)中的黃土坡小區(qū)，黃土坡地區(qū)地質(zhì)復(fù)雜，巖性破碎，地形坡面與基巖傾向組合形成順向滑坡，黃土坡滑坡區(qū)域在地形地貌成因上屬于構(gòu)造侵蝕中低山峽谷區(qū)，構(gòu)造位置處于揚(yáng)子地臺川東坳陷褶皺束的東端，次級構(gòu)造處于官渡口復(fù)向斜的東端南翼［2］；黃土坡滑坡可分為臨江Ⅰ號崩滑體、臨江Ⅱ號崩滑體、變電站滑坡、園藝場滑坡，總面積約為135×104㎡，體積約為6938×104m3（圖1）?；w前緣物質(zhì)為不同時(shí)期的滑坡與崩滑體疊置堆積而成，物質(zhì)成分比較復(fù)雜，厚度約為65m，滑坡體前緣滑帶相對較厚；滑坡體后緣主要組成物質(zhì)為碎裂巖和塊裂巖，厚度約40.5m［3］，后緣滑坡體滑帶不明顯，或者看不到滑帶。前緣高程為50～70m，后緣高程為580～600m［3］。

1.2黃土坡地層巖性

黃土坡滑坡區(qū)及鄰區(qū)出露的地層有三疊系下統(tǒng)嘉陵江組第三段（T1J3）、三疊系中統(tǒng)巴東組（T2b）以及不同成分的第四系松散堆積層。

黃土坡滑坡及其鄰近的基巖地層主要為三疊系中統(tǒng)巴東組（T2b）碎屑巖巖組與碳酸鹽巖組相間分布的海陸交互相地層，底部與三疊系下統(tǒng)嘉陵江組第三段（T1J3）整合接觸。

基巖上覆第四系堆積層主要包括崩滑堆積層（Qcol+del）、殘坡積—崩坡積層（Qel+dl）、滑堆坡積層。

2　黃土坡滑坡演變模式

黃土坡古滑坡系統(tǒng)上段滑坡形成于距今（13～14）×104a，而中、下段滑坡形成的要早一些，大約形成于（15～16）×104a前［4］。黃土坡古滑坡體范圍大、滑體組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜、構(gòu)造變形作用強(qiáng)烈、巖層內(nèi)軟弱夾層多，及現(xiàn)有工程地質(zhì)勘察手段有限，在滑坡范圍、滑坡體深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征以及成因機(jī)制等上仍存在一些問題。

2.1在黃土坡滑坡成因機(jī)制認(rèn)識過程

在黃土坡滑坡成因機(jī)制的研究上，崔政權(quán)在1996年首先提出“墜覆體”即認(rèn)為黃土坡也屬于墜覆體。他解釋岸坡初期變形表現(xiàn)為應(yīng)力松弛―風(fēng)化帶的整體下墜（落），下墜形成“重力背斜”在重力背斜之后，背斜翼巖體繼續(xù)變形、風(fēng)化，表象是巖體離散、架空、局部旋轉(zhuǎn)、溶蝕，局部可能呈“雪崩”式崩潰并堆積于就近的斜坡上，這部分堆積體稱為“墜覆體”［5］。由鄧清祿和尹先中等（2002）將黃土坡滑坡成因機(jī)制概括為：河流下切—斜坡巖體蠕變—墜覆—滑坡—改造多階段變形、失穩(wěn)的斜坡演化模式［6］。劉傳正等（2006）將巴東斜坡淺表層的變形破壞概括為：側(cè)向拉裂、“雪崩式”垮塌、表層風(fēng)化、側(cè)向滑移張剪破裂、巖層折斷變位、軟巖膝折剪破裂和壓扭破裂又重膠結(jié)7種重力卸荷破壞力學(xué)模式［7］，而最典型的是由側(cè)向滑移引起的雪崩式垮塌破壞模式。李華亮等（2007）從區(qū)域構(gòu)造地質(zhì)角度，通過野外地質(zhì)調(diào)查及數(shù)值模擬研究，揭示了巴東斜坡深部軟硬相間巖層在重力作用下的蠕滑變形機(jī)理，他認(rèn)為：三疊系的2個(gè)主滑脫帶：一方面是巖石破碎，另一方面是形成大量的順層軟弱泥化帶，導(dǎo)致斜坡的變形破壞［8］。肖擁軍等（2012）認(rèn)為黃土坡斜坡前緣T2b3-2破碎巖體先期發(fā)生滑坡，導(dǎo)致中部斜坡變陡失穩(wěn)，斜坡中部T2b3-1表層風(fēng)化破碎巖體滑動(dòng)或墜覆并超覆于前緣T2b3-2崩滑體之上，然后引發(fā)園藝場滑坡使斜坡后部巴東組第二段表層風(fēng)化破碎巖體滑動(dòng)超覆于中部T2b3-1巖體之上［9］。簡文星教授等（2013）就臨江Ⅰ號滑坡體形成機(jī)制分析中，認(rèn)為黃土坡滑坡臨江Ⅱ號崩滑體形成之初在斜坡深部是沿多層軟弱夾層蠕滑形成的。由于黃土坡整體為順向坡，巖層為巴東組第三段，內(nèi)夾數(shù)層軟弱夾層，在長江的深切作用與長期重力作用下，巖層順著軟弱夾層產(chǎn)生剪切位移，逐漸形成了滑帶［10］。

2.2在黃土坡滑坡的范圍和規(guī)模認(rèn)識過程

由于黃土坡滑體組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜、構(gòu)造變形作用強(qiáng)烈、巖層內(nèi)軟弱夾層多及現(xiàn)有滑坡勘察的手段有限，在黃土坡滑坡的范圍和規(guī)模的研究上，先后有楊世松等（2001）、武雄等（2006）、陳松等（2008）、周云等（2009）學(xué)者，認(rèn)為黃土坡經(jīng)歷了多期構(gòu)造變形［10-14］。由于黃土坡是古滑坡及現(xiàn)有滑坡勘察能力有限，學(xué)者們在黃土坡范圍和界線至今尚存在分歧，他們比較認(rèn)同的觀點(diǎn)是：滑坡高程范圍在80～640m之間、滑坡邊界在二道溝至四道溝范圍內(nèi)（楊世松等，2001）［11］，而園藝場滑坡和變電站滑坡是在前緣崩滑的基礎(chǔ)上先后引發(fā)后部疊加形成的順層巖質(zhì)滑坡（陳松等，2008）［13］，園藝場滑坡使斜坡后部巴東組第二段表層風(fēng)化破碎巖體滑動(dòng)超覆于中部T2b3-1巖體之上（肖擁軍等，2012）［9］，滑動(dòng)面深約50～100m，黃土坡滑坡屬于深層滑動(dòng)（武雄等，2006）［1］，黃土坡前緣高程為50～70m，后緣高程為580～600m（陳松等，2009）［15］。

3　巴東黃土坡臨江Ⅰ號滑坡體勘測

巴東野外試驗(yàn)場是中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）教育部“長江三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害研究優(yōu)勢學(xué)科創(chuàng)新平臺”建設(shè)的關(guān)鍵工程。試驗(yàn)場由地下隧洞群與地表監(jiān)測系統(tǒng)組成，地下洞室群布置在黃土坡滑坡臨江Ⅰ號崩滑體中后部，隧洞主洞全長908m，斷面尺寸為5.0m×3.5m，共設(shè)5處支洞和2處試驗(yàn)平洞，支洞長度分別為5m、10m、145m、5m、37m，通過試驗(yàn)場里面的裂縫測量，能更直觀的分析黃土坡臨江Ⅰ號滑坡體的變形情況，同時(shí)取黃土坡原樣滑帶土做實(shí)驗(yàn)?zāi)芊治龌瑤恋牧W(xué)參數(shù)等，對滑坡的研究有重要意義。

3.1鉆探揭露黃土坡臨江Ⅰ號滑坡體多級次滑帶

通過最近在黃土坡臨江Ⅰ號滑坡體野外鉆探所取得的巖芯分析得出，黃土坡臨江Ⅰ為多級次滑坡，ZJ6號鉆孔位于黃土坡臨江滑坡體的中部位置，從鉆探上來的巖芯中可以清楚的看到近2m的主滑帶，主滑帶在78.7～80.7m處，及近5m長次級滑帶，次級滑帶在52～57m處。

ZJ6號孔所揭露的巖芯，從上到下依次為棕黃色粘土、含碎石粘土、泥質(zhì)灰?guī)r、滑帶、泥質(zhì)灰?guī)r基巖。含礫粘土上層結(jié)構(gòu)松散，下層稍微密實(shí)，ZJ6此處上部的崩滑體追朔物源主要來自巴東組三段第2巖性（T2b3-2），有少量來自巴東組三段第1巖性（T2b3-1），滑床為T2b3灰色的泥質(zhì)灰?guī)r，鉆探揭露滑床巖芯表面節(jié)理裂隙發(fā)育，呈短柱狀，巖體較較硬，錘擊不易破碎，中風(fēng)化，在78.7～80.7m處揭露主滑帶，主滑帶由黃色粘土夾少量碎石組成，可塑，切面光澤，切面有明顯的黑色擦痕。

滑帶是滑坡內(nèi)原生存在或后期發(fā)育的軟弱結(jié)構(gòu)帶，是在內(nèi)外動(dòng)力作用下，經(jīng)過地質(zhì)歷史長期演化而形成的［16］，直接影響著滑坡的發(fā)育、發(fā)生、復(fù)活和解體?；瑒?dòng)后的滑帶顯示典型的剪切結(jié)構(gòu)帶特征，作為與周圍物質(zhì)差異明顯的軟弱帶，滑帶特征必然異于周圍物質(zhì)；從ZJ6鉆孔揭露主滑帶在78.7～80.7m為軟弱的含礫黃色粘土，而65～78.7m為青灰色泥質(zhì)灰?guī)r，巖芯呈短柱狀，完整性較差，80.7～86m滑床為青灰色泥質(zhì)灰?guī)r，中間78.7～80.7m為軟弱的含礫黃色粘土異于周圍物質(zhì)；泥質(zhì)灰?guī)r巖層中夾有切面光滑且有擦痕的粘土，硬軟相夾地層，符合常規(guī)滑帶的特征。

黃土坡滑帶土礦物成分測試分析表明，滑帶土由蒙脫石以原生礦物為主，含量為67%～71%，其礦物成分主要有40%～47%的石英、20%～25%的方解石和3%的長石［4］。ZJ6號鉆孔中形成于T2b3泥質(zhì)灰?guī)r中的滑帶土則含有方解石，顯示出滑帶土與原巖物質(zhì)成分有著密切的聯(lián)系，滑移過程中其下部的泥質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r受碾磨擠壓揉入滑帶，基巖T2b3泥質(zhì)灰?guī)r存在節(jié)理裂縫等軟弱結(jié)構(gòu)面，隨著雨水從滑坡體表面及后緣的不斷侵入軟弱結(jié)構(gòu)面及重力的作用下使節(jié)理裂縫不斷貫通擴(kuò)大，當(dāng)滑帶上部的滑坡體滑動(dòng)力大于其抗滑阻力時(shí)，上部滑坡體沿著滑帶下滑，在滑移過程中其下部的泥質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r受碾磨擠壓揉入滑帶，在漫長的地質(zhì)發(fā)展過程滑坡體沿滑帶反復(fù)運(yùn)動(dòng)，逐漸形成滑帶。

在ZJ6號孔所揭露的巖芯中同時(shí)還可以看到在52～57m還夾著次級滑帶，次級滑帶為軟弱含礫粘土層，符合泥質(zhì)灰?guī)r硬巖中夾有軟弱夾層，只是次級滑帶表面沒有擦痕。

3.2巴東野外試驗(yàn)場揭露的滑帶

根據(jù)巴東野外試驗(yàn)場及支洞平硐揭露，臨江崩滑堆積體滑帶均為粉質(zhì)粘土夾碎石、碎屑，土石比（6∶4）～（8∶2）。碎石、碎屑成分為泥質(zhì)灰?guī)r，直徑一般為1～5cm，多呈磨圓—次棱角狀，接近基巖面的碎石多具弱—中風(fēng)化特征，少數(shù)強(qiáng)風(fēng)化。土體以粉質(zhì)粘土為主，呈可塑—硬塑狀態(tài)，結(jié)構(gòu)稍密—密實(shí)［18］。

滑帶與上覆棕紅色碎石土接觸部分為黃褐色，而與下伏基巖接觸部分為淺灰色，淺灰色中夾雜條帶狀黃褐色滑帶土，這種顏色的差異與滑帶上下界面處物質(zhì)成分的差異有關(guān)，褐紅色碎石土與黃褐色滑帶土的形成密切相關(guān)，而淺灰色滑帶土主要是灰黃色泥灰?guī)r提供物質(zhì)來源，偶見滑帶中夾雜泥灰?guī)r塊石。

3.3巴東試驗(yàn)場和監(jiān)測孔得到數(shù)據(jù)

通過近3個(gè)月對巴東黃土坡臨江Ⅰ號滑坡體上的ZJ4號水位監(jiān)測孔內(nèi)水位數(shù)據(jù)的采集分析，得到黃土坡臨江Ⅰ號滑坡體ZJ4水位孔水位的變化如圖1所示。

從圖1可見，近3個(gè)月來，隨著天氣的變化，ZJ4號孔的水位在67.9～68.8m的范圍內(nèi)變動(dòng)，滑坡體內(nèi)水位在小范圍的變動(dòng)。

通過巴東試驗(yàn)場3號支洞的C301裂縫跡數(shù)據(jù)采集，得到3號支洞的C301裂縫近3個(gè)月來的變形，如圖2所示。

從圖2可以看出，3號支洞內(nèi)的這條裂縫近2個(gè)月來發(fā)生微小變形，變形值為0.1mm左右，近3個(gè)月來裂縫跡的變形量在逐漸上升，裂隙張開越來越大，從側(cè)面也反映了滑坡體在發(fā)生微弱蠕變。

黃土坡滑坡在強(qiáng)降雨或長時(shí)間降雨、地震、庫水水位升降等不利因素的影響下，地表和深部變形可能進(jìn)一步加劇，局部或淺表層的滑坡、崩塌隨時(shí)可能發(fā)生。通過地表宏觀調(diào)查，結(jié)合變形監(jiān)測等資料綜合分析認(rèn)為，黃土坡滑坡整體穩(wěn)定安全儲備偏低。

圖1　ZJ4水位孔水位隨時(shí)間變化圖

圖2　3號支洞C301裂縫2個(gè)月變化值（單位：mm）

4　黃土坡發(fā)生過的滑坡地質(zhì)災(zāi)害

據(jù)巴東縣志記載，巴東黃土坡曾發(fā)生多次地質(zhì)災(zāi)害，造成巨大財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡，主要的幾次大的地質(zhì)災(zāi)害如下：

1995年6月10日，下雨過后，巴東縣城區(qū)發(fā)生二道溝滑坡，滑體方量約6×104m3，造成5人死亡，6人重傷，3人輕傷。倒塌民房2棟，廠房1棟，面積近1000m2，平湖路公路路面垮塌60m，直接經(jīng)濟(jì)損失2000萬元。

1995年10月29日，巴東縣城區(qū)發(fā)生三道溝滑坡，滑體方量約12.8×104m3，造成209國道和港區(qū)碼頭公路中斷，毀壞滑體上3個(gè)單位和3家農(nóng)戶的房屋，直接經(jīng)濟(jì)損失2000多萬元。由于滑坡發(fā)生前已進(jìn)行了監(jiān)測預(yù)警工作，提前采取了緊急避讓措施，避免了人員傷亡。

2004年9月26日，巴東縣城黃土坡小區(qū)原審計(jì)局變形體發(fā)生擋土墻垮塌，垮塌方量約800m3，導(dǎo)致原檔案局宿舍樓部分損壞［18］。由于采取緊急避險(xiǎn)措施，沒有造成人員傷亡。

5　黃土坡整體避險(xiǎn)搬遷

從1992年開始國家有關(guān)部門經(jīng)勘查論證后，認(rèn)定黃土坡一帶是巨大深層古滑坡堆積體。2009年決定對滑坡體上單位和住戶實(shí)施整體避險(xiǎn)搬遷［19］。

黃土坡滑坡體整體搬遷涉及11個(gè)居民小組，72家單位，13家工礦企業(yè)，22家副業(yè)設(shè)施，總?cè)丝诮?萬人，其中戶籍人口4475戶15713人，房屋總面積68.87× 104m2。

依據(jù)《湖北省巴東縣城市總體規(guī)劃（2006－2020）》，黃土坡大部分居民的搬遷地是巴東縣城對岸的神農(nóng)溪小區(qū)。新區(qū)毗鄰長江和AAAA級國際旅游景區(qū)神農(nóng)溪，巴東長江大橋?qū)⒃搮^(qū)和巴東新縣城融為一體，總面積303.54hm2，至2020年新區(qū)規(guī)劃容納人口1.9萬人。

截止2013年7月，黃土坡滑坡搬遷新址神農(nóng)溪小區(qū)統(tǒng)一規(guī)劃的2350套搬遷安置房建設(shè)已全面鋪開，其中，1550套搬遷安置房已完成主體施工，已交付使用477套，即將交付490套，主體完工582套，占搬遷安置房建設(shè)總?cè)蝿?wù)量的66%，累計(jì)搬遷安置銷號居民2800戶，其中，搬遷至神農(nóng)溪小區(qū)527戶1666人。

6　黃土坡滑坡改變了巴東舊縣城

黃土坡社區(qū)隸屬湖北省巴東縣信陵鎮(zhèn)，是巴東縣首次移民搬遷的新城地址，一度是巴東縣城政治、經(jīng)濟(jì)和文化中心?？偯娣e135×104m2，區(qū)域內(nèi)總?cè)丝诮?萬人，約占整個(gè)巴東縣城人口的1/3。

巴東黃土坡滑坡地質(zhì)災(zāi)害深深制約著巴東舊縣城區(qū)發(fā)展，國家花巨資對黃土坡舊縣城整體避險(xiǎn)搬遷使居住在滑坡體上近2萬人免受地質(zhì)災(zāi)害的威脅。

巴東黃土坡曾是縣城居住人口最多、建筑面積最大的地區(qū)，最多達(dá)到4萬人口。隨著舊縣城整體搬遷避險(xiǎn)，現(xiàn)在縣政府駐地搬往西壤坡，處在黃土坡上的舊縣城失去了往日的熱鬧和商鋪林立的景象。黃土坡古滑坡促使舊縣城遷移，使得往昔繁華的舊縣城即將變成無人居住的地質(zhì)公園。

7　結(jié)論

（1）巴東黃土坡是一個(gè)多級次古滑坡，從黃土坡臨江Ⅰ號滑坡體中部的ZJ6勘探鉆孔的巖芯中可以看到在Ⅰ號臨江滑坡體存在多期次滑帶，主滑帶在78.7～80.7m，次級滑帶52～57m處。處在滑坡前緣的ZJ3鉆孔滑帶相對比較明顯，處在滑坡后緣的ZJ2鉆孔的巖芯看不到滑帶。

（2）中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）教育部長江三峽地質(zhì)災(zāi)害研究中心巴東野外大型試驗(yàn)場CJ4水位孔近3個(gè)月水位在67.9～68.8m范圍內(nèi)變動(dòng)，近3個(gè)月C301裂縫隙數(shù)據(jù)在0.1mm級別在變形，通過巴東試驗(yàn)場相關(guān)數(shù)據(jù)采集側(cè)面反映黃土坡Ⅰ號滑坡體在很緩慢的變形。

（3）三峽庫區(qū)蓄水到170m后，黃土坡古滑坡復(fù)活，危及黃土坡上近1.8萬人財(cái)產(chǎn)安全，2009年國家對黃土坡上舊縣城采取整體避險(xiǎn)搬遷。使得往昔繁華的黃土坡舊縣城即將變成無人居住的地質(zhì)公園，巴東黃土坡滑坡徹底改變了舊縣城。

［1］陳松，陳國金，徐光黎.黃土坡滑坡形成與變形的地質(zhì)過程機(jī)制［J］.地球科學(xué)：中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，33（3）：411-415.

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P642.22

A

1004-5716（2016）02-0005-04

2015-02-27

王浩（1989-），男（漢族），湖北荊州人，助理工程師，現(xiàn)從事礦山環(huán)境恢復(fù)治理、地質(zhì)災(zāi)害治理、地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評估等工作。