甘肅省東鄉族自治縣滑坡特征及成因分析

趙　欣，張瑞云

（甘肅省有色工程勘察設計研究院，甘肅蘭州730000）

甘肅省東鄉族自治縣滑坡特征及成因分析

趙欣*，張瑞云

（甘肅省有色工程勘察設計研究院，甘肅蘭州730000）

甘肅省東鄉族自治縣地質災害多發，在東鄉縣地質災害詳細調查成果的基礎上，對東鄉境內發育的滑坡地質災害進行了分類統計，并按照物質組成對滑坡特征進行了論述，同時對滑坡成因進行了分析，認為東鄉縣滑坡的形成主要受地形地貌、地質構造、地層巖性、水以及人類工程活動等方面的影響。

滑坡；類型；特征；成因分析

1　概述

甘肅省東鄉族自治縣（以下簡稱東鄉縣）位于處于隴中臨夏盆地內，屬深切的黃土溝壑區，滑坡等地質災害發育。東鄉境內的滑坡不僅分布廣、數量多，而且規模大、危害嚴重，1983年著名的灑勒山滑坡即發生在境內果園鄉。為進一步查明東鄉縣地質災害及隱患的分布、形成地質環境條件和發育特征，為各級政府制定地質災害防治規劃提供基礎地質依據，2013-2014年開展了東鄉縣地質災害詳細調查工作，共確定各類地質災害及隱患點655處，其中滑坡147處。

2　滑坡類型及特征

東鄉縣發育的147處滑坡，按物質組成，可分為巖土質滑坡、土質滑坡和巖質滑坡。按滑體厚度，可分為淺層滑坡、中層滑坡、深層滑坡和超深層滑坡。根據滑坡的運動形式，可分為牽引式滑坡、推移式滑坡和復合式滑坡。根據滑體體積，可分為特大型滑坡、大型滑坡、中型滑坡和小型滑坡。通過統計分析，東鄉發育的滑坡以土質和巖土質、大型、牽引式、中深層滑坡居多（表1）。

2.1巖土質滑坡

區內共發育46處巖土質滑坡，主要分布于地形較陡、臨空面較好、前緣開闊的高陡斜坡地段。滑體由黃土和新近系泥巖砂巖共同組成。滑坡輪廓形態特征明顯，平面形態呈典型的“圈椅狀”，各滑坡要素較清晰，部分老滑坡兩側形成雙溝同源，舌部混雜堆積，難辨層次。下伏泥巖產狀近水平或與坡向一致，滑動時紅層托動上部黃土一起運動。此類滑坡一般是在自重、地下水等長期作用下，經累進性變形、破壞發展形成。變形破壞一般是蠕滑—拉裂—剪斷型，滑動面多沿泥巖中的節理、裂隙等結構面發展形成。由于泥巖有較高的內聚力，其峰殘強度效應較大且呈脆性破壞。因此，鎖固段破壞時滑體失去了很大的抗滑力，同時也相應獲得了很大的下滑力，使滑體處于力的極不平衡狀態，所以此類滑坡通常有很大的滑動勢能，且后部滑面較陡，有利于形成高速滑動。故巖土質滑坡一般呈群體分布，以中深層為主，多屬大型或特大型滑坡。汪集鄉對坡村滑坡就是典型的巖土質滑坡（圖1）。

2.2土質滑坡

境內共發育土質滑坡60處，可分為黃土滑坡和堆積層滑坡2大類。

2.2.1黃土滑坡

黃土滑坡包括原生黃土及黃土狀土滑坡，是區內常見的滑坡類型，共發育54處，主要分布于河谷高階地前緣及黃土丘陵區的大型溝谷兩側陡坡地帶，滑動面一般為土體內的裂隙面或黃土—泥巖界面。黃土滑坡的平面形態較規則，多呈圈椅狀，后壁受垂直節理控制，一般較陡直光滑，坡度可達60°～70°，新滑坡后壁以上多見不連續圈椅狀卸荷裂縫。斜坡地帶滑體物質順坡堆積而呈起伏不平的斜坡地形，坡度多在25°～35°之間，部分堆積體呈大蒜狀。堆積物質松散，易被坡面水流及溝谷地表水流直接沖蝕，再次搬運堆積于溝道之中。黃土滑坡變形破壞方式多為牽引式。除少數規模較大的土質滑坡外，一般滑坡側緣及內部沖溝不發育。由于區內黃土層厚度不等，所以滑坡體積厚度不等，以中深層、大中型為主。董嶺鄉趙家村村委會滑坡就是較為典型的黃土滑坡（圖2）。

表1　東鄉縣滑坡類型統計表

2.2.2堆積層滑坡

主要是老滑坡再發育的滑坡和發育于斜坡中下部一帶第四系松散堆積物中的滑坡。

老滑坡再次發育的滑坡多為古老滑坡部分或局部的錯動滑移，整體復活滑動的很少。規模相對較小，堆積物質松散、粘結力小，多為中淺層，巖性組成為黃土、泥巖碎塊混雜堆積，結構零亂。

第四系松散堆積物中的滑坡一般分布于河流岸坡較陡、易受水水侵蝕的地段。堆積層一般較松散，土石混雜，底部與基巖的接觸面傾向坡外，內部有傾向坡外且較連續的細粒土透鏡體或夾層，抗剪強度較低，且相對隔水。地表水流易于入滲，細粒土夾層部位地下水作用比較活躍，在水的軟化作用和坡腳水流的沖刷作用下，易沿這些結構面發生滑動。此類滑坡一般為淺層，規模以中小型為主。鎖南鎮王家山滑坡是較典型堆積層滑坡（圖3）。

2.3巖質滑坡

巖質滑坡主要分布于巖性較為軟弱、結構破碎的新近系中，發育形成主要受巖層中的構造裂隙、軟弱夾層等結構面控制，滑體大部分為強風化層，地震、降水和地下水活動是主要誘發因素。變形破壞方式比較復雜，主要有塑流—拉裂型、滑移—彎曲型等，如那勒寺鎮劉家溝口東側滑坡（圖4）。

3　滑坡成因分析

東鄉縣滑坡的形成主要受地形地貌、地質構造、地層巖性、水以及人類工程活動等方面的影響。

3.1地形地貌

東鄉縣屬強烈侵蝕的丘陵溝壑區，區內溝深坡陡，切割強烈，地形破碎，共發育大小沖溝3083條，總長約5220km，溝壑密度平均達204條/km2，平均切割密度3.5km/km2。地形相對高差多在300～600m之間，溝坡坡度多大于35°，區內高而陡的斜坡所形成的有效臨空面使滑坡產生具備了基本地形條件。根據調查資料統計，區內發生滑坡的原始斜坡坡度多在28°以上，尤其集中在32°～48°的坡度范圍內，而坡形多為弧形凸型或直線型坡。從滑坡區域分布來看，巨型、大型成群發育的滑坡大都發生于巴謝河河谷區及規模較大的沖溝內，其開闊的溝谷地形、高陡的斜坡臨空面為重力侵蝕提供了良好空間。

3.2地層巖性

地層巖性是滑坡地質災害發育的重要內因和物質基礎。不同類型的巖土體具有不同的物理力學性質，組成的斜坡具有不同的穩定性，地層巖性對滑坡的發育有著明顯的控制作用。

東鄉縣所處的臨夏盆地是一個以前震旦系變質巖及古生代侵入巖為基底的新生代盆地，盆地內廣泛出露新近系上新統臨夏組與第四系黃土，總體形成黃土—泥巖、砂巖的區域性巖土體結構類型。區內的上新統臨夏組產狀平緩，層理清楚，構成近水平層狀地質體，出露的主要地層為臨夏組第三、四巖性段，巖性為泥巖、砂巖及礫巖等。第四巖性段以含鈣質團塊的泥巖為特征并夾有1～2層膠結礫巖，而第三巖性段以紫紅色砂質泥巖為主，夾有數層（單層厚度0.3～0.4m）砂巖和灰綠色條帶狀泥巖、泥灰巖。巖體裂隙較發育，部分達到并超過強裂隙率（8%）標準。泥巖遇水易軟化，特別是條帶狀灰綠色泥巖含粘土礦物成分高，水理反應強烈，遇水易軟化膨脹，使抗剪強度大大降低。這套易滑的泥巖地層在區內沖溝兩側斜坡及巴謝河沿岸廣泛出露，為滑坡的形成提供了良好條件。而區內黃土分布面廣，巖性為粉土，其厚度較大，結構疏松，濕陷性強，縱向節理及高傾角節理裂隙發育（表2）。據本次調查統計，區內黃土節理裂隙傾角大多大于45°，且順坡向（與沖溝走向同）的節理裂隙極為發育，裂隙面平整，延伸性好。黃土的特殊結構使降雨易于入滲，土體的抗剪強度不斷降低，控滑結構面不斷擴展，最終不僅單純形成黃土滑坡，而且與下伏的臨夏組軟巖層組合，易使整個斜坡產生蠕滑拉裂變形破壞，導致大規模的黃土—泥巖滑坡形成。

表2　區內各地層裂隙率統計表

區內古滑坡、老滑坡堆積體物質松散，巖土混雜，利于大氣降水的滲入，故部分老滑坡失穩而形成新滑坡，特別是巴謝河流域北岸，其Ⅱ級階地礫卵石層上普遍分布有一層含腐殖質高的灰黑色亞粘土，其抗剪強度低，阻滑力弱，岸坡堆積的次生黃土、坡積層及一些古、老滑坡在降雨入滲作用及自身重力作用下，易導致局部失穩而再次產生滑坡，因此，形成在古滑坡上發育老滑坡，繼而發生新滑坡的現象。

3.3地質構造

東鄉縣地質構造相對不發育，對滑坡地質災害的影響主要表現為新構造運動及地震的影響。新構造運動對滑坡的影響一般是通過對地貌的改造實現的，最終歸結為地形的影響，前已述及。總體而言，新構造運動使山地不斷抬升，流水不斷下切，斜坡高差不斷增加，其穩定性不斷降低，同時也使老滑坡堆積逐步抬高，臨空面加大，前緣坡體逐步變陡，造成滑體失穩，形成新的災害，這是目前區內災害不斷發生的重要因素。

地震作為新構造運動的一種表現形式，其對地質災害影響是直接性的。地震活動直接松動斜坡巖土體，破壞巖體結構和坡體穩定性，引發滑坡等地質災害。據史料記載和現場調查，并結合一些學者的研究資料，境內古、老滑坡的形成期與歷史上地震活動周期具有同步性，而部分滑坡是由地震直接誘發形成，如考勒鄉陰洼滑坡等。

3.4水的作用

3.4.1地下水

地下水是影響斜坡穩定性的重要因素，其作用主要表現在2個方面：一是地下水位上升增加了巖土體的荷載，加大了坡體重力，從而增加了坡體的下滑力；二是地下水的浸潤、潛蝕及對巖土體易溶礦物的溶解等作用，使斜坡力學強度降低，同時靜水壓力及動水壓力，也造成坡體抗滑阻力的降低，地下水的綜合作用強烈影響著斜坡的穩定性。區內與滑坡形成有關的主要有2個含水層，一是黃土孔隙裂隙潛水含水層，該層與臨夏組風化殼構成統一的含水層，地下水不僅對下部泥巖起軟化作用，而且由于泥巖隔水作用，使該層地下水沿黃土與泥巖接觸界面附近潛移、滲流，該層地下水的作用易使上部黃土沿巖土分界面滑移；二是臨夏組第四巖性段底部的礫巖含水層，該含水層下部巖體均含不均一裂隙水，并以泉的形式排泄。地下水的不斷滲流及對泥巖的軟化，降低了坡體的穩定性，這是黃土—泥巖滑坡的重要影響因素。

3.4.2地表水

區內大部分沖溝溝道狹窄，滑坡堆積體直接壓迫溝道，阻礙水流，少數溝谷常年性地表水及降雨引發的短暫洪流直接側蝕、沖刷坡腳，滑坡前緣物質被不斷帶走，引發后部坡體失穩。而滑體內部沖溝發育，地形破碎，降雨引發的地表水流的不斷切蝕，造成溝坡兩側坡體失穩，不斷向沖溝內滑移。此外，劉家峽水庫庫水對岸坡的浸潤及蓄水位升降對斜坡的影響，是造成庫岸斜坡失穩的重要影響因素。

3.5人類工程活動

隨著社會的發展，人口的增加，人類活動空間、方式和強度都在不斷增加，一些不合理的經濟活動直接或間接地誘發地質災害的發生。區內人類經濟工程活動誘發滑坡災害主要表現在以下幾個方面：一是開挖坡體，筑路建房，形成高陡邊坡而產生滑坡；二是集中建房加載，誘發坡體失穩；三是農田灌溉及庫水浸潤坡腳，造成滑坡、崩塌。

4　結語

東鄉縣發育的滑坡類型以土質和巖土質、大型、牽引式、中深層滑坡居多。并按照物質組成對巖土質、土質和巖質滑坡的特征進行了論述，同時對滑坡成因進行了分析，認為東鄉縣滑坡的形成主要受地形地貌、地質構造、地層巖性、水以及人類工程活動等方面的影響。

［1］張倬元，王士天，王蘭生.工程地質分析原理［M］.北京：地質出版社.

［2］甘肅省地礦局.甘肅省區域地質志［M］.北京：地質出版社.

TD854

A

1004-5716（2016）03-0012-04

2015-03-06

趙欣（1975-），男（漢族），甘肅武威人，工程師，現從事水工環工作。