鐘山區馬落箐滑坡地質災害成災機理分析

張坤 彭濤 方家虎 陳勝華 羅云洪

摘要：基于鐘山區馬落箐地質災害的地質背景，分析滑坡地質災害的地面變形特征，研究其可能的影響因子，綜合得出其成災機理為：研究區域下方存在的采空區為該滑坡的內因，長時間的降雨影響以及短時間內強降雨為其外因，并對其防治提供了合理依據。

關鍵詞：滑坡；地質災害；成災機理

1.引言

我國是一個多山的國家，在降雨、地震等不利因素影響下，滑坡地質災害的發生往往帶來巨大的經濟損失及人身傷亡[1-5]。鐘山區馬落箐滑坡地質災害于2018年10月25日發生滑動；2018年11月6日下午3時，該滑坡出現變形加劇；2018年12月21日上午，該滑坡變形再次出現加劇。

2.研究區概況

鐘山區馬落箐滑坡地質災害于2018年10月25日發生滑動，后緣出現大量貫穿性拉張裂縫，對其下方4戶9人及其房屋、212省道上過往行人、車輛等構成較大威脅。根據《滑坡防治工程勘查規范》[6]，該滑坡防治工程等級為Ⅲ級，滑坡平面變形區劃分（見圖1）。

2.1地質構造

研究區區域構造屬揚子準地臺黔北臺隆六盤水斷陷威寧北西向構造變形區格目底向斜北東翼西段，區內地層呈單斜產出，地層產狀276°∠80°，地形坡向與地層傾向呈反向關系。

2.2地形地貌

研究區屬高原剝蝕中山地貌，受地形切割影響，呈“兩溝夾一山”，即山脊兩側各發育一條由西向東呈“V”字型展布的季節性沖溝。滑坡位于山脊東部斜坡，中上部斜坡坡度45°～55°，中部斜坡坡度0°～5°，中下部斜坡坡度10°～30°，整體地勢呈上陡下緩；滑坡后緣最高海拔2138m，前緣位于212省道內側，海拔1999m，相對高差約139m；斜坡中下部及212省道內側存在2m～6m高的陡坎。

2.3地層巖性

研究區區域主要出露第四系（Q）的殘坡積層，褐黃色，粘土或者粘土夾碎石，成分為強風化粉砂質泥巖，結構稍密，下伏地層二疊系上統龍潭組（P3l），巖性主要為淺灰色、灰色薄層狀粉砂巖、泥質粉砂巖、泥巖、炭質泥巖等。

2.4工程地質和水文地質條件

根據巖土體的力學性質、巖性及組合關系，將研究區內巖層劃分為松散巖類工程地質巖組、軟質巖類工程地質巖組兩類。

根據出露的地層巖性、含水介質特征及地下水動力條件，將研究區內地下水劃分為松散巖類孔隙水和基巖裂隙水兩類。大氣降雨是區內地下水主要的補給來源，補給方式為降雨通過巖石中的裂隙、構造裂隙等形式滲入補給，補給期集中在每年雨季。地表徑流量變化較大，地表水以坡面流形式匯集于低洼處的溝谷內，地下水沿裂縫向采空下滲形成降落漏斗，區內地下水總體由西向東經流。

3.滑坡地質災害特征

據滑坡邊界特征，滑坡主滑方向為72°，縱向長約225m，橫向寬105m，滑體厚0m～17.5m，平均厚約8m，滑體約18.9×104m3，屬中型中層推移式滑坡（見圖2、圖3）。

研究區內主要發育有20處地裂縫，長8m～50m，寬1m～ 50cm，呈45°～125°方位展布（見表1）；滑坡中部煤層露頭處10年前已形成3處規模不等的塌陷坑、呈橢圓形，塌陷面積約90m2～500m2，現已基本充填。2018年10月25日持續降雨影響，研究區斜坡發生滑動，2018年11月6日下午3時，該滑坡變形加劇，監測數據顯示，最大累計變化量99mm，最小累計變化量為2mm。2018年12月21日上午，該滑坡變形再次加劇，監測數據顯示，最大累計變化量1711mm，最小累計變化量為11mm。

4.滑坡地質災害影響因子及成災機理

4.1影響因子

（1）地形條件

勘查區為上陡下緩的斜坡地形，中上部斜坡坡度45°～55°，中下部斜坡坡度5°～30°，最高點位于滑坡后緣山頂，海拔2168m，最低點位于滑坡前緣，海拔1999m，相對高差約169m，為滑坡的失穩提供了臨空條件。

（2）地質構造

受地質構造、巖體卸荷、風化作用的影響，區內巖體節理裂隙發育，巖體完整性差，易引起滑坡。

（3）地層巖性

滑坡所在斜坡地層巖性為二疊系上統龍潭組碎屑巖組等。該巖組抗風化力弱，抗壓強度低，遇水易軟化，風化后常呈土狀，工程力學性質差，易在巖層中形成軟弱面，引起滑坡等地質災害。

（4）水的作用

降雨是影響滑坡穩定的主要因素。其主要的作用有：一是滑坡位于采空區上方，周而復始的地下水位變動，使保安煤柱破壞，進而導致頂板裂隙不斷的發展變化；二是水的物理化學作用降低了巖土體的抗剪強度；都使得滑坡在雨季的穩定性大幅下降，因而暴雨對滑坡的穩定性影響極大，是引發區內滑坡失穩的主要因素。

（5）采礦活動

研究區位于原福利煤礦礦權范圍內，福利煤礦于1996年建井，1999年進行改造，生產能力3萬噸/年，主要開采M51、M52、M63及M66煤層，截至2007年，+1890m以上大部分塊段已采空，+1880至+1840m標高，4層可采煤層的主要準備巷道基本形成。采礦活動形成采空區，致使地下水位整體下降，且破壞了山體的相對應力平衡，應力發生重分布，巖體發生變形、破壞，進而致使地表開裂、塌陷，不利于斜坡穩定，易發生滑坡。

4.2成災機理

鐘山區馬落箐滑坡地質災害成災機理分析如下：

（1）滑坡區域下方存在早期開采現成的采空區，破壞了巖土體的相對應力平衡，導致巖體發生變形、破壞，進而致使地表開裂、下挫、塌陷。

（2）大氣降雨是區內地下水主要的補給來源，受降雨控制明顯，降雨時地下水位上升，雨后地下水位又逐漸下降，周而復始，采空區內原本留設的保安煤柱遇水軟化、破壞，加速采空區頂板發生變形、破壞，加劇了地表開裂、下挫、塌陷。

（3）采空區地表的變形不斷加劇，導致滑坡中上部陡斜坡段“基座”不穩，坡體下挫，對坡腳形成擠壓，推動滑坡中下部平緩段前移。

（4）2018年10月底，研究區內短時間的強降雨，降雨除以坡面流形式匯集于低洼處的溝谷內外，沿裂縫向采空下滲，使地下水位相對上升，產生浮托力，雨后，地下水位又逐漸下降，產生滲透力，引起滑坡地質災害加劇變形。

5.結論

通過對鐘山區馬落箐滑坡地質災害成災機理的分析研究，得出以下結論：

（1）基于研究區域已有的基礎地質資料的研究分析，結合現場調查，基本查明了該滑坡地質災害的特征和影響因子。

（2）該滑坡地質災害的成災機理為：研究區域下方存在的采空區為該滑坡的內因，降雨的長時間影響以及短時間內的強降雨為其外因。在既有的采空區的影響下，外加不利的地形條件、地層巖性、地質構造和長期以來的降雨等因子的作用下，2018年10月底的短時間強降雨誘發該滑坡地質災害的形成及加劇變形。

（3）通過對該滑坡地質災害的成災機理的研究，為其防治工作提供了合理的依據。

參考文獻：

[1]袁磊，張安琪.川西會理縣蓮花村4組滑坡形成機制及穩定性分析[J].路基工程， 2017（6）： 205-208.

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[3]陳曉剛，余和廣.重慶萬利高速公路某含煤順層巖質滑坡機理分析及防治措施研究[J].甘肅科技. 2017， 33（7）： 81-84.

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[5]黃潤秋，許強.地質災害過程模擬和過程控制研究[M].北京：科學出版社， 2002.

[6]GB/T 32864-2016滑坡防治工程勘查規范[S].北京：中國標準出版社， 2016.