不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)特征及影響因素分析

潘仁建

(西南能礦建設(shè)工程有限公司，貴州 貴陽550001)

0 引 言

不穩(wěn)定斜坡是指在地質(zhì)特征等內(nèi)因及降雨等外因綜合影響下發(fā)生，且處于蠕滑變形階段不具備連續(xù)貫通滑動面的斜坡。常見的變形跡象主要是地面房屋的局部損壞、斜坡土地的開裂及局部小規(guī)?；?。從不穩(wěn)定斜坡發(fā)育特征思考，明確地質(zhì)災(zāi)害隱患區(qū)內(nèi)的地質(zhì)特征和掌握地質(zhì)災(zāi)害的誘發(fā)因素對不穩(wěn)定斜坡的防治極為重要。以“桐梓縣水壩塘鎮(zhèn)集中村一心組王家營不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害”為例，通過工程地質(zhì)測繪、鉆探等勘察手段，剖析該不穩(wěn)定斜坡的地質(zhì)特征及影響因素。

1 項目概述

2016年7月，桐梓縣水壩塘鎮(zhèn)集中村一心組王家營村民居住區(qū)發(fā)育一不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害。該不穩(wěn)定斜坡位于1條沖溝西北側(cè)。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，不穩(wěn)定斜坡主滑方向235°，為圈椅狀形態(tài)，縱向長約230 m，橫向?qū)捈s150 m，不穩(wěn)定斜坡面積34 500 m2，不穩(wěn)定斜坡平均厚度10 m，體積約34.5×104 m3，屬中型不穩(wěn)定斜坡，見圖1。

2016年7月地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)點右側(cè)公路旁側(cè)出現(xiàn)近圓弧狀裂縫，長約為21 m；同期，左側(cè)房屋墻體及地面出現(xiàn)開裂，硬化道路拉裂。已開裂的裂縫不斷擴張，位移不斷增大，前緣田坎出現(xiàn)局部垮塌，且斜坡所處地形為“凹”字形，左右兩側(cè)邊界高于中部，兩側(cè)基巖出露，相應(yīng)中部土層較厚，局部房屋切坡陡坎處泉點出露，為斜坡的滑動變形提供內(nèi)在條件，在長時間持續(xù)雨條件下，極有可能發(fā)生大規(guī)模的滑動變形。

圖1 不穩(wěn)定斜坡全貌

2 不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)特征

2.1 地形地貌

不穩(wěn)定斜坡總體處于侵蝕型中低山緩斜坡、臺地地貌，最高海拔為區(qū)內(nèi)東北側(cè)，高程為944.0 m，最低點位于區(qū)內(nèi)西南側(cè)，高程為897.0 m，最大高差47 m。不穩(wěn)定斜坡區(qū)微地貌為：不穩(wěn)定斜坡后緣為陡坡，坡度在40°～60°左右，植被發(fā)育；中部為平臺、陡坎相間的耕地，坡度在5°～30°左右；前緣為較陡峽谷斜坡，坡度在40°～50°左右；左側(cè)為山脊，右側(cè)為近直立陡坡。坡體中部分布有季節(jié)性沖溝，沖溝從坡體中部一直延伸到不穩(wěn)定斜坡前緣沖溝。

2.2 工程地質(zhì)特征

據(jù)勘查區(qū)內(nèi)出露巖層的力學性質(zhì)、巖性及組合關(guān)系，將區(qū)內(nèi)巖層劃分為軟質(zhì)(軟硬相間)巖組及松散巖組兩種類型，見表1。

2.3 水文地質(zhì)特征

2.3.1 地下水類型

該區(qū)地下水類型以碳酸鹽巖巖溶水和基巖裂隙水為主，勘查區(qū)局部開挖陡坎處地表泉出露，地下水潛水位埋深較淺，對坡體穩(wěn)定性影響程度較大。

2.3.2 含水巖組及富水性

1)第四系孔隙水：含水巖組為第四系粉質(zhì)粘土夾碎石層、耕植土層。其中耕植土層、粉質(zhì)粘土夾碎石層結(jié)構(gòu)較松散，其含水性和透水性均較好。在降雨時，孔隙水并通過孔隙滲透至巖土界面軟化土體，降低巖土界面物理力學性質(zhì)，有可能導(dǎo)致邊坡外側(cè)局部土體滑塌。

表1 工程地質(zhì)巖組特征表

2)碳酸鹽巖巖溶水：該類地下水主要賦存于志留系下統(tǒng)龍馬溪組(S1l)泥質(zhì)灰?guī)r的巖溶裂隙和構(gòu)造裂隙中，主要接受大氣降雨和上層滯水補給，通過巖溶裂隙徑流，場地巖石中風化以上基巖為透水層；中風化層為含水層，透水性較好。

3)基巖裂隙水：該類地下水主要賦存于志留系下統(tǒng)龍馬溪組(S1l)頁巖的節(jié)理裂隙中，富水等級弱。

由此分析，基巖節(jié)理裂隙強烈發(fā)育，裂隙貫通性較好。場地處于斜坡的中下部，該區(qū)地下水位較淺，場地處于該區(qū)地下水的排泄徑流區(qū)。

2.3.3 地下水的補給、徑流、排泄

自然條件下，大氣降水形成的坡面流或直接沿第四系入滲及志留系下統(tǒng)龍馬溪組(S1l)的頁巖的節(jié)理裂隙內(nèi)或?qū)娱g微發(fā)育的節(jié)理下滲，沿表層風化帶或第四系向沖溝方向徑流，由于場區(qū)地形為陡斜坡與緩斜坡交接的地形。受中部沖溝的控制，該區(qū)段地下水、地表水總體趨勢沿中部地勢低洼處運移，再集中向區(qū)內(nèi)地下水最低排泄基準面——南側(cè)深沖溝排泄。

3影響因素

3.1 地形坡度較大

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查不穩(wěn)定斜坡區(qū)域現(xiàn)狀地形和地層產(chǎn)狀(西側(cè)坡面與巖層產(chǎn)狀基本一致)、不穩(wěn)定斜坡處微地形、鉆探揭露的土層厚度(0～13.7 m)，及不穩(wěn)定斜坡第四系覆蓋層碎塊石和前緣堆積的塊徑較大的塊石(原巖均為志留系下統(tǒng)龍馬溪組(S1l)上段的泥質(zhì)灰?guī)r)等因素綜合分析，該點歷史上曾發(fā)生過楔體滑坡，形成了不穩(wěn)定斜坡前緣、后緣土層薄中部厚，左側(cè)土層薄右側(cè)厚的特點，為不穩(wěn)定斜坡的形成提供了物源。

且不穩(wěn)定斜坡坡度較大，一定程度上為斜坡土體的滑動提供動力；從不穩(wěn)定斜坡的變形現(xiàn)狀分析，現(xiàn)狀不穩(wěn)定斜坡的變形模式為第四系牽引式滑坡。

3.2 持續(xù)性強降水

1)持續(xù)性強降水是致使斜坡變形破壞的主要因素，致使巖土體處于飽水狀態(tài)，導(dǎo)致不穩(wěn)定斜坡的重度增加、動水壓力增大，不穩(wěn)定斜坡區(qū)的第四系失去平衡，土粒在不斷沿平衡方向運動，調(diào)整土粒間的應(yīng)力分布。

2)滑床主要為志留系下統(tǒng)龍馬溪組(S1l)的黑色炭質(zhì)頁巖，為區(qū)內(nèi)的相對隔水層，持續(xù)性強降水致使巖土界面一帶形成水膜，為地表水的下滲提供了位移通道，水在不斷沿勢能低處徑流，季節(jié)性沖溝成為了水體集中排泄的逕流路逕。

根據(jù)勘查巖土界面為第四系覆蓋地段的軟弱結(jié)構(gòu)帶，凸形或呈脊狀的第四系塊體重度增加，當大于巖土界面局部土體的極限抗剪強度時，土體發(fā)生剪切、揉搓過程，最終導(dǎo)致局部土體剪切破壞，而形成不穩(wěn)定斜坡。

3.3 人類工程切坡

根據(jù)調(diào)查，不穩(wěn)定斜坡區(qū)中部居民區(qū)及前緣存在不同規(guī)模的陡砍，多為人類工程活動開挖形成，在水體作用下失穩(wěn)，導(dǎo)致多處產(chǎn)生局部小滑塌，為不穩(wěn)定斜坡的形成提供了良好的臨空面條件。

4 結(jié) 語

不穩(wěn)定斜坡體中第四系殘坡積含碎塊石粉質(zhì)粘土層表層在長期的雨水沖刷及下滲過程中，將部分粒徑較小的土顆粒帶走，從而降低了土體的物理力學強度，同樣，在土體長期下滲過程中，因為頁巖為相對隔水層，地下水對底層土體的作用也會使土體的物理力學強度降低。且在人類工程切坡形成良好臨空面及地形坡度較大提供優(yōu)勢動力的條件下，致使斜坡發(fā)生開裂變形跡象，發(fā)育成局部滑塌—蠕滑變形狀態(tài)的不穩(wěn)定斜坡。