潘家溝玄武巖滑坡變形特征與防治措施研究

尹先娥，劉 勇，常智勝

(貴州省地質環境監測院，貴州 貴陽 550000)

六盤水市廣泛分布著二疊系玄武巖，主要顯露在中高山地區。受高原季風氣候影響，冬季干燥、夏季潮濕，區內玄武巖易于崩解和風化，風化層厚度多達幾米甚至幾十米，土體風化程度高，易發生滑坡、崩塌等地質災害；修筑于其上的高速公路、鐵路等工程在建設和運營過程中也極易引發工程事故和地質災害，這將對人民的生命財產安全造成嚴重的威脅，同時對城市的經濟發展也將帶來很大程度的影響。因此，研究玄武巖地區的地質災害對防災減災具有重要意義。

1 研究區概況

潘家溝玄武巖滑坡位于貴州省水城縣順場鄉營盤村潘家溝至倉庫一帶。自發現滑坡隱患開始，街道后部陡坎處已多次發生滑塌。目前，滑坡體在強降雨條件下處于欠穩定狀態，對順場鄉養老院、衛生院及集鎮居民一千余名居民的生命財產安全造成了嚴重的威脅。

滑坡區屬侵蝕性中山峽谷地貌，受北盤江流域的深切割的影響，區內溝谷發育；區域構造上處于揚子準地臺黔北臺隆六盤水斷陷威寧北西向構造變形區中部，普安旋扭構造變形區北部及黔北臺隆遵義斷拱畢節北東向構造變形區西南(尹先娥等，2016)[1]；研究區廣泛分布的峨嵋山玄武巖，呈巖體柱狀、網狀節理面發育，滲透性強、表層強風化土體厚度大，屬區域性不良地質災害區。區域地層為第四系人工填土(Q4ml)、第四系殘坡積物(Q4dl+el)和二疊系上統峨眉山玄武巖(P3β)。

2 滑坡的基本特征

2.1 形態、規模

潘家溝滑坡位于順場鄉集鎮養老院、衛生院所在斜坡上。滑坡長約115 m，寬約280 m，滑坡主滑方向293°， 滑體厚度一般8～20 m，滑坡體積約386 400 m3，為玄武巖風化堆積層滑坡，運動形式為推移式。滑坡邊界主要通過微地貌結合滑坡變形開裂特征來確定的，滑坡后部為緩平臺，土地利用類型為耕地，中部為集鎮街道，街道后側為高7～9 m的陡坎，陡坎臨空面裸露，前緣為陡斜坡，平面形態為“圈椅狀”，剖面形態為階梯狀。滑坡后部為緩平臺，土地利用類型為耕地，中部為集鎮街道，街道后側為高7～9 m的陡坎，陡坎臨空面裸露，前緣為陡斜坡，土地利用類型為耕地，為滑坡提供了臨空位移空間。

2.2 巖土體結構特征

滑體主要由粘土夾少量碎石組成，結構松散，力學強度低，孔隙度大，透水性強，工程性質差。滑坡滑面為巖土分界面，滑帶土為粘土，厚度約0.1 m。

滑床由二疊系上統峨眉山組(P3β)玄武巖組成，節理裂隙非常發育，巖體非常破碎。

2.3 地質災害現狀

目前滑坡中部街道后部陡坎處共有三處發生滑塌：(1)陡坎北側養老院后部發生滑塌，導致養老院房屋墻壁地面開裂、圍墻倒塌、簡易擋土墻傾倒等；(2)養老院旁邊民房背后發生滑塌，致使簡易擋墻倒塌；(3)2016年6月16日，陡坎南側發生小型滑塌，滑塌方量1 800 m3，嚴重威脅滑坡前緣民房、公路及5戶22人的生命財產安全。其它區域未見明顯變形跡象。

3 滑坡變形破壞機理分析

3.1 玄武巖殘積土的工程地質特性的影響因素

3.1.1 地形地貌條件

滑坡區地形為馬蹄狀，地形前陡后緩，滑坡中部街道后部陡坎高達約7-9m，多處發生過滑塌，臨空面裸露，不利于滑坡的穩定。

3.1.2 巖土體結構[1]

滑體主要由粘土夾碎石組成，結構松散，力學強度低，孔隙度大，透水性強，工程地質性質差，且滑床為玄武巖，巖層產狀為順坡向，易在巖土分界面形成軟弱帶，在重力作用或外部因素影響下，坡體穩定性差(唐大雄等，1992)。

3.1.3 大氣降雨

研究區年平均降雨日215 d，最多年份(1996年)有245 d，最少年份(1958年)有191 d ，一年中有1/2到2/3天數為雨日。年降雨量在1 100～1 300 mm之間，據已收集到的境內39 a的降雨資料統計結果，多年平均降雨量為1 213.5 mm，最少年份(1966年)降雨量為884.8 mm；最多年份(1983年)為1 551.8 mm。最大與最小年降雨量之比為1.75。豐水年為1 372 mm，平水年為1 213.5 mm，枯水年為1 120 mm，特枯年為970 mm。降水量分布不均，降水多集中在5-10月，占年總降水量的84.83%，而6、7、8三個月就占了全年降水量的53.04%，降水量最多的是6月，占全年總量的19.56%。

大氣降雨對滑坡的影響主要是：雨水對滑坡臨空面表層沖刷，使得表層不穩定；雨水沿坡面不斷向旁邊的低洼地區及滑坡體前緣滲透并排泄，使得滑帶土的含水量變大，坡體的自重增加，降低了土體的力學特性，最終滑帶土的抗剪特性降低。斜坡的水動力條件隨降雨發生改變，下滑力不斷增大，抗滑力不斷降低，滑坡體的穩定性漸漸被破壞，變形特征日漸明顯，最終失穩(韓麗娜，2017)[2]。

3.2 滑坡成因機制分析

滑坡為淺層松散堆積層滑坡，覆蓋層結構松散，厚度較大(前薄后厚)，且局部臨空面裸露，地形坡度較陡，坡體內部易沿巖土分界面形成滑面，滑面形狀為折線形。根據滑坡的地形、巖土結構特征，滑坡后部易發生應力集中，滑坡后部最先發生變形破壞，滑體前緣隨之緩緩發生變化，屬于推移式滑坡。由于滑坡體沒有設置防滲水的相關措施，降水不斷深入坡體內部，在水的軟化作用下覆蓋層的抗剪強度降低，沿巖土分界面形成軟弱帶，促進了滑坡的發生發展。

3.3 滑坡的變形發展趨勢

滑坡區地形前陡后緩，滑坡中部街道后部陡坎高達約7～9 m，多處發生過滑塌，臨空面裸露，為滑坡提供了臨空位移空間和地下水排泄場所。中部大寨溝側蝕作用強烈，滑體上部玄武巖風化層遇水易膨脹，力學強度降低，工程地質性質差；巖層產狀為順坡向，易在巖土分界面形成軟弱帶。在地下水的浸潤、軟化作用下覆蓋層的抗剪強度降低，玄武巖柱狀節理又為地下水的滲透和排泄提供了良好的通道。因此，在暴雨等不利工況下，滑體土含水量增加，滑帶土抗剪強度降低，下滑力增強，坡體極有可能變形加劇乃至失穩，誘發大規模滑坡地質災害，危害巨大。

4 防治措施建議

根據滑坡的變形破壞機理分析，玄武巖特殊的工程地質特性和降雨是影響本滑坡穩定性的主要因素。在滑坡防治工程中應采用多措施綜合治理的原則，加強對滑坡穩定性的監測，并對其穩定性變化提前預警。

(1)在分析滑坡形成機制、穩定性評價及發展趨勢的基礎上，考慮到坡腳建筑物的重要性、對群眾生命安全危害的社會影響性，建議在滑坡前緣、中部設置抗滑樁，樁頂設置連接梁，樁間設置擋土板，同時充分考慮地表截排水系統，在滑坡中部抗滑樁樁頂和滑坡后緣設置排水溝，減少雨水下滲對坡體穩定性的影響。

(3)建議加強對滑坡的監測預警，在其相應部位布設監測點，加強對滑坡變形破壞的動態監測。

(4)禁止以任何形式在斜坡坡頂加載、坡腳切坡，在未進行有效治理前，嚴禁在地質災害危險區進行修房建屋、修路等工程施工。

(5)建議政府相關部門對當地村民做好宣傳教育工作，嚴禁放火燒山。