符 勛,李海潘*,許 威,黃國平
(1.江西省贛南地質調查大隊,江西 贛州 341000;2.贛州市地質災害重點實驗室,江西 贛州 341000)
南康區城市垃圾衛生填埋場位于龍回鎮半嶺村陳坑組一條北東東向丘陵溝谷中,已投入使用,進出垃圾填埋場道路位于南側山坡腳,道路開挖形成高陡人工切坡,2021年3月10日持續降雨中,道路邊坡局部發生山體發生滑坡,前緣滑體從人工切坡頂部滑動堆積于道路上,堵塞交通,潛在方量達到26 000 m3,直接威脅垃圾填埋場和垃圾運輸車輛及道路的安全。
滑坡周邊區域屬于丘陵地貌,相對高差一般30~80 m,坡度 20°~30°,局部 35°以上。山頂渾圓,“U”型谷發育,谷底較平緩,山坡植被發育,植被覆蓋率達 85%以上,多為松衫雜木等喬本植物。滑坡所在斜坡呈近東西走向,傾向北西,相對高差60 m左右,自然坡度25°~30°,植被發育,主要為雜木和松樹,坡腳人工開挖形成三級邊坡,每級高度6~11 m,其中下面兩級臺階被垃圾填埋。
滑坡區及其附近地層主要有[1]:表層為殘坡積(Qel-dl)含碎石黏性土,厚度一般0.2~0.5 m,凹坡地帶局部可達2~3 m;下伏地層為震旦系老虎塘組(Z2l),巖性為中厚層狀石英巖及條帶狀石英巖(硅質巖)夾含碳砂質絹云千枚巖及絹云千枚巖,巖層產狀 350°~10°∠40°~68°,傾向與坡向基本一致,為順向坡[2]。
殘坡積含碎石土厚度變化較大,可塑[3],植物根系發育,中等壓縮性,碎石含量20%左右,大小2~5 cm,棱角狀,主要成分為石英巖,也見少量砂質絹云千枚巖顆粒。石英巖(硅質巖)抗風化能力較強[4],節理裂隙較發育,被節理裂隙切割成大小0.4~1.0 m的巖塊,節理裂隙面多被泥質充填;絹云千枚巖抗風化能力較差,易行成軟弱夾層[5]。
區域地下水類型有松散巖類孔隙水和基巖裂隙水[6]。松散巖類孔隙水:主要賦存于殘坡積含碎石或碎石質黏性土中,一般情況下,地下水位較低,只有雨季或臺風暴雨季節地下水位抬升,才會有地下水[7]。主要靠大氣降水補給,垂直入滲給基巖裂隙水或在坡腳直接排泄[8],流經途徑短[9]。
基巖裂隙水:賦存于基巖裂隙中,含水量貧乏,從開挖的幾個人工邊坡看,均未見地下水滲出或泉水出露,地下水位較低。基巖裂隙水主要接受大氣降水補給,巖石風化裂隙較發育,坡度緩,利于降水滲入,但由于裂隙多被泥砂充填,滲入補給有限。地下水徑流取決于地形及基巖裂隙發育方向,徑流量取決于滲入補給量及裂隙發育程度。基巖裂隙水大部分形成徑流,呈散流或泉形式,排泄于溝谷洼地。
滑坡及其附近區域構造不發育。滑床地層為震旦系老虎塘組變質巖,巖石受多期次構造影響,節理裂隙發育,其中一組節理產狀245°∠40°~65°發育,延伸長數十米,裂面光滑呈舒緩波狀,后期被泥砂充填,表現出先壓扭后張的特征[10]。該組節理裂隙呈順坡向產出,為主要的滑裂面[11]。
滑坡平面形態呈舌形(見圖1),剖面形態呈線形,主軸長52 m,寬約100 m,厚約5 m,面積約5 200 m2,體積約26 000 m3,主滑方向340°。

圖1 滑坡平面圖Fig.1 Landslide plan
2021年3月10日強降雨中,滑坡產生滑動,后緣位于山脊分水嶺處,產生一條拉漲裂縫,延伸長約70 m,下錯約2.2 m,并沿著巖層節理裂隙面向前滑移約2 m,后緣壁產狀340°∠55°。左右兩翼開裂下錯明顯,與后緣裂縫相連形成滑坡周界,其中右翼變形較大,裂縫下錯局部達4 m左右,裂縫可見深度可達5~6 m;左翼開裂寬度達0.7~1.5 m,下錯0.5~1.5 m,裂縫中堆積有大小0.4~1.0 m的變質砂巖巖塊。滑體上裂縫發育,方向縱橫交錯,肢解滑體,裂縫寬度 0.2~0.8 m,可見深度 1.5~4 m,表層為殘坡積碎石黏性土,下部為變質砂巖、粉砂巖夾千枚狀板巖、千枚巖等,松樹、雜木等喬木傾斜或倒塌,形成醉漢林(圖 2~8)。滑床為震旦系老虎組(Z2l)變質砂巖、粉砂巖夾板巖,產狀為10°∠68°。參考類似工程經驗和巖體力學參數,采用理正巖土邊坡計算軟件對主剖面 A-A’穩定性進行定量計算。采用總應力法,不考慮地震,考慮滲透力作用,不考慮邊坡外側靜水壓力。根據穩定性分析結果,在工況 1(基本荷載)時邊坡穩定性系數為1.08,處于極限平衡狀態;在工況2(基本荷載+降雨荷載)時邊坡穩定性系數為 0.92,處于不穩定狀態。即在暴雨條件下,再次發生滑坡的可能性較大。

圖2 滑坡后緣裂縫Fig.2 Cracks on the trailing edge of the landslide

圖3 滑坡右翼開裂下錯Fig.3 Cracked right wing of landslide

圖4 滑體左翼下錯Fig.4 Cracked left wing of landslide

圖5 滑體裂縫Fig.5 Crack

圖6 滑坡全貌及前緣(部分滑體堆積于人工切坡臺階上)Fig.6 Overall view and front edge of the landslide (part of the landslide is piled up on the artificially cut slope steps)
滑面為巖層面或順坡向節理裂隙面,裂面有泥質、砂質(巖屑)充填(圖7~8),厚度5~10 mm,可見明顯擦痕。滑坡前緣懸空,部分滑體落入坡腳新開挖道路上,被清理后形成兩級臺階坡。滑體絕大部分停留在斜坡上,其前緣高懸,危及坡腳垃圾填埋場及填埋場施工機械和人員生命財產安全[12]。滑坡為巖質滑坡,滑動面形態為折線形;再根據剪出口明顯、后緣陡坎后無裂縫發育的特點,推測出潛在滑動面位置;根據滑體裂縫發育,方向縱橫交錯,肢解滑體的特征,推測滑坡為淺層滑坡。根據以上滑坡特征,推測潛在滑動面如圖9所示。

圖7 滑面泥質充填物Fig.7 Slippery mud filling

圖8 滑面泥砂質充填物中的擦痕Fig.8 Scratches in muddy sand fillings on slippery surfaces

圖9 應急放坡示意圖Fig.9 Schematic diagram of emergency slope release
(1)地形地貌
滑坡位于丘陵斜坡地貌,滑體后緣至前緣相對高差達50 m,斜坡坡度普遍達到25°,局部達30°,相對高差較大加上陡峭的自然坡度是滑坡產生的主要內在因素之一。
(2)地層巖性和巖土體特征
滑坡區地層巖性為中厚層石英巖(硅質巖)夾砂質絹云千枚巖及絹云千枚巖,巖石抗風化能力差異很大,絹云千枚巖易風化成軟弱夾層,加上順坡向產出,是一起滑坡的另一內在因素之一。
(3)地質構造
層間節理裂隙發育,裂隙面光滑呈波狀起伏,延伸數十米甚至上百米,產狀與巖層產狀基本重合,經過多次構造作用,前期表現出壓扭后期為張性特征,裂隙面近地表處為泥沙質充填,厚度 5~10 mm,層間節理裂隙發育是引起滑坡的重要軟弱結構面之一。
(4)人工切坡與強降雨
垃圾填埋場開挖形成三級人工切坡,總高度達到二十多米,形成高陡邊坡,破壞了自然斜坡的結構與力學平衡,在強降雨作用下,地表水沿著順坡向節理裂隙面入滲,軟化泥沙質充填物,降低了節理裂隙面抗剪強度值,從而誘發滑坡。
目前,大部分滑體仍停留在原始斜坡上,持續降雨將進一步誘發滑坡活動,危及公路及垃圾填埋場安全,因此有必要采取應急處置措施,解除滑坡隱患。
(1)在滑坡外圍設置警示牌、警戒線,禁止人員車輛進入滑坡危險區。
(2)由于潛在滑坡隱患規模方量大,影響垃圾填埋場的正常運行,需要立即進行削方減載。針對滑面埋深較淺、延伸長的特點,削方減載后按臺階放坡,以保持邊坡的穩定性。總體采取清理滑坡體(削方減載)+臺階放坡+截排水等措施,消除滑坡隱患。
(3)加強對滑坡體的監測和預警,發現險情,及時避讓。
南康區城市垃圾衛生填埋場滑坡是由切坡引起強降雨誘發的小型巖質滑坡,目前大部分滑體仍停留在原始斜坡上,形成潛在隱患。滑面為順坡向節理裂隙面,延伸長貫通行較好,裂面多為泥砂充填,遇水軟化變形,再次滑動的可能性大。針對滑面特征,采取相應的應急處置措施,以達到消除隱患目的。