貴州甕安縣草塘鎮燈沖灣滑坡特征及影響因素研究

李汝紅

貴州省有色金屬和核工業地質勘查局物化探總隊，貴州 黔南 558000

貴州甕安縣草塘鎮燈沖灣滑坡區位于黔南州甕安縣草塘鎮北西方向5km處，空間上位于甕安縣環西路工程K2+080～K0+320路段，滑坡始發于2017年3月，以蠕變滑動逐漸發展為大規模變形。為了保障附近公路及居民的安全，文章對燈沖灣滑坡的特征以及影響因素進行研究，為進一步編制治理方案提供參考。

1 滑坡基本特征

1.1 滑體特征

燈沖灣滑坡的滑體物質成分為第四系殘坡積層紅黏土夾碎石及上二疊統吳家坪組（P3w）硅質灰巖、灰巖，滑體厚約26m，在降水及滑坡前緣較陡坡體后緣采空等各方面綜合影響下，滑坡易發生。

1.2 滑（面）帶特征

根據目前鉆探揭露結果及滑坡特征，滑坡體沿炭質頁巖與煤層滑動，滑面總體近乎直線，滑坡滑面傾角為7°，目前鉆探揭露深層連續分布頁巖，該層在雨水及上部巖土體重力作用下極易滑動，其成分與滑體相同。

1.3 滑床特征

現場實地調查及鉆探工程顯示，滑床為上二疊統吳家坪組（P3w）中厚層至塊狀中風化燧石結核灰巖，呈深灰色-灰白色，巖芯呈柱狀、短柱狀，巖層綜合產狀傾向為118°，傾角為11°，巖體較破碎。

1.4 滑坡規模

滑坡主體由北向南向蠕動變形，滑坡寬200m，滑體最大厚度為26m，滑距約150m，總體規模約780000m3，滑坡主滑方向為120°，滑坡規模為中型。

2 滑坡邊界條件

2017年4月28日，甕安縣草塘鎮發生燈沖灣邊坡滑坡大規模變形，為甕安縣環西線公路開挖后誘發斜坡采空區坡體推擠路塹邊坡形成滑坡。2017年3月公路開挖后其不斷蠕滑變形，變形破壞特征明顯，邊界條件清晰。滑坡后緣以斜坡上部變形裂縫為界，整體呈圓弧形，前緣位于斜坡坡腳，東側以斜坡東側地表裂縫為界，西側以斜坡西側地表裂縫為界，滑坡平面形態為圓弧形。文章選取較典型邊界點，對其基本特征進行了統計，如表1所示。

表1 滑坡典型邊界點基本特征統計表

3 滑坡分區及變形特征

根據滑坡變形方式、破壞強度、滑坡結構的差異以及目前變形發展趨勢，將滑坡區劃分為滑坡上部（Ⅰ區）、滑坡中部（Ⅱ區）和滑坡下部（Ⅲ區）3個區。

3.1 滑坡上部（Ⅰ區）特征

滑坡上部（Ⅰ區）為滑坡后緣沿滑坡方向至斜坡下錯北側界限，其變形破壞特征較為明顯，發育主要3條拉張裂縫，多條羽狀裂縫，下部局部下錯并形成三級平臺。Ⅰ區縱向長度約65m，橫向寬度為65～250m，坡面坡度15°～20°，有多級臺坎分布，高度為2～3m。Ⅰ區發育3條主要地裂縫：L1裂縫長度為139m，走向225°，傾角80°，可見深度1.5m，最大寬度為35cm，下錯高度約30cm，主要充填物為松散黏土及植物根系等；L2裂縫長度為41m，走向222°，傾角80°，可見深度1.0m，最大寬度為15cm，下錯高度約20cm，主要充填物為松散黏土及植物根系等；L3裂縫長度為83m，走向78°，可見深度2.5m，最大寬度為1.5m，下錯高度約1.5m，主要充填物為松散黏土及植物根系等。

3.2 滑坡中部（Ⅱ區）特征

滑坡中部（Ⅱ區）為滑坡體中部出現塌陷區域，其變形破壞特征最為明顯，地表整體往垂直方向發生陷落，地表發育拉張裂縫，多條羽狀裂縫。Ⅱ區縱向長度約35m，橫向寬度為250～350m，坡面較為平緩，呈階梯狀，多層臺坎分布，高度為0.3～1.5m，發育3條主要地裂縫L4、L5、L6。其中，L4裂縫長度為301m，走向220°，傾角為80°，可見深度為0.5～2.0m，最大寬度為60cm，下錯高度為150～250cm，主要充填物為松散黏土及植物根系等；L5裂縫長度為178m，走向222°，傾角為80°，可見深度為0.3～1.5m，最大寬度為30cm，下錯高度約30cm，主要充填物為松散黏土及植物根系等；L6裂縫長度為137m，走向221°，可見深度為0.5～2.0m，最大寬度為20cm，下錯高度約3m，主要充填物為松散黏土及植物根系等。

3.3 滑坡下部（Ⅲ區）特征

滑坡下部（Ⅲ區）為滑坡體中部下邊界至滑坡前緣區域，其變形破壞特征明顯，地表發育拉張裂縫，多條羽狀裂縫。該范圍縱向長度約80m，橫向寬度為300～400m，坡面坡度30°～50°，有多級開平臺分布，高度為2～3m。滑移堆積區堆積物結構松散，部分區域已解體變形，根據規模及分布位置，分為Ⅲ-1和Ⅲ-2兩區。其中，Ⅲ-1位于主滑體前緣左側，為滑坡堆積體覆蓋區域，已完全脫離主滑體。該區縱向長度為73～85m，橫向平均寬度為75～85m，滑體覆區表現為較大規模舌形堆積體滑坡滑移時，滑體無阻擋，開挖邊坡較緩，其加速過程和運動距離相對較短，運動拋灑堆積距離最大約20m，堆積體主要為塊碎石土體，該區域穩定性較差，治理過程中見新的變形跡象。Ⅲ-2區位于滑體右側，縱向長度約85～120m，橫向平均寬度為280～350m，變形范圍主要為東北部，地貌為人工旱地堤坎，分布有多級臺階，地表發育有多條裂縫，呈羽狀展布。

4 滑坡的影響因素

4.1 坡體采空

由老煤窯調查和鉆孔資料可知，研究區坡體開挖煤層埋深淺，平均開挖深度為30m，厚度為2.1m，煤層開采深厚比已經超過三峽規程所定義的淺埋煤層定義范圍。結合現場調查，斜坡體在公路開挖前地表未見有裂縫及可見變形痕跡，可以推測燈沖灣斜坡在停止采煤開挖后，采空區已經以頂板“冒落”破壞形式發生了坍塌[1]。此外，由于環西路邊坡開挖導致坡體又發生最后一次大規模變形，為此次滑坡提供了有利條件。

4.2 道路開挖

燈沖灣滑坡是由于甕安環西公路對燈沖灣斜坡進行坡腳路面開挖后引起坡體發生變形，經歷一時期蠕變最終形成滑坡地質災害。因此，道路開挖也是影響該滑坡的重要因素之一。

4.3 坡體結構

滑坡區地貌單元屬低山山地工程地質區，為土-巖質二元結構邊坡，地形中總體呈北高南低的態勢，地形起伏較大。同時，該區域基巖產狀約118°∠5°～10°，節理裂隙較為發育，其中主要有兩組垂直節理：160°∠82°，線密度約5條∕m；225°∠84°，線密度3～4條/m。同時，從巖性硬度方面進行對比，具有典型“煤層”軟件夾層結構，地下淺埋層已經經歷采空區冒頂形成破碎帶[2]。坡體上覆層較厚，局部最大厚度達12m，淺埋層地下水直接接受降水補給長期浸泡巖土體軟化，為滑坡的形變創造了條件。

4.4 淺埋礦區水文地質條件

對于燈沖灣礦區而言，上覆松散層地裂縫為孔隙水提供了管道，經歷長時間采空坍塌，淺表層已經形成大量裂隙存在坡體，炭質頁巖作為隔水層使地下水長時間富集[3]。季節周期往替，使地下巖土體從“相對干燥”至“浸潤狀態”交替變化，導致巖土體的強度顯著弱化，隨著公路開挖產生更深、更寬的裂縫，地下水的潤滑作用更加強烈，加速了滑坡的形成。

5 結束語

燈沖灣滑坡區形變強烈，影響范圍較大，滑坡規模較大，同時由于邊坡屬于土-巖質二元結構邊坡，區域地形陡峭，為滑坡的形成提供了有利條件。通過研究可知，影響燈沖灣滑坡形成的主要影響因素為原始坡體采空、道路開挖、燈沖灣斜坡坡體結構及淺埋礦區水文地質條件。因此，在后期的治理中應加強采空區和人工開挖陡邊坡的治理。