王 蒙
(甘肅省地質礦產勘查開發局第三地質礦產勘查院,甘肅 蘭州 730000)
近日暴雨引發甘肅省岷縣中寨鎮馬屲村北側及東側山體突發兩處山體滑坡,造成約1.3萬m2耕地損毀,通往村內唯一道路中斷,嚴重影響村民日常生活,直接經濟損失110萬元;潛在威脅居民165戶及馬屲小學人員共計920人,威脅財產約6 700萬元。災害發生以后,為了消除地質災害隱患,保護馬屲村村民的生命財產安全,開展了地質災害調查評價工作,分析馬屲山滑坡形成的條件,以期為今后地質災害治理工作,提供有效的數據支撐。
調查區地貌屬于黃土丘陵地貌,地形切割較強烈。山坡坡度20°~35°之間,沖溝較為發育,呈“V”字形。受流水侵蝕切割勘查區西、北、東三側形成季節性流水溝道,整體地勢北低南高,坡頂高程2 353 m,坡腳高程2 283 m,高差70 m,坡頂較為平緩,坡度約3°;坡面受流水侵蝕切割西側及東側形成兩處“V”形小沖溝,西側溝向300°,溝腦處位于坡頂村委會處,中下游溝床人為整平為臺階狀耕地,溝道最終匯入馬屲溝;東側溝向50°,溝腦處位于坡頂居民區處,溝道呈“V形”,切割深10~50 m,溝道寬5~40 m,最終匯入馬屲溝下游左岸支溝。
調查區出露地層主要為古近系及第四系地層。古近系主要出露于馬屲溝溝谷之中,為洮河階地基座,系質地較疏松的礫巖、砂巖、粉砂巖;第四系以黃土為主。
調查區位于岷縣—鳳凰梁—新城子斷裂的東北地區,受秦嶺東西復雜構造帶和祁、呂、賀蘭山山字形前弧的共同影響,總體上為向正南方向突出的弧向構造,但在不同地方產生了不同形式的構造,由南向北依次有:各老里—碌碡壩—大莊一帶正弧狀或反S狀構造;茶埠—溝腦里—鳳凰山一帶帚狀構造;老幼店—磚頭寨—郭家溝弧形構造。
調查區新構造運動在本區十分活躍,主要表現為山地強烈隆起和河流急劇侵蝕下切,形成典型的高山峽谷地貌,洮河沿岸分布的Ⅱ級階地和Ⅲ級階地分布高出現代河床約30 m和200 m。新構造運動的另一個表現是第四系地層中發育有新生小型斷層、裂隙,許多較早形成的斷裂也再次活動,并切割第四系。
受暴雨災害影響,中寨鎮馬屲山發生山體滑坡及洪澇災害,馬屲村北側及東側發生兩處山體滑坡(H1、H2),造成1.3萬m2耕地損毀,通往村內唯一道路中斷,嚴重影響村民日常生活,直接經濟損失110萬元。位于馬屲村西側及東側的兩條季節性流水溝道受流水侵蝕水土流失嚴重(N1、N2),且形成較為陡直的溝岸,若繼續侵蝕則會引發溝岸失穩,嚴重威脅坡頂馬屲村居民生活(圖1)。

圖1 馬屲山滑坡及沖溝發育航測圖
H1滑坡總體平面形態呈“舌形”狀,滑坡體長180 m,平均寬約50 m,滑坡面積9 000 m2,滑坡前后緣高差約120 m,滑坡堆積物來源為坡體中上部土體,在坡體中部剪出,大部分堆積于坡體下部,滑體中上部位置厚3.7 m,下部厚度為2.8 m,總體積約為5.4 × 104m3。H1主要為中上部滑體主動下滑,推移下部滑體運動為主,滑坡上部變形劇烈,中部剪出,大部分滑體堆積于坡體下部,為一小型推移式黃土滑坡。
H2滑坡總體平面形態呈“長條”狀,滑坡體長30 m,平均寬約70 m,滑坡面積2 100 m2,滑坡前后緣高差約26 m,滑坡堆積物來源為坡體中上部土體,在坡體中部剪出,大部分堆積于坡體下部。滑體現狀因恢復道路人為清理形成三級臺階狀,從上至下一級坡高3~12 m,二級坡高5~20 m,三級坡高12~16 m,臺階中間以道路間隔,道路寬5 m。滑體上部厚度為3.8 m,中部位置為4.8 m,下部厚度為3.5 m,總體積約為0.9 × 104m3,主滑方向為70°,滑坡體主要由粉土組成。
根據本次勘查分析認為,岷縣暴雨是造成滑坡災害的直接誘發因素,軟弱的巖土體組合,不利于斜坡體穩定的坡體結構以及地形條件是滑坡形成的基本條件[1-2]。
調查區多年平均降水量為560.8 mm,最高709.3 mm,集中于5—9月,占全年降水量的60%以上。據岷縣氣象臺2020年08月10日00時22分發布暴雨紅色預警信號,3 h內岷縣部分地方降雨量達100 mm以上,加之坡體排水不暢,斜坡由黃土和沖洪積卵礫石、黃土狀土組成,透水性良好,坡面地表水匯集后,易于沿坡體上的裂縫入滲到坡體內部,改變土體內部結構,降低土體內部黏聚力和內摩擦角,同時增加土體自身重力,長期積累破壞土體內部結構平衡,最終導致不穩定斜坡失穩。降雨是該處不穩定斜坡失穩的主要和直接原因。
調查區地貌屬于黃土丘陵地貌,地形切割較強烈。新構造運動造成了地形以差異性升降為主。馬屲山滑坡原始山體上陡下緩,不穩定斜坡坡體較陡,坡度30°~50°,坡面平整,坡頂后緣地形開闊,這種前緣高陡,后緣開闊的地形為滑坡的形成提供了良好的臨空條件。
滑坡后壁及側界明顯呈圈椅狀,上部呈錯動式臺階狀,后壁坡角65°~70°,較為陡直。滑坡兩側側壁沿坡體中部呈直線狀向坡腳延伸,表面可見滑坡下滑時引發的擦痕。大部分土體整體下錯,未繼續向下滑動,土體較為完整,較濕;中部滑體松散,整體坡度約25°,濕潤,呈流體狀態,經調查,滑體厚2.8 m,受降水入滲該段土體呈流體狀從坡體中部剪出堆積于下部坡面。
巖(土)體是滑坡發育的物質基礎,調查區斜坡坡體物質組成以黃土狀土和卵石為主。這種性質的坡積物具有特殊的水理性和濕陷性,垂直方向的滲透性較水平方向大,遭受降水入滲飽和后,極易軟化和泥化,在自重及載荷作用下,會發生向坡體下方的塑性流動,從而導致上覆次生黃土層、或軟弱帶出現拉裂、解體等變形。決定了滑坡的發生和發展。
調查區人類工程活動較為強烈,主要為修建道路、修建建構筑物,對滑坡的影響主要表現在削坡修路及居民區擴張。勘查區坡頂部為馬屲村,現狀勘查區坡體道路即為村民進村道路,修路過程中對坡體進行了削坡,致使坡度大于原始坡體坡度,從而增大了斜坡失穩的可能性;現狀人為修建大面積居民區房屋,坡頂居民區建設加大了頂部荷載,且居民區生活用水全部通過勘查區西側及東側沖溝排泄,間接將水體排入坡體,增大了斜坡失穩的可能性。
H1滑坡前緣斜坡較緩,坡度25°~30°,臨空高差小,堆積于原始溝岸,局部受溝道流水侵蝕切割,現狀土體較為干燥;滑體平均坡度在25°~40°間,坡面上局部有小的裂縫及落水洞,其上植被無新的變形跡象;后緣壁上可見擦痕且裂縫發育,且在后壁頂部及兩側壁頂部均可見拉張裂縫。因此,野外判定H1滑坡處于不穩定狀態。
H2滑坡前緣較陡,坡度40°,臨空高差大,堆積于原始溝岸,局部受溝道流水侵蝕切割,現狀土體較為干燥;滑體平均坡度在35°~40°間,坡面上局部有小的裂縫及落水洞,其上植被無新的變形跡象;后緣壁上可見擦痕且裂縫發育,且在后壁頂部及兩側壁頂部均可見拉張裂縫。因此,野外判定H2滑坡處于不穩定狀態。
(1)馬屲山滑坡(H1、H2)直接威脅坡頂馬屲村村委會、馬屲小學及馬屲村居民165戶共計920人,威脅財產約6 700萬元,險情等級屬大型。
(2)H1滑坡體長180 m,平均寬約50 m,滑坡面積9 000 m2,總體積約為5.4 × 104m3,主滑方向為7°,滑坡體主要由粉土組成。
H2滑坡體長30 m,平均寬約70 m,滑坡面積2 100 m2,總體積約為0.9 × 104m3,主滑方向為70°,滑坡體主要由粉土組成。
(3)根據本次勘查分析認為2020年8月10日岷縣暴雨是造成滑坡災害的直接誘發因素,軟弱的巖土體組合,不利于斜坡體穩定的坡體結構,地形條件是滑坡形成的基本條件。而地震、降水則是今后滑坡體局部復活的重要因素。
(4)定性分析和定量計算綜合評價認為,馬屲山滑坡(H1、H2)現狀條件下穩定性差,發展趨勢為不穩定,在地震、強降雨等外部因素作用下,發生滑坡的可能性大。