赤水市侏羅系地層崩塌成因和特征分析
——以兩河口實驗學校后方斜坡為例

何 洪

（貴州省地質礦產勘查開發局一〇六地質大隊，貴州 遵義 563000）

赤水市位于貴州省西北部，地處赤水河中下游，是遵義市代管的縣級市，也是貴州省侏羅系、白堊系地層發育最好且出露最齊的地區。兩河口鎮位于赤水市西南部，是貴州省旅游重鎮和赤水丹霞世界自然遺產核心區。兩河口實驗學校位于集鎮邊上的景區入口對岸，距離集鎮約600 m。崩塌區位于兩河口實驗學校后方斜坡，經現場調查，學校后方斜坡上分布大量孤石，單個孤石最大方量為51.27 m3，最小方量為0.34 m3，斜坡上植被發育，危巖體崩塌后堆積在斜坡上，未下落到學校內。在斜坡上危巖體裂隙發育位置布設兩個簡易監測點，其中，一號監測點顯示裂隙寬度為22 cm，二號監測點顯示裂隙寬度為10.1 cm，與監測初期相比，變形明顯。

1 區域地質背景

1.1 地層巖性

經調查，研究區內主要出露地層為第四系崩坡積層（Q4col+dl）和侏羅系中統遂寧組（J2sh）。一是第四系崩坡積層。它主要由黏土及塊石組成，塊石直徑一般介于200 ～800 mm，最大直徑可達5.2 m，它由老崩塌、墜石等堆積而成，主要分布于斜坡體上的平緩地帶及斜坡體下部槽溝內，塊石直徑變化較大，分布不均勻。二是侏羅系中統遂寧組。該層呈紅色，地層巖性為細砂巖夾泥巖，通常，厚度介于0.1 ～1.3 m。泥巖較砂巖抗風化能力弱，泥巖經風化剝落及脫落形成明顯層間裂隙及凹巖腔[1-2]。

1.2 地質構造

研究區位于上揚子陸塊四川中生代前陸盆地東西向構造體系和南北向構造體系的交接部位，主要構造行跡由東西向展布的一系列寬緩褶皺群和逆斷層等壓性構造組成，與南北向構造行跡近垂直相交，形成橫跨褶皺，斷裂構造不甚發育，巖層呈單斜產出，巖層產狀為65°∠7°。

2 水文地質條件

研究區屬長江流域赤水河水系，斜坡坡腳發育1 條溪流，流量約為200 L/s，它是該區地表水及地下水的主要排泄通道。研究區內發育1 條沖溝，沖溝內水量較大，約為30 L/s，排泄速度較快，其在學校附近匯入溪流，在兩河口鎮與盤龍河交匯，最終匯入赤水河。

2.1 地下水類型

研究區地下水類型有兩種，一種為裂隙水，另一種為孔隙水。孔隙水主要富集在第四系黏土層，該層具有結構松散、孔隙大、滲透性強和富水性弱等特征。碎屑巖類基巖裂隙水含水巖組為侏羅系中統遂寧組砂巖，地下水的主要補給來源為大氣降水，地下水賦存于裂隙中，沿裂隙徑流，排泄于較低處河流。

2.2 地下水的補、徑、排條件

研究區內地下水主要接受大氣降水補給，經第四系殘坡積層含碎石黏土層向下滲透。部分水體沿巖土界面形成徑流排泄至地表，另一部分水體繼續下滲至砂巖裂隙中，通過裂隙通道徑流在地勢較低洼處排泄，最終匯入河流。

3 崩塌地質災害特征

3.1 崩塌區地貌特征

研究區地貌為中低山侵蝕河谷，局部地區為直立陡崖，巖體裸露，危巖多發育于上面。此外，斜坡上植被發育，分布大量曾經發生崩塌而堆積的孤石。兩河口實驗學校分布在斜坡坡腳靠近溪流的相對平緩地帶。

3.2 危巖體分布特征

研究區危巖體主要分布在兩河口實驗學校后方斜坡上地形局部高陡的區域，巖體裸露，危巖體為細砂巖，節理裂隙較發育。巖體被切割成塊狀，由于砂巖與泥巖存在差異風化，砂巖底部常形成凹巖腔，加之其受自重影響，極易發生崩塌地質災害[3-4]。經勘查，危巖帶底部通常分布有泥巖，厚度為0.1 ～1.3 m，經風化剝蝕，危巖帶底部通常形成較大的凹巖腔，加之區內節理裂隙發育，凹巖腔上部巖體被裂隙切割成塊狀，形成多個危巖體，穩定性較差。

3.3 崩塌物質組成及類型

崩塌危巖帶主要分布有紅色中厚至厚層狀細砂巖夾紅色泥巖，危巖體巖性主要為紅色細砂巖，危巖體底部多分布有泥巖，是危巖體的軟弱基座。經勘查，斜坡上還分布大量歷史上發生崩塌而堆積的孤石，形狀以塊狀為主，少量呈次圓狀，孤石塊徑在0.4 ～5.2 m。

3.4 危巖體結構特征

研究區內危巖體巖性主要為細砂巖，其節理裂隙發育，顏色為紅色，為厚至中厚層狀，主要發育1 條后緣陡外傾裂隙及2 條側緣裂隙，巖體被節理裂隙切割，形成塊狀為主的危巖體。危巖體主要受節理裂隙控制，同時也受巖體強度及重心控制。由于危巖體巖性為紅色中厚層至厚層狀細砂巖，其底部多分布紅色泥巖，在差異風化的作用下，大多數危巖體底部發育凹巖腔。

4 崩塌穩定性評價

勘查發現，研究區發育9 個危巖帶、21 個危巖體，危巖體巖性為紅色中厚層至厚層狀砂巖，裂隙寬度為1 ～10 cm。巖體受陡外傾裂隙及側緣裂隙切割，沿層間裂隙形成塊狀危巖體，使其與母巖脫離，加之大氣降水、風化和植物根劈作用，危巖體易失穩而發生崩塌。下面利用赤平投影分析法對危巖體的穩定性進行定性評價。研究區多數危巖體可能會發生傾倒式崩塌，其穩定性評價模型如圖1 所示。

圖1 傾倒式危巖體穩定性評價模型

危巖體由后緣巖體抗拉強度控制時，若危巖體重心在傾覆點之外，則按式（1）進行計算，若危巖體重心在傾覆點之內，則按式（2）進行計算。研究區地震基本烈度不高，屬地震活動不頻繁區，區域穩定性較好，故危巖體穩定性計算及支護設計不考慮地震作用。巖體穩定性計算主要考慮兩種工況，一是不考慮孔隙水壓力，二是考慮孔隙水壓力。穩定性評價結果顯示，研究區內危巖體處于基本穩定-欠穩定狀態。如果采取適宜的工程治理措施，就能消除崩塌地質災害風險，確保周邊人員安全和學校正常運轉。

式中：F為危巖體的穩定性系數；flk為危巖體的抗拉強度標準值，kPa；H為后緣裂隙上端到未貫通段下端的垂直距離，m；h為后緣裂隙深度，m；α為危巖體與基座接觸面傾角，°；β為后緣裂隙傾角，°；b為后緣裂隙未貫通段下端到傾覆點的水平距離，m；W為產生地震力的重力荷載，kN；a為危巖體重心到傾覆點的水平距離，m；Q為地震力，kN/m；h0為危巖體重心到傾覆點的垂直距離，m；V為裂隙水壓力，kN/m；hw為后緣裂隙充水高度，m。

5 結論

赤水市兩河口實驗學校后方斜坡發生崩塌地質災害，勘查發現，研究區發育21 個危巖體、9 個危巖帶。危巖體總方量為1 594.86 m3，斜坡上分布42 個崩塌孤石，孤石總方量為352.28 m3。研究區地形坡度較陡，抗風化能力差異大，砂巖與泥巖組合軟硬相間，受節理裂隙、大氣降水、風化、植物根劈等因素共同作用，地質災害頻發。研究區崩塌地質災害的潛在威脅對象為學生、教師和建筑物，潛在威脅資產價值約為1 500 萬元，危害程度大。經崩塌穩定性評價，若采取適宜的工程治理措施，則可消除崩塌地質災害風險，確保周邊人員安全和學校正常運轉。