某碎石土滑坡體地質(zhì)特征及災(zāi)害形成原因分析

譚盛宇 姚 剛 孫 璐 何 薇 趙海松

（四川省公路規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川 成都 610041）

0 引言

碎石土滑坡是指老滑坡堆積體或崩坡積物、人工填土及強(qiáng)風(fēng)化巖石等組成的結(jié)構(gòu)較為松散的巖土體，在降雨等外部因素或自身重力作用下形成的滑坡[1]。碎石土滑坡往往具有坡體物質(zhì)多樣、坡體結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特征，導(dǎo)致滑坡情況較難預(yù)測(cè)，滑坡危害難以估量[2]。查明滑坡區(qū)域工程地質(zhì)條件，分析滑坡體的特征及滑坡成因，對(duì)于滑坡災(zāi)害防治工作具有重要意義。

1 滑坡災(zāi)害概況

該碎石土滑坡災(zāi)害位于馬爾康市沙爾宗鎮(zhèn)，省道S453線馬爾康市沙爾宗至大藏段線路K5+950～K6+040于滑坡下部通過(guò)，地勘揭示該滑坡為典型的碎石土滑坡。

通過(guò)走訪當(dāng)?shù)卮迕耖_展調(diào)查，結(jié)合歷史影像資料，可知原斜坡地形上部較緩約30°～40°，下部較陡約35°～50°，在雨季強(qiáng)降雨后該段坡體發(fā)生滑動(dòng)并導(dǎo)致河流堵塞，滑動(dòng)距離約50～80m，如圖1所示。之后對(duì)原河道進(jìn)行了清方（處置后的河道情況如圖2所示），并在路基臨河側(cè)修建了擋墻進(jìn)行治理，目前擋墻未發(fā)生變形。

圖1 滑坡整體形態(tài)

圖2 滑動(dòng)堵河處治后情況

據(jù)目前現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，滑坡體周界明顯，主滑方向約45°，滑坡體平均寬約80m，縱向長(zhǎng)約100m；結(jié)合鉆探成果可知，滑體厚約4.3～19.2m，平均深度度約12m，方量約9.6萬(wàn)m3。

2 滑坡區(qū)域工程地質(zhì)條件分析

2.1 地形地貌

滑坡區(qū)地處青藏高原東南緣的高山區(qū)，屬構(gòu)造侵蝕剝蝕高山峽谷地貌，如圖3所示。區(qū)內(nèi)最低點(diǎn)為茶堡河河床，海拔約2760m，最高點(diǎn)為南側(cè)山脊，海拔約4500m，相對(duì)高差約1740m。滑坡所處斜坡總體較順直，傾向東北，地形坡度約30°～50°。坡表植被發(fā)育，以灌木為主。

圖3 滑坡區(qū)地形地貌

2.2 地層巖性

場(chǎng)地出露及鉆探揭露的地層為新生界第四系全新統(tǒng)人工填筑層（Q4m）l、沖洪積層（Q4al+p）l、滑坡堆積層（Q4de）l、崩坡積層（Q4c+d）l及中生界三疊系上統(tǒng)侏倭組（T3zh）地層。

2.2.1 第四系全新統(tǒng)人工填筑層

該層廣泛分布于省道及兩側(cè)，厚度0.5～1.5m，以瀝青、碎石、塊石為主。

人工填土主要呈灰色，0～0.2m為瀝青，瀝青以下主要為碎石和塊石，含量約占50%，棱角狀，中密狀態(tài)，石質(zhì)以變質(zhì)砂巖為主，石質(zhì)較硬～硬。

2.2.2 第四系全新統(tǒng)沖洪積層

該層分布于河床，以卵石為主，河床中心推測(cè)層厚大于30m。

卵石主要呈灰色，石質(zhì)成分以變質(zhì)砂巖為主，板巖少量；亞圓狀為主，部分圓狀或次棱角狀，分選性差。一般粒徑組成：Φ＞200mm占約20%，20～200mm占約30%，2～20mm占約10%～20%，其余為砂粒充填；中密狀～密實(shí)狀為主，透水性一般～較好。該層結(jié)構(gòu)不均，局部夾粗砂～礫砂。

2.2.3 第四系全新統(tǒng)滑坡堆積層

該層分布于滑坡范圍內(nèi)及其對(duì)岸河漫灘（為滑動(dòng)后堆積形成），以含碎石粉質(zhì)粘土、碎石、巨塊狀塊石為主，鉆孔揭示厚度約4.3～19.2m。

（1）含碎石粉質(zhì)粘土主要呈灰色、灰黃色，以粉粘粒為主，整體呈可塑～硬塑狀，含約30%～40%碎塊石，石質(zhì)成分以板巖為主，呈棱角狀。含碎石粉質(zhì)粘土層主要分布于坡體淺表層，厚度較小，結(jié)合鉆孔推測(cè)厚約2～5m。

（2）碎石主要呈灰色、黃灰色，石質(zhì)成分為以變質(zhì)砂巖、板巖為主，棱角狀，分選性差。一般粒徑組成：Φ＞200mm 占約30%，20～200mm 占約30%，2～20mm 占約10%～15%，其余為粉粘粒充填，以稍密～中密狀為主，透水性較好。碎石層主要分布于坡體淺層，厚度相對(duì)較小，結(jié)合鉆孔推測(cè)厚約2～8m。

（3）巨塊狀塊石主要呈灰色、灰黃色，石質(zhì)成分以千枚狀板巖為主，棱角狀。這些塊石為傾倒基巖滑動(dòng)解體形成，可見(jiàn)10°～30°層面傾角，但解體后裂隙極發(fā)育，裂隙內(nèi)充填粘土，已解體成巨快狀塊石，Φ＞200mm 占約70%，20～200mm占約15%，2～20mm占約5%，其余為粉粘粒充填，整體呈中密狀，透水性好。巨塊狀塊石層內(nèi)多處可見(jiàn)粉粘粒含量高的小層，底部可見(jiàn)所含角礫土被壓密的現(xiàn)象，為滑帶土。巨塊狀塊石層主要分布于滑坡體中下部，鉆孔揭示厚約12.3m。

2.2.4 第四系全新統(tǒng)崩坡積層

該層主要分布于除滑坡區(qū)以外的斜坡坡表及坡腳，主要為碎石，推測(cè)5～15m。

碎石主要呈灰色、灰黃色，石質(zhì)成分以變質(zhì)砂巖為主，呈棱角狀。其中Φ＞200mm 約占5%～10%，20～200mm占約50%～55%，2～20mm占約10%～15%，其余為粉粘粒充填，呈稍密～中密狀。

2.2.5 中生界三疊系上統(tǒng)侏倭組

根據(jù)鉆孔揭露及地面調(diào)查可知，滑坡區(qū)下伏地層巖性為變質(zhì)砂巖、千枚狀板巖。

（1）變質(zhì)砂巖主要呈灰色，礦物成分以石英、長(zhǎng)石為主，變余砂狀結(jié)構(gòu)，中厚～厚層狀構(gòu)造，可見(jiàn)層理面傾角以75°～85°為主，淺層巖體層間結(jié)合差，巖質(zhì)較軟～較硬。

（2）千枚狀板巖主要呈灰色、深灰色，礦物成分以粘土礦物為主，石英、巖屑次之，變余結(jié)構(gòu)，千枚狀～板狀構(gòu)造，可見(jiàn)層理面傾角以75°～85°為主，淺層巖體層間結(jié)合差，巖質(zhì)軟。

2.3 地質(zhì)構(gòu)造與地震

滑坡區(qū)位于甘孜—松潘地槽褶皺系內(nèi)二級(jí)構(gòu)造單元巴顏喀拉冒地槽褶皺帶的東南部（三級(jí)構(gòu)造單元馬爾康地向斜中部），即位于由鮮水河斷裂帶與龍門山斷裂帶所挾持的川青斷塊區(qū)的東南部之小金弧形褶皺的北西翼馬爾康北西向構(gòu)造帶內(nèi)，北與青海境內(nèi)的二級(jí)構(gòu)造單元阿尼瑪卿地背斜相鄰。區(qū)內(nèi)主要褶皺形跡有羊隆復(fù)向斜、坐木背斜、曼谷背斜、日隆復(fù)向斜等，主要斷裂形跡有草登斷裂、呷秋里斷裂、松崗斷裂、二達(dá)江－日部斷裂、達(dá)維－洛羅斷裂等，如圖4所示。

圖4 研究區(qū)構(gòu)造與地震簡(jiǎn)圖

根據(jù)GB 18306—2015《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（部分如圖5和圖6所示），場(chǎng)地地震動(dòng)峰值加速度為0.10g，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.45s，對(duì)應(yīng)地震基本烈度為VII度。

圖5 區(qū)域地震動(dòng)峰值加速度范圍圖

圖6 區(qū)域地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期范圍圖

2.4 水文地質(zhì)

2.4.1 地表水

場(chǎng)地內(nèi)發(fā)育的主要地表水體為茶堡河。茶堡河為大渡河二級(jí)支流，為區(qū)域內(nèi)地表水侵蝕、地下水排泄的基準(zhǔn)面，位于馬爾康以北，發(fā)源于大藏鄉(xiāng)東部。主河流長(zhǎng)度約30余公里，于沙爾宗鎮(zhèn)及腳木足鄉(xiāng)交界龍頭灘大橋處匯入腳木足河，流域面積約800km2。河流兩岸石壁峻峭，植被豐茂。河流之上目前建有從恩電站及龍頭灘電站。研究區(qū)范圍，茶堡河流向西北，水流較平緩，河面寬約20m，2023年2月7日調(diào)查時(shí)水深約0.5～1m，流量約3～5m3∕s。

2.4.2 地下水

場(chǎng)地地下水類型為第四系松散層孔隙水和基巖裂隙水。

松散堆積層孔隙水主要賦存于第四系松散堆積層內(nèi)，接受大氣降水、融雪補(bǔ)給，順地形向坡下溝谷中逕流、排泄。

基巖裂隙水主要分布于基巖風(fēng)化及構(gòu)造裂隙中，主要接受大氣降水，部分為松散層孔隙水補(bǔ)給。由于區(qū)內(nèi)地形坡度較大，為有利的泄水地形，地表徑流速度較快，大部分地表水沿沖溝、斜坡流失匯入茶堡河，部分補(bǔ)給淺部基巖裂隙水，因此，區(qū)內(nèi)斜坡上部的基巖裂隙水富水性較差，含水量變化受季節(jié)性影響大，消、漲迅速。河床以下的基巖裂隙水與河水（溝水）相通，有一定連續(xù)水量。

3 滑坡體基本特征

3.1 滑坡體空間形態(tài)特征

線路K5+950～K6+040段從滑坡體下部以原路路基形式橫穿通過(guò)。目前，滑坡體上陡下緩，上部約40°～60°，坡體后緣順坡向下右側(cè)出露緩傾基巖；下部約20°～30°。坡體中上部巖土體裸露，下部以矮小灌木、雜草為主。

3.2 滑坡體物質(zhì)結(jié)構(gòu)特征

滑體：根據(jù)鉆孔揭示，滑體以含碎石粉質(zhì)粘土、碎石、巨塊狀塊石為主；豎向上，上部主要為含碎石粉質(zhì)粘土、碎石，呈稍密～中密狀，中下部主要為巨塊狀塊石，可見(jiàn)緩傾層面，為巖體崩滑解體形成，呈中密狀。

滑帶：結(jié)合鉆孔情況，在滑坡中部、上部，滑帶位于巖土界線附近，滑帶土為角礫土，呈灰色，被壓密，所含粉粘粒含量較高，鉆孔揭示厚約0.7m。在臨河的下部，滑帶位于與河床卵石接觸面附近，滑帶土以含礫黏土為主。滑帶土照片見(jiàn)圖7及圖8所示。

圖7 巖土界線滑帶土

圖8 與河床接觸滑帶土

滑床：在滑坡中部、上部滑床以侏倭組千枚狀板巖為主，巖質(zhì)軟～較軟，其中位于上部的千枚狀板巖呈現(xiàn)傾倒現(xiàn)象，巖體破碎；在滑坡體下部，滑床為卵石，卵石呈中密～密實(shí)狀。

4 滑坡形成因素

4.1 地質(zhì)因素

根據(jù)工程地質(zhì)條件可知，原斜坡地形上部較緩，下部較陡，為坡體滑動(dòng)提供勢(shì)能；未滑動(dòng)前，覆蓋層較淺，以傾倒千枚巖為主，變質(zhì)砂巖少量，巖層傾倒折斷帶附近為角礫土，為坡體內(nèi)的軟弱層（見(jiàn)圖9和圖10所示），為滑坡形成提供有利條件。

圖9 折斷帶附近軟弱層整體

圖10 折斷帶附近軟弱層局部

4.2 降雨因素

據(jù)村民介紹，2005年8月12日發(fā)生特大強(qiáng)降雨，降雨強(qiáng)度大，時(shí)間長(zhǎng)，且降雨后坡體發(fā)生滑動(dòng)變形。分析滑坡坡體結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，由于碎石土下覆層粉黏粒含量高，為相對(duì)隔水層，特大降雨后地下水入滲至折斷帶軟弱層，并沿該層滲流，軟化該層，導(dǎo)致力學(xué)強(qiáng)度降低，同時(shí)地下水入滲后，增加了重度，最終形成滑坡，在較大的勢(shì)能作用下快速滑動(dòng)。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文分析了馬爾康某碎石土滑坡體的地質(zhì)特征及滑坡災(zāi)害形成的原因。該滑坡地處青藏高原東南緣的高山區(qū)，屬構(gòu)造侵蝕剝蝕高山峽谷地貌；區(qū)域地層包括新生界第四系全新統(tǒng)人工填筑層、沖洪積層、滑坡堆積層、崩坡積層及中生界三疊系上統(tǒng)侏倭組，地震基本烈度為VII度；滑坡體周界明顯，主滑方向約45°，滑坡體平均寬約80m，縱向長(zhǎng)約100m，厚約4.3～19.2m，方量約9.6萬(wàn)m3。原斜坡上陡下緩，為坡體滑動(dòng)提供勢(shì)能，坡體內(nèi)部?jī)A倒折斷帶附近發(fā)育角礫土，為坡體內(nèi)軟弱層，為滑坡形成提供有利條件；特大降雨后地下水入滲至折斷帶軟弱層，并沿該層滲流，軟化該層，導(dǎo)致力學(xué)強(qiáng)度降低，同時(shí)地下水入滲后，增加了重度，最終形成滑坡。