兴山县新县城后坝滑坡地质环境分析

2010-01-06许卫国李进莲田东升

中国非金属矿工业导刊 2010年1期

关键词：冲沟滑体滑坡体

许卫国，李进莲，田东升

（1.河南地质矿产勘查开发局第一地质勘查院，河南南阳 473056；2.河南省地质环境监测院，河南郑州 450000）

兴山县新县城后坝滑坡地质环境分析

许卫国1，李进莲1，田东升2

（1.河南地质矿产勘查开发局第一地质勘查院，河南南阳 473056；2.河南省地质环境监测院，河南郑州 450000）

本文在研究了该滑坡的工程地质条件及滑坡体地质特征的基础上，介绍了滑坡的结构及变形特征。从滑坡形成条件、诱发因素两个方面分析了滑坡的形成原因及诱发坡体失稳的主要因素。采用传递系数法计算了滑坡体各工况条件下的稳定系数，根据计算结果对滑坡进行了稳定性评价，提出一些可行的防治对策。

后坝滑坡；成因机制；稳定性评价；综合治理；三峡库区

后坝滑坡位于兴山县新县城西侧古夫镇丰邑坪村一组,新县城建设开挖坡脚，使滑坡体前缘形成临空面，加剧滑坡的蠕动,2003年连续降雨，使滑坡中后部移动变形，造成了多座民房墙体开裂、位移。滑坡一旦失稳滑动将直接威胁当地居民和单位的生命财产安全。

1 滑坡区地质环境概况

1.1 气象、水文

兴山县属北亚热带大陆性季风型湿润气候区，因受长江“峡谷暖流”影响，小气候特征十分明显。春季冷暖多变，雨水较多；夏季雨量集中，炎热；秋季多阴雨；冬季多雨雪、早霜。多年平均气温15.3℃，极端最高气温43.1℃(1959年8月)、极端最低气温-9.3℃(1977年1月)，多年平均降雨量985mm，最大达1 615mm，最小562mm，并以降雨强度大，雨势猛为特点，降雨多集中在4～10月间，约占全年降雨量的88%。

滑坡距古夫河约500m，滑体两侧各发育一冲沟，北侧冲沟有间歇性流水，南侧冲沟为常流水，流量约20～30t/h，向古夫河排泄；滑坡区中间和前缘耕地灌溉渠网齐全，沿纵向主要有一条自然排水沟，雨季有流水。

1.2 地形地貌

滑坡区地处鄂西褶皱山地神农架南部边缘喀斯特构造剥蚀、侵蚀低山丘陵区，区内地势西北部高，东南部低，地面标高270～400m，属剥蚀丘陵地貌，冲沟发育。

1.3 地层岩性

滑坡区域内，主要出露地层为志留系下统龙马溪组和第四系。志留系下统龙马溪组主要岩性为灰黑、灰绿、灰白色页岩夹粉(细)砂岩，灰色页岩与粉(细)砂岩不等厚互层，第四系主要岩性为粘土、碎石土，覆盖在基岩之上。滑坡主体发生在第四系松散堆积层中。

1.4 地质构造及地震

滑坡所处的古夫盆地地处神农架穹隆的南缘，自西北至东南依次有纪家湾向斜、茶园包背斜、鸡笼山向斜、牛头包背斜和长坪向斜等，褶皱轴向均呈NE向；盆地周缘西侧有咸水河断层、云风垭断层、叶家坡断层和龚家桥断层，东侧有新华断裂、板庙断层、红岩尖断层和界牌垭断层。其中除新华断裂总体呈NNE向、界牌垭断层呈近E—W向展布外，其余六条断层均呈NE向。此外，周缘区还有一系列NNW向断层，但规模较小。该区属弱震区，地震基本烈度为Ⅵ度。

1.5 水文地质条件

后坝滑坡区地下水贫乏，地下水类型主要为上层滞水和基岩裂隙水。上层滞水零星分布在滑坡堆积的碎石土层之中，以粘性土含量较高的角砾土为隔水底板，主要接受大气降雨和人工灌溉补给，以泉点的形式排泄，水量不大；基岩裂隙水主要赋存在泥灰岩、页岩、泥质粉砂岩节理裂隙中，接受上层滞水和大气降水补给，以径流的方式排泄。地下水位埋深低于滑带。

2 滑坡体基本特征

2.1 滑坡体的空间形态

后坝滑坡整体形态呈舌形(图1)，南侧以冲沟为界，冲沟长年流水；北侧以小冲沟为界，沟内局部出露基岩；后缘呈M形，界线清楚，可见掉坎及滑面；前缘上部被开挖形成陡坎。滑坡前缘高程250m，后缘高程325m，相对高差75m，主滑方向长510m，前缘宽230m，后缘宽200m，面积8.13万m2，地形坡度15～25°，滑面倾角0～22°，滑体平均厚度15m，体积122万m3，主滑方向125°。

图1 后坝滑坡示意

2.2 滑体特征

(1) 滑体基本地质结构。

滑体物质主要由分布于上部的残坡积粘土和下部的碎石土两部分组成。粘土为灰、灰黄，湿，松散状，含少量碎石，厚度1～6m；碎石土，土石比2∶8～5∶5，土多为粘土，浅黄色或褐黄色，碎石多为砂岩、泥灰岩、页岩，块径1～5cm，个别块径30～50cm。滑体下部为碳质、硅质页岩堆积体，黑色，破碎，块度1～5cm，含泥，岩性单一。

(2) 滑带特征。

滑带为角砾土，浅黄色，湿—饱和，可塑—软塑，土石比5∶5，角砾直径多为0.5～3cm，次棱角—浑圆状，岩性主要为泥灰岩、泥质白云岩、粉砂岩碎块；深部滑带后缘和前部为灰色角砾土，土石比5∶5，角砾次棱角状-浑圆状，直径0.5～1.5cm，母岩岩性为泥灰岩，中部滑带为黑色角砾土，角砾成分为碳质、硅质页岩，砂质粘土充填，含少量碎石，角砾次棱角状，直径0.5～2.0cm，母岩成分为碳质硅质泥岩和碳质硅质页岩。

(3) 滑床特征。

滑床为志留系泥灰岩和碳质硅质页岩，灰绿色或黑色，隐晶质—细粒结构，块状构造，节理裂隙发育。岩层产状为140°∠10°，横向滑床形态为折线形，纵向滑床形态为后缘稍陡的弧形。

2.3 滑坡体变形特征及稳定现状

滑坡后缘呈M形，后缘掉坎明显，因滑动形成磨擦镜面，磨擦镜面竖向擦痕明显，垂直于滑动方向的裂隙发育，沿后缘垂直于主滑方向可见多处拉裂缝，北侧缘内侧有一纵向冲沟在阴雨季节水流沿冲沟向下流动，带动部分滑体下滑；滑坡的中后部移动变形明显，已造成了地表长100m的横向贯通裂缝，裂缝宽1～3cm，由于滑坡位移，造成了多座民房墙体开裂、位移，局部水平错裂位移达1～3cm。

3 滑坡稳定性分析

3.1 滑坡形成条件

滑坡区岩石风化程度较高，节理、裂隙发育，岩石破碎，破碎岩石和后缘上部岩体形成坍塌、崩塌堆积体，是产生滑坡的物质基础；新县城建设在滑坡前缘形成高陡斜坡，为滑坡提供了良好的临空条件，滑床倾向和坡角一致，具备了临空滑移变形的条件；滑坡体发育两层软弱带(滑带角砾土)，软弱带为相对的隔水层，大气降雨，地表水渗入土体在上层汇集，导致该层饱水后呈软塑状，降低了土层的力学性质，影响滑坡体的稳定性。