攀枝花及及坪采场滑坡特征调查及成因分析

叶 坤，刘军政，朱 建，蔡红刚

（1.成都理工大学环境与土木工程学院，成都610059；2.中国建筑西南勘察设计研究有限公司，成都610081；3.核工业西南勘察设计研究院有限公司，成都610061）

1 滑坡区概况

攀枝花白马铁矿是一特大露天铁矿，位于四川省攀枝花市米易县白马乡境内。2011年4月新白马铁矿及及坪采场生产干线道路K1＋720处上方现场施工工程受到滑坡威胁。由于该滑坡随时有砂石滑落，对施工现场造成重大安全隐患。

滑坡区属于中山构造剥蚀地貌，地形较为复杂，山脊、斜坡、冲沟等微地貌交错发育，地势东北高西南低，绝对高程在2 000～2 070m之间。总体上斜坡坡度较陡，地形起伏变化较大，陡缓相间。区内出露的地层岩性主要为第四系覆盖层和海西期侵入的辉长岩（）。其中覆盖层主要包括滑坡堆积层（）、素填土层（）和残坡积层（）；海西期侵入的辉长岩呈强风化—全风化状态，灰白色、浅灰绿色，原岩结构尚可辨认，矿物成分大部分风化成黏土状和砂状。滑坡区属安宁河流域，地处山区，冲沟发育，雨季时冲沟成为地表水汇集及排泄通道，旱季时冲沟为干沟。地下水主要由赋存于人工堆积填土层中的上层滞水和第四系粉质黏土层中的少量孔隙潜水以及辉长岩中深部基岩裂隙水组成。滑坡区及其附近所处地质构造简单，是一个相对稳定区。

2 滑坡的发育史及其特征

2.1 滑坡的发育史

根据滑坡区的相关勘察资料，及及坪采场滑坡在2009年7月已发生了明显的变形破坏，发生过一次滑坡事故。该滑坡事故主要是由滑坡后缘堆载填土引起滑动，滑坡体大部分沿填土与下伏的全风化辉长岩接触面滑动，局部滑动面深入到全风化辉长岩中。滑体厚度2.5～11.9m，总面积约5 540m2，总体积约4×104m3，属中型推移式滑坡。目前，该滑坡后缘填土大部分已被挖除，残留的滑坡体已处于基本稳定状态。但后缘滑坡壁坡度陡峭，滑体坡度30°～40°，局部地段达到50°，雨季时容易局部滑塌或坡表溜滑等，影响后缘公路安全通行。

由于滑坡区一直受到采场人类工程活动（如采场开挖、填方等）的影响，到了2011年春季，及及坪采场滑坡开始出现复活的迹象。根据最新的现场调查显示，滑坡区辉长岩风化强烈且风化层较厚。此外，由于斜坡后部长期排放生活废水、现场施工切坡开挖、运输汽车反复加载及弃土堆载等作用影响，使滑坡变形量不断加剧，前缘坡体时常发生垮塌，随时有砂石滑落，对施工现场造成重大安全隐患。2011年5月5日斜坡前部开挖道路边坡坡体垮塌范围扩大、坡脚基耕路出现鼓胀挤出迹象。据此初步判断滑坡处于蠕滑变形状态，若在长期降雨或强暴雨及地震的影响下，滑坡变形量势必增大，破坏失稳的可能性较大，届时滑坡启动将直接威胁现场施工人员的安全[1]。

2.2 滑坡的特征

在详细调查滑坡区地形地貌、地层岩性以及滑坡已有的变形特征的基础上[2]，为更好地、有针对性地进行滑坡灾害体特征分析，将及及坪采场滑坡分为1＃滑坡和2＃滑坡（图1）。

图1 及及坪采场滑坡平面图

（1）1＃滑坡特征

1＃滑坡为原滑坡复活后形成。该滑坡平面上倒置梯形，陡缓相间，坡度一般在20°～40°。滑坡左右侧均以天然冲沟为界，前缘为施工开挖的基耕路，后缘为及及坪采场生产干线道路。主滑方向206°，前缘高程2 010m，后缘高程2 060m，相对高差50m。滑坡纵向长约110m，后缘宽约100m，前缘宽约50m，滑坡面积8 500m2，滑体厚度3～15m，滑坡体积约9.5×104m3，属中型推移式滑坡[3－5]。

该滑坡复活后，滑坡壁高度达到5m；后缘张拉裂缝进一步增多，宽度一般在20～50cm，长15～60m不等；滑体中前部出现挤压隆起现象。同时由于现场施工开挖滑坡前缘，局部地段出现小规模的垮塌。以上种种迹象表明，1＃滑坡正处于蠕滑变形阶段。

（2）2＃滑坡特征

2＃滑坡位于1＃滑坡东南侧，两滑坡之间以冲沟为界，该滑坡是在1＃滑坡复活期间由于人类活动影响而新发育的滑坡。2＃滑坡总体上呈长舌状，滑坡前缘以施工开挖道路为界，后缘为及及坪采场矿石堆积区。滑坡主滑方向225°，前缘高程1 988m，后缘高程2 055m，相对高差67m。滑坡纵长约210m，宽约80m，面积16 800m2，滑体厚度5～18m，滑坡体积约18×104m3，属中型推移式滑坡[3－5]。

由于2＃滑坡后缘长期排放生活用水，加之采场矿石在此处临时堆载，以及及及坪采场相关工程在滑体中前部大范围的施工开挖，致使滑坡后缘拉张裂缝扩展延伸、中部滑体下错明显以及前缘坡体垮塌、鼓胀等变形迹象明显。2011年5月5日—5月13日斜坡前部开挖道路边坡坡体垮塌范围扩大、道路地面上出现鼓胀挤出迹象，鼓起约20cm，滑坡中前部新增裂缝变形量突增，形成羽状裂隙，坡体拉裂十分明显。

根据钻探资料分析，1＃和2＃滑坡中并未发现明显滑动面及软弱带。由于1＃滑坡曾发生过沿填土与下伏的全风化辉长岩接触面滑动，随后滑坡后缘大部分填土已被挖除。2＃滑坡变形迹象十分明显，尤其是滑坡中前部变形加剧、滑坡后缘裂缝发育。由于两滑坡区下伏基岩全风化层较厚，可推测两滑坡的滑面很可能存在于覆盖土层与下伏的全风化辉长岩基覆界面中，甚于已进入全风化层中。

3 滑坡的成因分析

通过对滑坡的调查分析，及及坪采场滑坡的形成及演化机制，与地形地貌、地层岩性、地质构造和水文地质等各种内在因素和外在因素都有密切的联系。

（1）地形地貌

许多相关研究表明，当具备了合适的地形地貌、斜坡坡度及坡高，便能为滑坡的形成和发展提供必要的物质基础和势能积累。滑坡区属中山构造侵蚀地貌，斜坡地形地势北高南低，高差较大，前缘坡度较陡，平均坡度可达35°，为滑坡下滑提供了较大的动力势能和空间条件。

（2）地层岩性

斜坡浅表覆盖土体，密实程度较差，结构松散，下伏全风化辉长岩，全风化且厚度大，物理风化作用强烈，矿物成分绝大部分风化变质成为黏土矿物，仅保留了原岩结构，因此强度低，抗冲刷能力弱。覆盖土体多为滑坡堆积层、素填土层，具有孔隙大易于地下水下渗、径流之特性，大气降雨易形成地表水下渗至下伏全风化辉长岩中，由于全风化辉长岩属于弱～微透水层，地表水下渗后富集于覆盖层与基岩接触面形成软弱带，软化滑移面并降低其抗剪强度，增加下滑力，引起失稳滑动。

（3）人类工程活动

及及坪采场相关工程对斜坡坡体开挖，尤其是斜坡前部的施工切坡开挖道路，致使斜坡应力重分布，坡体上出现大量的裂缝，前缘坡体发生垮塌掉块、鼓胀挤出；后缘生产干线道路上重型运输汽车荷载作用、500m3水池长期排放生活用水及矿石堆积区加载等等，都对滑坡稳定性影响较大，一方面增加了滑坡体的下滑力，另一方面生活用水的直接排放下渗降低岩土体抗剪强度，加剧滑体变形乃至破坏失稳。

（4）降雨

根据收集到的气象水文资料，滑坡区在5—7月份降雨量较大。随着时间推移，汛期的到来，大气降雨形成的地表水涌入滑坡内，使滑体重度增大，同时入渗的水在全风化辉长岩表层形成地下径流，软化土体，降低土体内部颗粒与颗粒之间抗剪强度[6－7]。目前在滑坡后缘有多条拉张裂缝分布，降雨可直接沿裂缝进入滑体或至滑坡土岩接触带，软化滑带从而直接影响坡体稳定性。

4 结语

攀枝花新白马铁矿及及坪采场发育有1＃、2＃2个滑坡，滑坡总量约27.5万m3，都为中型推移式滑坡，其中1＃滑坡为原及及坪采场滑坡复活后形成的，并在1＃滑坡再次复活期间，形成了2＃滑坡。本文着重描述了这2个滑坡的发育史和发育特征，并在此基础上从地形地貌、地层岩性、人类工程活动及降雨等4个方面分析了引起滑坡的成因机制。为确保及及坪采场滑坡区的施工安全，建议根据滑坡的发育特征、成因机制采取相应的治理措施。

[1]洪青，王剑锋，袁和旭.碾盘山滑坡成因及其工程地质勘察[J].工程与建设，2011，25（2）：195－198.

[2]张泳雄.珠海某高速公路滑坡原因分析及综合治理[J].中国水运，2011，11（8）：202－203.

[3]工程地质手册编委会.工程地质手册（第4版）[M].北京：中国建筑工业出版社，2007：10－15.

[4]DZ／T 0218—2006，滑坡防治工程勘查规范 [S].

[5]王恭先.滑坡学与滑坡防治技术 [M].北京：中国铁道出版社，2004：

[6]廖秋林，李晓，李守定，等.三峡库区千将坪滑坡的发生、地质地质特征、成因及滑坡判据研究[J].岩石力学与工程学报，2005，24（17）：3146－3153.

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