新疆呼图壁南部山区某滑坡成因及影响因素分析

2015-02-25曲广周石文豪

西部探矿工程 2015年3期

关键词：呼图壁滑坡体坡体

曲广周，石文豪

（1.新疆地矿局第一水文工程地质大队，新疆乌鲁木齐830091；2.新疆地质工程勘察院，新疆乌鲁木齐830091）

新疆呼图壁南部山区某滑坡成因及影响因素分析

曲广周*1,2，石文豪1,2

（1.新疆地矿局第一水文工程地质大队，新疆乌鲁木齐830091；2.新疆地质工程勘察院，新疆乌鲁木齐830091）

新疆呼图壁南部山区滑坡等地质灾害广泛分布，严重威胁着周边居民的生命财产安全。根据滑坡发育特征，从滑坡影响区的地形地貌、地质构造、地层岩性、气象水文、地震作用及人类工程活动分析影响滑坡发生的各种成因，探讨滑坡形成过程，找出影响滑坡的主控因素，最后研究出滑坡形成机理，对呼图壁山区滑坡的研究具有一定的价值。

滑坡；新疆呼图壁；成因；影响因素

1 概述

新疆呼图壁县地处欧亚大陆腹地，准噶尔盆地南缘，总面积9721.6km2，东距新疆维吾尔自治区首府乌鲁木齐76km，素有“西出隘口，东进咽喉”之称，是古丝绸路新北道上的重要驿站。呼图壁南部山区地质灾害类型多样,崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等广泛分布。其中滑坡以及由滑坡引发的泥石流是该地区较为普遍和较为典型的地质灾害类型。滑坡不仅威胁牧区草场及牧民的生命财产安全,也严重制约着地方旅游业及经济持续发展。

2 滑坡发育特征

研究区内的滑坡按物质结构和规模划分为堆积层大型滑坡，按发生年代可划分为老滑坡。滑坡体南北长约1470m，东西宽120～370m，地形呈西高东低、南高北低，后缘高程为1868.75m，前缘高程为1547.55m，呈上陡下缓，坡面起伏，滑坡分布的斜坡坡高约320.2m，坡向57°，斜坡整体坡度12.7°，局部较陡，26°～39°。滑坡体上部平均堆积厚度5.3m，体积约213×104m3，滑体下部为泥岩、砂岩，透水性差，起到隔水作用。在滑坡体上发育有三级滑坡台坎和三级滑坡平台，总体呈阶梯状。滑坡体上、滑体内部和后缘发育有拉裂缝。滑坡体上发育的落水洞呈单体状或串珠状，落水洞直径2.0m，深2.8m，可见深度达3～7m。在滑坡体上发育有5处次级小型滑坡。

按破坏模式研究区滑坡可划分为一牵引式滑坡,由于滑坡坡体较陡,近年来坡体变形突显。滑坡后缘受拉张作用强烈,现已形成长约150m、宽达180m、高5m、南北走向的弧形台坎;滑坡体上发育多处裂缝和落水洞,坡体中部和南部发育有5处次级小滑坡,整个滑坡体现已形成三级阶梯状地形即滑坡平台,各平台上土体普遍松动,张拉裂缝发育；滑坡前缘剪出口斜坡地带经人为改造修建成工业广场，呈陡坎状，具有足够的滑动空间。滑带土呈软塑状，湿度大，下部角砾表面可见水渍。

3 滑坡影响因素

3.1 地形地貌条件

研究区位于天山北麓的低中山区，所在区域地貌类型为剥蚀低中山地貌、河流侵蚀堆积地貌和滑坡堆积地貌。研究区地势南高北低，南北向岭谷相间分布，海拨 1560.56～1878.26m，高差 320.2m，平均坡度14.5°。剥蚀低中山地貌位于研究区东西两侧，山坡坡度在26°～65°之间，地形切割较强烈。滑坡堆积地貌位于研究区中部滑坡体上，表层覆盖坡积物，植被发育，草木丰盛，植被覆盖率80%左右。河流侵蚀堆积地貌位于研究区内西沟河河谷及两侧阶地，河道平缓，河道坡降约84‰，为季节性河流。地貌条件在地质灾害形成中起着重要的作用，是滑坡形成的必要条件。

3.2 地质构造条件

构造及新构造运动在区域上控制着地貌形态，并为地质灾害的发生提供了地形地貌基础。区内构造运动较强烈，属于地震活动高发区域，地震烈度大，地震的发生使得岩体结构及稳定性遭到破坏，并产生断崖和裂隙，形成了具有对山体（岩体）斜坡切割、分离的节理裂隙面、层面等地质构造面（如层面）和地层不整合接触面控制了滑坡滑动面和周界。近期的构造运动在研究区内的总特征是：以升降运动为主的差异性块断升降运动，对研究区内的滑坡灾害的形成有一定的影响。

3.3 地层岩性条件

研究区滑坡顶部、坡面和坡脚堆积覆盖层厚度一般为2～7.4m，至前缘逐渐变厚，厚度达14m的含砾粉土，其直接覆盖在侏罗系地层之上，构成了滑坡的物质来源。该地层透水性强，持水性好，下伏侏罗系砂岩、砂质泥岩透水性差，在地下水侧向补给及春季融雪水和雨水作用下，堆积物的强度特别是抗剪强度随着含水量的增加迅速下降，而成为易滑地层。

3.4 气象水文条件

大气降水是滑坡灾害的主控因素，对滑坡的诱发影响主要体现在：降水入渗（尤其是集中强降雨）使坡体土层含水增加，不仅增大了滑坡土体的重度，破坏斜坡平衡稳定状态，增加下滑力，而且还能促使滑移面形成及软化滑动面，在多次重复剪切下使土体抗剪强度急剧降低，从而诱发形成滑坡。

区内年平均降水量410mm，最大450mm，降水量较为丰富，年内降水以春季略占优势，集中于6～9月，常成暴雨，每年10月降雪，次年3月底、4月初消融，降雨、融雪和坡面流水下渗于坡体内。另外滑体上出露有2处泉水，滑坡体东侧边界出露有7处泉水，这些水体的侵入，长期以来在第四系覆盖物与砂岩、泥岩接触界面产生地下水的汇集，一方面会对泥岩、砂岩产生软化效应，导致接触界面抗剪强度降低；另一方面，大量融雪水渗入地下，土层饱水程度增高，土体抗剪强度遇到累积性破坏，可能诱发滑坡。

3.5 地震作用

地震是滑坡灾害的重要诱发因素之一，其诱发作用表现为2个方面：一是触发效应，地震作用使接近临界稳定状态的斜坡瞬间失稳发生滑动；二是累积效应，地震作用使斜坡岩土结构松动，坡肩易出现裂缝，为降水入渗创造条件，促使斜坡失稳破坏。

研究区地震动峰值加速度0.2g，基本烈度为Ⅷ度，研究区是地震多发区，地震活动对研究区内的滑坡灾害有一定的影响。

3.6 人类工程活动

研究区内人类工程活动较强烈，主要表现为煤田勘探在坡体上修筑道路、坡脚开挖修建矿区道路和过度放牧，再加上强降雨、融雪对坡体进一步入渗、冲蚀，使得地表水入渗补给滑坡体，增加了土体的容重，破坏了土体的抗剪强度，诱发滑坡发生。

另外，由于当地村民以往对地质灾害及其危害认识不足，在易发生滑坡、泥石流和崩塌灾害的山坡下方的平坦区建有居民点和修建矿山工业广场及其他生产设施，存在大量人员活动，灾害一旦发生，加重了灾害的危害程度。过度放牧也使得草场载畜量过大，牲畜对坡体土践踏严重。