木竹坪滑坡堆积层结构特征及地质过程分析

杨 广

(中国地质大学(武汉)工程学院，湖北 武汉 430074)

木竹坪滑坡堆积层结构特征及地质过程分析

杨 广

(中国地质大学(武汉)工程学院，湖北 武汉 430074)

在分析堆积层物质组成特征的基础上，结合滑坡的变形破坏现象，运用自然历史分析法对木竹坪滑坡形成过程进行了分析，将其地质过程分为五个阶段。

堆积层，结构特征，地质过程

0 引言

湖北省是我国地质灾害多发省份，清江流域又是湖北省的重灾区。据不完全统计，长江三峡库区90%滑坡是松散堆积体产生滑动所致[1]。自三峡水库蓄水以来，库岸再造现象严重，大量堆积层滑坡复活，给人的生命财产带来较大的威胁。因此，研究清江流域堆积层滑坡形成的地质过程，分析其成灾机理，对滑坡运动趋势预测及防灾减灾具有重要意义。

1 滑坡概况

木竹坪滑坡位于巴东县清江水布垭库区北岸支流磨刀河右岸，是整体还未滑动的深厚堆积层滑坡。该滑坡平面呈箕状，前缘为清江支流磨刀河河谷，高程250 m～280 m，宽约1 300 m，河谷深切呈“V”形；后缘高程950 m～970 m，宽约360 m；纵长1 650 m，库岸段长约1 450 m。滑坡分布面积约161×104m2，平均厚度约65 m，总体积约1.05亿m3，主滑动方向123°，总体为反倾横向坡。

1.1 区域地质构造

木竹坪滑坡地处鄂西南褶皱山地，地貌类型属构造溶蚀侵蚀中低山，峰丛“V”形峡谷地貌。区域内主要表现为大面积的间歇性隆起和部分断裂的差异性活动，造就了清江流域河谷深切及形成多级剥夷面和河流阶地等晚近期地貌形态。

滑坡区位于清太坪复向斜东翼、双社坪背斜西翼近核部，西侧发育白果园断裂、桃李溪断裂，东侧发育桥河断裂，断裂规模较小，且第四纪以来无活动记录。根据对斜坡基岩的调查，区内主要发育三组裂隙：1)裂隙J1：310°∠80°；2)裂隙J2：40°∠70°；3)裂隙J3：340°∠75°。三组裂隙均为陡倾角裂隙，其中裂隙J1最为发育，与磨刀河走向基本一致，与裂隙J2近垂直相交，与裂隙J3呈斜交关系。裂隙面及岩层面的组合，将区内岩体切割为碎块状，不仅降低了岩体的完整性，并且还构成了滑坡的后缘和侧缘切割面。

1.2 物质组成特征

1.2.1 滑体

堆积层滑坡滑体表现为物质复杂、厚度差异大，且规模不一[2]。木竹坪滑坡堆积层主要为崩滑成因，以碎块石土和碎裂岩为主，分布不均，空隙率差异大，且富存地下水，排泄不畅。总体上看，深厚、饱水和松散是其结构特点。滑体物质在垂向分布上具有成层性：

1)表层为0 m～16 m厚的碎块石土，碎块石为灰色夹暗红色薄层微晶灰岩、厚层致密状白云质灰岩，是斜坡上部T1d及T1J地层崩滑堆积而成。

2)其下为10 m～33 m厚的碎～块裂岩，岩性为灰色夹暗红色薄层微晶灰岩、深灰色中厚层灰岩，来源于T1d薄层与中厚层互层灰岩，该层透水性极强。

3)之下为0 m～20 m厚的碎块石土，碎块石成分与第1层一致；底层是25 m～55 m散裂岩夹多层薄的碎石土层，碎石为灰色灰岩、泥灰岩夹少量暗红色灰岩，来自T1d地层岩体。

滑体物质土含量较少，约10%～20%，且土含量从表层向深处由多变少、纵向上表现为上少下多。滑体上部大块石、碎裂岩多分布于中下部，产状多由母岩的反向变为顺坡向，表明大块石沿坡面崩滑旋转顺势停止。

1.2.2 滑带

根据勘察资料，滑坡整体未见明显贯通性滑带，存在数层软弱夹层和局部蠕滑带，滑带物质主要为粉质粘土夹碎石角砾，一般厚0.2 m～2 m，在坡体上部及前缘附近可见局部蠕滑光面及较浅擦痕。主要滑带及潜在滑带在上部有2层，中部有3层，下部有3层；说明该滑坡经历了三次以上大的整体崩滑堆积，数次局部段崩滑，其剪切带具有多层且连续性差。

1.2.3 滑床

滑床基岩中上部为三叠系下统大冶组(T1d)深灰～浅灰色薄层～中厚层灰岩、泥灰岩夹灰绿色页岩；下部为二叠系上统大隆组(P2d)黑色炭质页岩、灰黑色薄层含炭质硅质岩，与上部三叠系下统大冶组构成上硬下软的不利岩性组合；底部为吴家坪组(P2w)中厚层含燧石结核灰岩。滑床岩体构造节理和风化裂隙发育，岩体破碎、隔水性差。

1.3 变形破坏特征

木竹坪滑坡的变形破坏形迹明显，主要有滑坡、滑塌和地裂缝。其中，大滩滑坡位于木竹坪不稳定斜坡南侧，为大型牵引式土质滑坡。2007年5月2日大滩滑坡南侧次级滑坡前缘开始出现变形迹象，之后变形加剧，破坏形式以前缘小规模坍滑为主，于10日相继发生了数次大规模的滑移。大滩滑坡北侧不同高程地表均分布有裂缝，且进一步加剧迹象明显。滑坡平面形态呈近三角形的“撮箕”状，主滑方向近东，左侧缘以走向约80°的剪切裂缝为界，右侧缘以走向约140°的陡崖为界，陡崖出露三叠系大冶组薄层灰岩，节理裂隙发育密集，其中走向约140°裂隙最为发育，构成岩体破坏的主控裂隙。

自水库蓄水以来，前缘沿库岸段分布4处崩塌，总长为915 m，占前缘沿库岸段长的63.1%，严重变形已达到滑坡中上部，横向环状下错拉裂缝贯通至滑坡两侧，说明该滑坡的深厚堆积层变形对库水及库岸塌岸变形非常敏感。

2 滑坡地质过程分析

清江为山地河流，受差异性构造运动影响，发生“去直取弯”过程，通过干支流的袭夺归并和变换继承与发展，河道形成深切河曲[3]。木竹坪滑坡位于清江一级支流磨刀河河口右岸，属清江分水河至招徕河段，为持续性河谷。在清江流域河谷演化类型中，持续性河谷两岸地质灾害发育程度最强。磨刀河于滑坡段流向由南西转为近南向，造成滑坡前缘不断遭受河流强烈的侵蚀作用；河谷横断面呈不对称“V”字形，现代河谷切深大于180 m，构成了滑坡前缘临空的地貌条件。从木竹坪滑坡形成历史及宏观上看，根据自然历史分析法可将其演化过程分为如下五个阶段，目前滑坡正处于第四阶段。

2.1 构造抬升—基岩破坏阶段

滑坡区构造运动强烈，褶皱、断裂发育，构造应力场造就了高地应力区。据勘察资料显示，破碎岩体埋深可达130 m厚，滑床以下20 m～30 m为裂隙发育的松散岩体。新构造运动影响该区大规模隆起抬升，形成多级由破碎岩体组成的大型陡崖，该阶段主要是发育平行河流方向的横向陡崖。在此阶段，斜坡岩体内构造应力初步释放，势能增加，在长期自重应力作用下，形成由坡缘拉应力带向纵深扩展的一系列陡立拉裂缝[4]，并且贯穿至崖底软弱层。

2.2 河流切割—堆积初始阶段

随着磨刀河的下切侵蚀，下部软弱基座被切露，斜坡河谷临空面附近以塑流—拉裂变形为主。陡崖下部岩体被侵蚀掏空，不断崩塌堆积于河床，在两组优势节理的控制下，坡体下部NW走向的纵向陡崖与临河岸NE走向的横向陡崖相互切割，控制了滑坡两侧缘走向以及前缘临空面走向(见图1)。该阶段主要是斜坡下部岩体产生崩塌，堆积于河床，斜坡初始应力场也开始重新分布。

2.3 河流切割—堆积成坡阶段

斜坡岩体在变形发展过程中，将不断产生新的破裂面，使崩滑面高程溯源上移，直至斜坡顶部或弱风化岩体部位。根据滑坡前缘堆积层物质成层性，将该阶段分为两段。

随着前缘河流加速下切至斜坡下部区域性软弱层，斜坡产生深部塑流一拉裂变形，产生大规模崩滑，并覆盖于之前风化强烈的崩滑堆积体之上(见图2)。该阶段斜坡后缘溯源性崩塌处于相对缓慢阶段，前缘堆积体不断风化，在碎裂岩表面形成一层碎块石土。

随着前缘河流的加速下切，走向由NE向节理控制的陡崖逐渐上移后退产生溯源性崩塌，堆积层逐渐变厚，在斜坡前缘崩塌的碎裂岩覆盖于碎块石土之上，形成碎块石土透镜体(见图3)。该阶段滑坡纵向与横向陡崖相交分割斜坡基岩，产生大规模崩塌，纵向上堆积顺序从滑坡前缘磨刀河向后缘方向逐渐反复堆积，该阶段滑坡崩塌堆积成坡完成。

3 水库蓄水—库岸再造阶段

2007年该滑坡下部没于水布垭库水位下，在库水作用下，土体中细颗粒被带走，土体结构重新调整。由于库水的浸泡和冲刷，滑坡内部地下水位上升，前缘土体抗剪强度降低，引起阻滑段正压力及抗滑力的下降，滑坡开始产生滑移—拉裂破坏，即大滩滑坡(见图4)。

4 塌岸临空—大型滑移阶段

随着塌岸段全部塌滑连通，滑坡前缘形成新的高陡临空面，并向坡体上方发展，中下部阻滑段抗滑力减弱，深厚堆积层斜坡体应力状态势必重新调整，在前缘厚层滑体牵引下，整个堆积体在库水升降、地震等因素诱发下将作长距离快速滑移，产生大规模滑移—拉裂破坏。

5 结论

1)木竹坪滑坡为典型的深厚堆积层滑坡，滑体主要由松散的碎块石土和碎裂岩交互成层组成，渗透性较高，易受降雨和库水的影响。2)滑坡区具有前缘临空、节理发育、岩质上硬下软、降雨丰富及库水波动的特点，具备有利于滑坡产生的工程地质条件。3)木竹坪滑坡的形成演化过程可分为构造抬升—基岩破坏阶段、河流切割—崩塌堆积初始阶段、河流切割—崩塌堆积成坡阶段、水库蓄水—库岸再造阶段和塌岸临空—大型滑移阶段五个阶段，目前滑坡处于第四阶段。

[1] 刘衡秋,胡瑞林.大型复杂松散堆积体形成机制的内外动力耦合作用初探[J].工程地质学报,2008,16(3):291-297.

[2] 成国文,李善涛,李 晓,等.万州近水平地层区堆积层滑坡成因与变形破坏特征[J].工程地质学报,2008,16(3):304-310.

[3] 常 宏,金维群,王世昌,等.鄂西清江下游中更新世晚期以来的河流演化[J].现代地质,2012,26(1):99-106.

[4] 张倬元,王士天,王兰生,等.工程地质分析原理[M].北京:地质出版社,2009.

Structural characteristics and geological process of accumulation horizon in Muzhuping landslide

Yang Guang

(FacultyofEngineering,ChinaUniversityofGeosciences,Wuhan430074,China)

Based on composition characteristics of accumulation horizon, combined with the deformation-failure features, formation process of Muzhuping landslide is analyzed by natural history analysis, and divided into five stages.

accumulation horizon, structural characteristics, geological process

1009-6825(2017)21-0044-03

2017-05-16

杨 广(1992- )，男，在读硕士

P694

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