贵州雷山民族学校滑坡地质灾害特征、成因及发展趋势

胡应全

摘要：贵州雷山达地民族学校近十年来多次遭受特大暴雨天气伴随的滑坡险情，公路、水泥地表等开始发生开裂变形，而且变形速度有愈发加快的趋势，严重威胁滑坡提上千余名师生及居民的生命财产安全。本文在详细勘查区内地形地貌、地层岩性、地质构造及地震烈度、水文和岩土体工程地质等地质条件的基础上，测量和研究了滑坡边界及规模、变形特征和滑坡岩土体特征，识别出HP1和HP2两个松散层中型滑坡，属自然地质灾害，天然状态下均处于基本稳定状态，在暴雨状态下均处于欠稳定状态，有整体失稳滑动的危险，防治工程为I级。并建议在滑坡前缘设置抗滑桩或挡土墙等进行整体支挡，在局部危险地段可采用预应力格构锚进行局部支护，在滑坡的外围设置截排水沟，以阻止滑坡外围水体向滑坡区内渗透汇集。

关键词：达地民族学校；滑坡；地质环境条件；灾害特征；滑坡成因；滑坡防治；贵州雷山

1.前言

雷山县是我国中西部重要的少数民族集中地区，该县地质灾害频发，严重影响人民群众生活生产。达地民族学校位于达地乡，2009年8月15日前后，受连续性特大暴雨天气的影响，依山而建的学校出现滑坡险情，公路、水泥地表等开始发生开裂变形，直至2012年3月，滑坡的变形速度愈发加快，已经出现路基下陷、地面开裂、建筑物墙体开裂等破坏，严重威胁滑坡提上千余名师生及居民的生命财产安全。

为了尽快查清该区地质灾害的规模、范围、成因和危害，并提出可行的防治方案措施，消除地质灾害对师生和居民的生命财产安全，笔者在详细野外地质环境调查的基础上，对滑坡的边界及规模、变形特征和滑坡岩土体特征开展了研究，最后分析了滑坡灾害的成因及发展趋势，最后提供一些灾害防治建议。

2.地质环境条件

2.1地形地貌

研究区整体处于云贵高原向湘、桂丘陵盆地过渡的斜坡地带，地势总体东北高、西南低，地貌类型属台状低中山峡谷地貌，外力地质作用以河流侵蚀切割为主，区内多河蚀沟谷、峡谷。达地民族学校滑坡所处区域为一斜坡，斜坡整体坡度20°，上部略陡，约25°，下不较为平缓，约8°，相对高差37m～46m，滑坡后缘高程777m～786m，滑坡前缘高程740m；滑坡前缘为一冲蚀沟谷，该冲沟宽约8m，深5m。

2.2地层岩性

区内出露地层从新到老为第四系松散层、青白口系下江群清水江组（Ptq）地层。第四系为黄褐色含碎石粉质粘土，结构松散，主要为杂填土、残坡积土及少量碎块石，厚度在0.5m～10m之间，碎、块石含量8%～15%，主要为变余砂岩风化残迹颗粒，碎石粒径一般5cm～20cm，块石直径0.5cm～2.5cm。青白口系下江群清水江组岩性为灰色厚层至块状变余凝灰质粉一细砂岩、变余沉凝灰岩、凝灰质板岩夹变余凝灰质粉砂岩、凝灰质板岩、粉砂质板岩及绢云母板岩，节理裂隙较为发育。一般埋藏深度3m以上。

2.3地质构造及地震

研究区属于华南褶皱带一级构造单元，其经过早古生代末期的造山运动形成基底褶皱，致使陆壳增厚，并与扬子准地台镶拼在一起，形成稳定地台。研究区域发育有一条断层，走向北北东30°，长度延伸几十公里，区域上属于西江断裂。区内地震动峰值加速度0.05g，峰值频谱0.35s，地震基本烈度为Ⅵ度。区域地壳属较稳定区域，滑坡稳定性计算及防治工程不考虑地震因素的影响。

2.4水文地质特征

研究区地下水类型主要为基岩裂隙水，其次为松散岩类孔隙水，其补给来源主要为大气降雨。松散岩类孔隙水对滑坡稳定性的影响较大，主要赋存在斜坡表层松散土层及强风化层内，一般在滑坡的前缘冲沟排泄，补给地表水，基岩裂隙水一般埋藏较深，对滑坡稳定性影响不大。

2.5岩土体工程地质特性

根據岩土坚硬程度、结构以及物理力学性质，将研究区内岩层划分为松散岩组和软硬相问工程地质岩组。

软硬相问类工程地质岩组：变余凝灰质粉砂岩、变余粉砂质板岩，力学强度高，工程力学性质较好，但由于地质年代久远，同时受断裂构造影响，岩体节理裂隙极为发育，局部劈理密集发育，使岩石（体）破碎，在地层、构造和地形组合不利的条件下以及强烈的人类工程活动作用下，易产生滑坡、崩塌、地裂等地质灾害。

松散岩类工程地质岩组：该类岩组为第四系，岩性以杂填土、粘土、亚粘土、砂土、亚砂土、碎石土等松散残坡积物，岩体结构疏松，常构成滑坡的滑动层，易产生滑坡、滑塌等地质灾害。

3.滑坡灾害特征

3.1滑坡边界及规模

根据现场实际调查，达地民族学校发育有两个滑坡，其边界及规模特征如下：

HP1：总体呈不规则状，纵长140m，平均宽度100m，滑体平均厚度10m，滑体方量约14x10m3，主滑向为285°，该滑坡属中型中层基岩顺层滑坡。滑坡前缘为冲沟，冲沟深5m，宽8m，剪出口位于冲沟底部，滑坡后缘位于移动塔信号塔附近，有明显的张拉裂缝，裂缝长10m～20m，滑坡左侧缘为山脊，右侧缘为沟谷，位于停车场一带。

HP2：该滑坡平面上呈马蹄状，后缘宽度小，前缘宽度大，平均宽度120m，纵长100m，滑体平均厚度6.5m，滑体方量约7.2x10m3，主滑向为155°，该滑坡属小型中层基岩Jl顷层滑坡。滑坡前缘为冲沟，冲沟深5m，宽7m，剪出口位于冲沟底部，滑坡后缘位于学校篮球场，有明显的张拉裂缝，且发育多条，裂缝长3m～15m，滑坡左侧缘为斜坡，右侧缘为山脊。

3.2滑坡变形特征

研究区地表开裂现象十分普遍，裂缝延伸发育方向5°～175°，长度在2m以上，宽度均在0.5em以上，大多数开裂于水泥地面，少部分开裂于土体中。裂缝性质大多为张拉裂缝，裂缝DL1-DL6的延伸方向总体约55°，与滑坡HP2的主滑动方向垂直，而裂缝DL7-DL8的延伸发育方向总体约165°，与滑坡HP1的主滑动方向垂直，故在判定滑坡的数量、规模、边界等特征时，分作HP1、HP2两个滑坡来阐述。

从空间分布上来看，滑坡的变形主要集中在HP1、HP2这两个滑坡的中后部，这是由于受地形条件和滑体厚度差异性的控制所致，滑坡的中后部地形较陡而且多缓平台和陡斜坡，滑体的厚度差异大，而滑坡的前缘比较平坦，故滑坡的中后部更容易出现变形。滑坡的变形不仅出现在中后部，在暴雨季节滑坡的前缘也存在土体蠕滑、垮塌等现象，只是不如滑坡中后部明显，而且不论是滑坡前缘还是滑坡中后部，只要是在暴雨季节，滑坡的变形就发展加快，特别是滑坡的中后部，在陡斜坡的顶部最容易出现地面开裂、裂缝加宽甚至土体垮塌等现象。滑坡的变形存在于滑坡的各个部位，故可判定滑坡的变形属于整体变形，在暴雨条件下，滑坡的整体变形速度加快，在局部地段由于受地形或滑体厚度差异的控制作用，滑坡的变形更为突出明显。

滑坡变形以地表开裂变形为主，滑坡处于整体加速变形阶段，滑坡受大气降雨的影响作用显著，遇到暴雨滑坡变形加剧，滑坡发生整体失稳滑动的可能性较大。

3.3滑坡岩土体特征

研究区2个滑坡体发育在同一斜坡上，其具有相同的地质背景，岩土体工程、环境地质条件具有一致性。

滑体：滑体的平均厚度约8m，主要有第四系松散残坡积物，体积约占滑体的50%，二是清水江组砂岩强风化层，占滑体体积的50%。第四系松散残坡积层成分以棱角状变余砂岩风化残积碎块以强风化泥岩为主；清水江组强风化砂岩，呈灰绿色，结构松散，透水性较好，含少量水分，暴露在空气中容易崩解破碎。

滑面：为清水江组砂岩强风化层与中风化层的结合层位，物质成分为细至中砂，有少许粘性，物质结构疏松，富含水分，呈软塑至流塑状，厚度3cm～10cm，接触面呈折线状，与中风化岩层面有一定夹角，倾向基本与岩层倾向一致，倾角略缓于岩层倾角。

滑床：清水江组地层，岩性为灰色、深灰色厚层至块状变余凝灰质粉一细砂岩，节理裂隙轻微发育，岩体的完整性较好，岩心多为柱状、长住状，局部可见铁质浸染，浸染斑纹直径一般在1cm左右，区域岩层产状为250°-280°<5°-10°。

4.滑坡成因及发展趋势

4.1滑坡成因

综合分析论证，达地乡达地民族学校滑坡的成因主要由地形地貌、岩土组够关系及大气降雨等。

地形地貌：滑坡所在区域整体为斜坡地貌，斜坡整体坡度20°，坡体上的表层松散物质容易沿斜坡向坡底运动，滑坡的前缘由于为一冲沟，高陡空旷，为松散物质向主变形方向发生滑移提供了空间，易发生垮塌、滑移等。

岩土组构：滑坡滑体物质为第四系松散残坡积物及强风化岩层，滑体物质松散破碎，最大厚度达10m之多，而下伏基岩相对完整，松散物质易沿下伏基岩岩础面向坡底发生滑动变形；而且，研究区基岩倾向和坡体坡向一致，为顺向坡，加之坡体表层物质结构松散，形成滑坡和发生滑坡的可能性很大。

大气降雨：研究区大气降雨量丰富，在雨水充足的季节，大气降雨渗入坡体转化为地下水，不仅增加了坡体自身的重量，也加快了软弱结构面（岩土接触界面）的形成和贯通，有利于滑坡的变形，由于滑体物质结构松散且赋水性好，下伏基岩结构完整，为相对隔水层，大气降雨在滑体和滑床的接触界面过多的富集，会大大降低滑坡的稳定性。

总之，达地乡达地民族学校滑坡主要是由地形地貌、不利的岩土体组合、大气降雨等自然因素形引发，属于自然地质灾害。

4.2地质灾害发展趋势

稳定性计算显示达地中学滑坡在天然状态下处于基本稳定状态，在暴雨状态下滑坡处于欠稳定状态，滑坡整体的稳定性较差，受降雨的影响滑坡稳定性会大幅度降低，滑坡天然状态安全储备不大，研究区大气降雨丰富，在遇到暴雨或持续性降雨天氣，有可能整体失稳形成大规模地质灾害，随着地质环境条件的恶化，滑坡的变形速度将会进一步加剧，滑坡的危险性大。

4.3地质灾害危害

研究区滑坡威胁范围较大，危害人数众多，同时还威胁到主干道等重要公共基础设施，鉴于地质灾害目前的整体稳定性较差，一旦滑坡发生整体失稳，将会给当地带来重大的经济损失和不良的社会影响。总之，达地民族学校滑坡的存在，已经严重影响了学校师生的正常教学活动和当地群众的生产生活，其危害性非常大。

5.结论与建议

5.1结论

（1）达地乡民族学校共发育两个滑坡，即HP1和HP2，属松散层滑坡，滑体物质成分主要为第四系松散残破积物和强风化变余砂岩，两个滑坡滑体物质总方量21.2x10m3，整体属于中型滑坡。

（2）通过对地质灾害进行稳定性计算及分析，得知达地乡民族学校两个滑坡在天然状态下均处于基本稳定状态，在暴雨状态下均处于欠稳定状态，滑坡在天然状态下的安全储备不高，在遇到连续性降雨天气，滑坡的稳定性急剧降低，有整体失稳滑动的危险。

（3）通过对滑坡成因分析论证，得知研究区内地质灾害主要是由地形地貌、不利的岩土体组合、大气降雨等自然因素形成的，属于自然地质灾害。

（4）达地民族学校滑坡威胁学校师生和当地居民，滑坡的危害性、危险性大，滑坡防治工程等级为I级。

5.2防治建议

（1）建议在滑坡变形明显区段和危险区段设置警示牌，同时向广大师生和居民开展地质灾害预防基础知识，提高全民防灾害意识。

（2）建议职能部门滑坡地质灾害避险应急预案，同时加强滑坡重点变形区域的监测、观测，并将监测、观测数据结果及时定期向上级责任部门汇报，并在恰当的时间启动地质灾害避险应急预案。

（3）建议在遇到连续性降雨天气时，学校组织全体师生停止一切教学活动。应尽快开展滑坡区地质灾害永久性的治理工作。

（5）建议在滑坡前缘设置抗滑桩或挡土墙等进行整体支挡，在局部危险地段可采用预应力格构锚进行局部支护，另外可以在滑坡的外围设置截排水沟，以阻止滑坡外围水体向滑坡区内渗透汇集。