山地冲洪积层错落式滑坡机理探讨

霍强

（福建省197地质大队 福建泉州 362011）

1 背景

实施乡村振兴战略是全面建设小康社会和全面建设社会主义现代化强国的基础。伴随着乡村规划实施，乡村公路、农业农村建设进入了一个新的时期，掀起了乡村建设高潮。德化县是典型山区地质灾害高发区，工程建设活动必然会对自然斜坡进行不同程度的改造，如未采取科学有效的防护措施，易产生潜在地质灾害隐患。根据德化县南埕镇蟠龙村山体斜坡近3 a 来的变形演化，结合斜坡冲洪积堆积层滑坡特点来探讨分析错落式滑坡机理，对帮助提升防灾、减灾、救灾能力，助力乡村基础设施建设具有一定指导作用。

2 地质灾害概况

2022 年5—7 月，德化县域出现45 d 持续强降雨或阵雨，造成多处地区产生地质灾害。德化县蟠龙滑坡为典型的山麓斜坡，通过近3 a 来斜坡变形演化过程，分析探讨错落式滑坡成因。

2022 年5 月17 日，发生持续强降雨，斜坡村道严重下错开裂变形，后缘形态近弧形，周界呈断续开裂，蠕动变形。变形坡体约110 m，宽度约60 m，坡体轴向220°，垂直轴向多处存在下错张性裂缝，滑坡体中梁某某房屋发生变形，门、窗开关困难。

2022 年6 月20 日，随着村道及下部斜坡持续受强降雨或阵雨作用，地表裂缝变形加剧，受后缘下错牵引，损毁斜坡上部基本农田，促使上部斜坡发生下错式滑坡，梁某某房屋严重变形（图1、图2）。

图1 梁某某房屋变形

图2 房前下错现象

3 地质环境条件

3.1 地形地貌

德化县地势偏高，地形复杂，地貌以低中山地为主。河流以戴云山为中心，呈叶脉状向四周分布，分属闽江水系和晋江水系。境内山脉连绵，多呈北东—南西走向，河谷剧烈下切，峡谷十分发育，具鲜明之山地景色，其间偶有散布于群山之中的山间盆地和河谷阶地。地势由中部微向四周倾斜，呈层状梯级下降。福建省第二高山戴云山雄居中部，海拔1 856 m，最低点仅217 m。全县75%以上的村驻地海拔在600～900 m 以上。该区处于德化县东北部，地貌属山麓斜坡坡积地貌单元，相对高差大，自然斜坡坡度约25°～30°，整体斜坡坡向约310°，相对高差约170 m。斜坡呈山脊状，两侧双沟同源，山沟大小不平衡，常年流水。斜坡植被不发育，主要为水稻田耕作地和荒地，村道横穿斜坡。

3.2 地层

顶部耕作地为含砾黏性土和粉质黏土组成，即斜坡上部水稻田地，中下部为旱地和荒地。黏性土含量较高，透水性相对较差，厚度小；下覆坡积堆积土，主要由多期冲洪积、崩积物组成斜坡堆积体，以碎石土层、含泥角砾层、砂质黏土层为主。由于各期沉积环境、地质应力、组成物质不同，形成不完整相互叠加层和透镜体，掺杂大量漂石或滚石，充填泥、砂、角砾等，呈次园-次棱角状，均匀性差，造成各层结构层面不连续不规则，呈多元结构，厚度较大；基底为白垩系石帽山群和侏罗系南园组地层以及闪长岩脉侵入的风化岩。

3.3 地质构造

该区属闽东火山断拗带的福安-南靖的中部，隶属戴云山巨型环状火山构造西缘，雪尾尖火山喷发盆地边缘。中生代火山活动强烈，形成盆地内地形陡峭，周边发育环状、放射状断裂及潜火山墙、岩脉及晚期侵入闪长岩体。

3.4 水文地质条件

（1）地表水。该区海拔高低悬殊、地形复杂，又具有气候垂直变化大、小气候特征突出，降雨量丰富。地表水发育，主要表现为水稻田地灌溉系统和降雨坡面自由汇集迳流，排泄较漫，汇水面积约0.1 km2。

（2）地下水。区内地下水受地形地貌、地层岩性与地质构造等条件制约，依据地下水的赋存条件、水力特征及水理性质，可分为松散岩类孔隙潜水、基岩裂隙弱承压水。

（3）松散岩类孔隙水。主要赋存于山麓斜冲、洪积堆积中。由于地势较陡，水力坡降较大，地下水迳流速度大，富水性好。受斜坡和各地层渗透性差异性影响，局部下部斜坡演化为弱承压性。

（4）基岩构造裂隙水。地下水赋存于构造裂隙及风化裂隙中，水力性质以弱承压水为主，富水性强。

（5）斜坡地下水。主要为大气降雨和水稻田引水灌溉以及相邻含水层侧向补给来源，地下水丰富，斜坡下部及老滑坡床有常年地下水渗流，地下水活动强烈。

4 错落式滑坡主要特征

错落是指坡体沿倾角较陡的结构面，依附于坡体下伏有一定厚度的物理力学性质较差的底错带，在上部岩土体重力作用下发生整体下错的现象。

（1）在不同时期、不同成因、不同深度所形成的冲积、洪积、崩积等第四系坡积层性质差异较大，导致堆积层内部结构相对松散，大小块体混杂。堆积物质组成复杂多变，不同岩相堆积物交替变换频繁，分选性差，多形成不完整沉积层相互叠加甚至呈透镜体结构。

（2）坡体堆积层地下水较发育，各岩土层地下水渗透性在不同深度具有明显的差异性，且地下水活动强烈［1］。

（3）在外貌形态上，滑坡周界不显著，多呈断续状，坡体前缘未发现位移现象。滑体横向裂缝发育，其错落位移量大于拉张位移量，且错落体比较完整，基本保持原有坡体结构，呈多级阶梯状不均衡发展。

（4）错落体后壁产状陡倾，近直立状。以重力作用为主，挤压下部松散体而产生滑坡［2］。

（5）错落发生后，由于重力作用于下部错落带挤密，坡体会在较长一段时间内保持基本稳定。若长期搁置，在降水作用下坡体易再次发生错落，甚至发生大规模整体滑坡。

5 错落式滑坡形成机理

从斜坡地表变形迹象分析：2022 年5 月17 日至7 月30 日，地表共发生2 次较明显持续变形裂缝。首次变形斜坡长约110 m，宽约40 m，滑坡周界北侧不连续，裂缝长度3.0～6.0 m，宽度0.10～0.40 m，下错量0.05～0.30 m，未发现羽状剪切裂缝。南侧周界不明显，仅为小的错动；后壁裂缝长度12.0 m，下错0.3～3.0 m，宽度达0.10～0.50 m，裂缝面角度近直立。坡脚未发现推移鼓胀现象，坡体整体以下错位移为主，主轴向位移甚微（图3）。随着持续降雨加之水田地渗透影响，变形裂缝加剧变大，牵引后部斜坡发生变形，变形坡体长约70 m，宽约30 m，加之水田地地表水灌入，沿斜坡横向下错裂缝发育（图3～5）。

图3 2022 年5 月17 日斜坡变形规模

图4 2022 年6 月20 日斜坡变形规模

图5 地表水灌入裂缝

从坡体冲洪积堆积物环境分析：斜坡堆积层为不同时期、不同成因冲洪积或崩积堆积物组成，存在差异性较大的岩土层或透镜体［3］。组成岩土层物质成份受地形、风化、冲刷、搬运等因素影响，分选性极差，颗粒大小悬殊，孔隙度较大且分布不均，形成各岩土层渗透性差异较大，造成地下水迳流排泄呈不规则活动（图6）。

图6 斜坡堆积体

从地下水对冲洪积堆积层作用分析：斜坡上村道内侧排水沟，截流斜坡上的地表水迳流，加之水稻田地灌溉系统促使地表水丰富，地下水补给来源充沛。在地下水渗流作用下土体细颗粒沿骨架颗粒形成的孔隙中进行潜蚀、冲刷、淘蚀等破坏，水在土孔隙中的流速越大，地下水破坏越强烈，水土流失就越严重［4］。受地层特性控制，地下水裹携的细颗粒物质时而充填骨架孔隙，时而流失，在各岩土层中重新分配孔隙度，造成岩土层孔隙大的松散层呈带状或空穴状，无法形成贯通性结构面（滑面），导致上部岩土在重力作用下挤压松散岩带发生错落式滑坡（图7）［5］。

图7 错落式滑坡断面图

从人类工程活动分析：人们在斜坡上建设村道，破坏斜坡地质环境，改变地下水水文地质条件。由于村道排水开裂，造成地大量地表水渗入，使斜坡变形开裂，从而加剧水稻田地水渗入等连锁反应，是导致本次错落式滑坡主要因素（图8）。

图8 2022 年5 月村道排水沟变形

6 结论与建议

工程治理应建立在对坡体灾害机理正确认识和分析判断基础上。只有通过对坡体的基本特征、坡体结构、水文地质、工程扰动等进行认真而严谨的调查、分析，准确判断斜坡体灾害或潜在灾害的性质、发展趋势、危害程度，方能对坡体地质灾害进行有效的预防或治理。

俗话说“十滑九水”。本着“治坡先治水”原则，对地表水设置截、排、疏措施，加强坡面防护，降低坡面冲刷和防止地下水下渗。采取集水井截、排降低下水位等工程，减少地下水对坡体和潜在滑面的力学性能的影响，提高斜坡体岩土体强度，从而提高坡体的稳定性。