巴東黃土坡滑坡促使舊縣城遷移

王　浩，蔡文靜，陸三福

（1.青海省環(huán)境地質(zhì)勘查局，青海西寧810007；2.中國地質(zhì)大學<武漢>自動化學院，湖北武漢430074；3.南寧地礦地質(zhì)工程勘察院，廣西南寧530007）

巴東黃土坡滑坡促使舊縣城遷移

王浩*1，蔡文靜2，陸三福3

（1.青海省環(huán)境地質(zhì)勘查局，青海西寧810007；2.中國地質(zhì)大學<武漢>自動化學院，湖北武漢430074；3.南寧地礦地質(zhì)工程勘察院，廣西南寧530007）

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，人類生存空間的擴張，滑坡災(zāi)害頻發(fā)，目前其已成為威脅人類社會的僅次于地震的第二大自然災(zāi)害；黃土坡滑坡位列三峽庫區(qū)四大滑坡之首，黃土坡曾是三峽庫區(qū)巴東新縣城主城區(qū)，三峽水庫2003年蓄水以來，黃土坡滑坡臨江Ⅰ號崩滑體深部位移明顯［1］。黃土坡滑坡為一個多期次、多個堆積崩滑體組成的大型復(fù)合變形體，黃土坡臨江Ⅰ號滑坡體目前仍在發(fā)生很緩慢的變形。為了確保居住在上面的1.8萬人生命財產(chǎn)安全，2009年黃土坡整體避險搬遷，闡述黃土坡古滑坡促使了巴東舊縣城遷移，黃土坡古滑坡制約巴東舊縣城的發(fā)展，使得往昔繁華的舊縣城即將變成無人居住的地質(zhì)公園。

黃土坡滑坡；多級次滑帶；復(fù)合變形體；蠕變；避險搬遷

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，人類生存空間的擴張，滑坡災(zāi)害頻發(fā)，目前滑坡已成為威脅人類和社會的僅次于地震的第二大自然災(zāi)害。巴東黃土坡自三峽庫區(qū)自蓄水以來，在強降雨或長時間降雨，及在水庫水位長期升降變化影響下，因庫水侵蝕，滑坡體的滑帶及軟弱巖體軟化、庫水浮托作用、變小的前緣阻滑力等因素，改變了庫岸邊坡的穩(wěn)定性，地質(zhì)災(zāi)害加劇；三峽水庫135m蓄水以來，黃土坡滑坡臨江Ⅰ號崩滑體深部位移明顯，整體已處于蠕滑變形狀態(tài)［1］，臨江2號崩滑體中后部和變電站滑坡、園藝場滑坡也產(chǎn)生了不同程度的變形。

1　黃土坡滑坡概況

1.1黃土坡滑坡地形地貌

黃土坡滑坡位于長江南岸，巴東縣東城區(qū)中的黃土坡小區(qū)，黃土坡地區(qū)地質(zhì)復(fù)雜，巖性破碎，地形坡面與基巖傾向組合形成順向滑坡，黃土坡滑坡區(qū)域在地形地貌成因上屬于構(gòu)造侵蝕中低山峽谷區(qū)，構(gòu)造位置處于揚子地臺川東坳陷褶皺束的東端，次級構(gòu)造處于官渡口復(fù)向斜的東端南翼［2］；黃土坡滑坡可分為臨江Ⅰ號崩滑體、臨江Ⅱ號崩滑體、變電站滑坡、園藝場滑坡，總面積約為135×104㎡，體積約為6938×104m3（圖1）?；w前緣物質(zhì)為不同時期的滑坡與崩滑體疊置堆積而成，物質(zhì)成分比較復(fù)雜，厚度約為65m，滑坡體前緣滑帶相對較厚；滑坡體后緣主要組成物質(zhì)為碎裂巖和塊裂巖，厚度約40.5m［3］，后緣滑坡體滑帶不明顯，或者看不到滑帶。前緣高程為50～70m，后緣高程為580～600m［3］。

1.2黃土坡地層巖性

黃土坡滑坡區(qū)及鄰區(qū)出露的地層有三疊系下統(tǒng)嘉陵江組第三段（T1J3）、三疊系中統(tǒng)巴東組（T2b）以及不同成分的第四系松散堆積層。

黃土坡滑坡及其鄰近的基巖地層主要為三疊系中統(tǒng)巴東組（T2b）碎屑巖巖組與碳酸鹽巖組相間分布的海陸交互相地層，底部與三疊系下統(tǒng)嘉陵江組第三段（T1J3）整合接觸。

基巖上覆第四系堆積層主要包括崩滑堆積層（Qcol+del）、殘坡積—崩坡積層（Qel+dl）、滑堆坡積層。

2　黃土坡滑坡演變模式

黃土坡古滑坡系統(tǒng)上段滑坡形成于距今（13～14）×104a，而中、下段滑坡形成的要早一些，大約形成于（15～16）×104a前［4］。黃土坡古滑坡體范圍大、滑體組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜、構(gòu)造變形作用強烈、巖層內(nèi)軟弱夾層多，及現(xiàn)有工程地質(zhì)勘察手段有限，在滑坡范圍、滑坡體深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征以及成因機制等上仍存在一些問題。

2.1在黃土坡滑坡成因機制認識過程

在黃土坡滑坡成因機制的研究上，崔政權(quán)在1996年首先提出“墜覆體”即認為黃土坡也屬于墜覆體。他解釋岸坡初期變形表現(xiàn)為應(yīng)力松弛―風化帶的整體下墜（落），下墜形成“重力背斜”在重力背斜之后，背斜翼巖體繼續(xù)變形、風化，表象是巖體離散、架空、局部旋轉(zhuǎn)、溶蝕，局部可能呈“雪崩”式崩潰并堆積于就近的斜坡上，這部分堆積體稱為“墜覆體”［5］。由鄧清祿和尹先中等（2002）將黃土坡滑坡成因機制概括為：河流下切—斜坡巖體蠕變—墜覆—滑坡—改造多階段變形、失穩(wěn)的斜坡演化模式［6］。劉傳正等（2006）將巴東斜坡淺表層的變形破壞概括為：側(cè)向拉裂、“雪崩式”垮塌、表層風化、側(cè)向滑移張剪破裂、巖層折斷變位、軟巖膝折剪破裂和壓扭破裂又重膠結(jié)7種重力卸荷破壞力學模式［7］，而最典型的是由側(cè)向滑移引起的雪崩式垮塌破壞模式。李華亮等（2007）從區(qū)域構(gòu)造地質(zhì)角度，通過野外地質(zhì)調(diào)查及數(shù)值模擬研究，揭示了巴東斜坡深部軟硬相間巖層在重力作用下的蠕滑變形機理，他認為：三疊系的2個主滑脫帶：一方面是巖石破碎，另一方面是形成大量的順層軟弱泥化帶，導致斜坡的變形破壞［8］。肖擁軍等（2012）認為黃土坡斜坡前緣T2b3-2破碎巖體先期發(fā)生滑坡，導致中部斜坡變陡失穩(wěn)，斜坡中部T2b3-1表層風化破碎巖體滑動或墜覆并超覆于前緣T2b3-2崩滑體之上，然后引發(fā)園藝場滑坡使斜坡后部巴東組第二段表層風化破碎巖體滑動超覆于中部T2b3-1巖體之上［9］。簡文星教授等（2013）就臨江Ⅰ號滑坡體形成機制分析中，認為黃土坡滑坡臨江Ⅱ號崩滑體形成之初在斜坡深部是沿多層軟弱夾層蠕滑形成的。由于黃土坡整體為順向坡，巖層為巴東組第三段，內(nèi)夾數(shù)層軟弱夾層，在長江的深切作用與長期重力作用下，巖層順著軟弱夾層產(chǎn)生剪切位移，逐漸形成了滑帶［10］。

2.2在黃土坡滑坡的范圍和規(guī)模認識過程

由于黃土坡滑體組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜、構(gòu)造變形作用強烈、巖層內(nèi)軟弱夾層多及現(xiàn)有滑坡勘察的手段有限，在黃土坡滑坡的范圍和規(guī)模的研究上，先后有楊世松等（2001）、武雄等（2006）、陳松等（2008）、周云等（2009）學者，認為黃土坡經(jīng)歷了多期構(gòu)造變形［10-14］。由于黃土坡是古滑坡及現(xiàn)有滑坡勘察能力有限，學者們在黃土坡范圍和界線至今尚存在分歧，他們比較認同的觀點是：滑坡高程范圍在80～640m之間、滑坡邊界在二道溝至四道溝范圍內(nèi)（楊世松等，2001）［11］，而園藝場滑坡和變電站滑坡是在前緣崩滑的基礎(chǔ)上先后引發(fā)后部疊加形成的順層巖質(zhì)滑坡（陳松等，2008）［13］，園藝場滑坡使斜坡后部巴東組第二段表層風化破碎巖體滑動超覆于中部T2b3-1巖體之上（肖擁軍等，2012）［9］，滑動面深約50～100m，黃土坡滑坡屬于深層滑動（武雄等，2006）［1］，黃土坡前緣高程為50～70m，后緣高程為580～600m（陳松等，2009）［15］。

3　巴東黃土坡臨江Ⅰ號滑坡體勘測

巴東野外試驗場是中國地質(zhì)大學（武漢）教育部“長江三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害研究優(yōu)勢學科創(chuàng)新平臺”建設(shè)的關(guān)鍵工程。試驗場由地下隧洞群與地表監(jiān)測系統(tǒng)組成，地下洞室群布置在黃土坡滑坡臨江Ⅰ號崩滑體中后部，隧洞主洞全長908m，斷面尺寸為5.0m×3.5m，共設(shè)5處支洞和2處試驗平洞，支洞長度分別為5m、10m、145m、5m、37m，通過試驗場里面的裂縫測量，能更直觀的分析黃土坡臨江Ⅰ號滑坡體的變形情況，同時取黃土坡原樣滑帶土做實驗?zāi)芊治龌瑤恋牧W參數(shù)等，對滑坡的研究有重要意義。

3.1鉆探揭露黃土坡臨江Ⅰ號滑坡體多級次滑帶

通過最近在黃土坡臨江Ⅰ號滑坡體野外鉆探所取得的巖芯分析得出，黃土坡臨江Ⅰ為多級次滑坡，ZJ6號鉆孔位于黃土坡臨江滑坡體的中部位置，從鉆探上來的巖芯中可以清楚的看到近2m的主滑帶，主滑帶在78.7～80.7m處，及近5m長次級滑帶，次級滑帶在52～57m處。

ZJ6號孔所揭露的巖芯，從上到下依次為棕黃色粘土、含碎石粘土、泥質(zhì)灰?guī)r、滑帶、泥質(zhì)灰?guī)r基巖。含礫粘土上層結(jié)構(gòu)松散，下層稍微密實，ZJ6此處上部的崩滑體追朔物源主要來自巴東組三段第2巖性（T2b3-2），有少量來自巴東組三段第1巖性（T2b3-1），滑床為T2b3灰色的泥質(zhì)灰?guī)r，鉆探揭露滑床巖芯表面節(jié)理裂隙發(fā)育，呈短柱狀，巖體較較硬，錘擊不易破碎，中風化，在78.7～80.7m處揭露主滑帶，主滑帶由黃色粘土夾少量碎石組成，可塑，切面光澤，切面有明顯的黑色擦痕。

滑帶是滑坡內(nèi)原生存在或后期發(fā)育的軟弱結(jié)構(gòu)帶，是在內(nèi)外動力作用下，經(jīng)過地質(zhì)歷史長期演化而形成的［16］，直接影響著滑坡的發(fā)育、發(fā)生、復(fù)活和解體?；瑒雍蟮幕瑤э@示典型的剪切結(jié)構(gòu)帶特征，作為與周圍物質(zhì)差異明顯的軟弱帶，滑帶特征必然異于周圍物質(zhì)；從ZJ6鉆孔揭露主滑帶在78.7～80.7m為軟弱的含礫黃色粘土，而65～78.7m為青灰色泥質(zhì)灰?guī)r，巖芯呈短柱狀，完整性較差，80.7～86m滑床為青灰色泥質(zhì)灰?guī)r，中間78.7～80.7m為軟弱的含礫黃色粘土異于周圍物質(zhì)；泥質(zhì)灰?guī)r巖層中夾有切面光滑且有擦痕的粘土，硬軟相夾地層，符合常規(guī)滑帶的特征。

黃土坡滑帶土礦物成分測試分析表明，滑帶土由蒙脫石以原生礦物為主，含量為67%～71%，其礦物成分主要有40%～47%的石英、20%～25%的方解石和3%的長石［4］。ZJ6號鉆孔中形成于T2b3泥質(zhì)灰?guī)r中的滑帶土則含有方解石，顯示出滑帶土與原巖物質(zhì)成分有著密切的聯(lián)系，滑移過程中其下部的泥質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r受碾磨擠壓揉入滑帶，基巖T2b3泥質(zhì)灰?guī)r存在節(jié)理裂縫等軟弱結(jié)構(gòu)面，隨著雨水從滑坡體表面及后緣的不斷侵入軟弱結(jié)構(gòu)面及重力的作用下使節(jié)理裂縫不斷貫通擴大，當滑帶上部的滑坡體滑動力大于其抗滑阻力時，上部滑坡體沿著滑帶下滑，在滑移過程中其下部的泥質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r受碾磨擠壓揉入滑帶，在漫長的地質(zhì)發(fā)展過程滑坡體沿滑帶反復(fù)運動，逐漸形成滑帶。

在ZJ6號孔所揭露的巖芯中同時還可以看到在52～57m還夾著次級滑帶，次級滑帶為軟弱含礫粘土層，符合泥質(zhì)灰?guī)r硬巖中夾有軟弱夾層，只是次級滑帶表面沒有擦痕。

3.2巴東野外試驗場揭露的滑帶

根據(jù)巴東野外試驗場及支洞平硐揭露，臨江崩滑堆積體滑帶均為粉質(zhì)粘土夾碎石、碎屑，土石比（6∶4）～（8∶2）。碎石、碎屑成分為泥質(zhì)灰?guī)r，直徑一般為1～5cm，多呈磨圓—次棱角狀，接近基巖面的碎石多具弱—中風化特征，少數(shù)強風化。土體以粉質(zhì)粘土為主，呈可塑—硬塑狀態(tài)，結(jié)構(gòu)稍密—密實［18］。

滑帶與上覆棕紅色碎石土接觸部分為黃褐色，而與下伏基巖接觸部分為淺灰色，淺灰色中夾雜條帶狀黃褐色滑帶土，這種顏色的差異與滑帶上下界面處物質(zhì)成分的差異有關(guān)，褐紅色碎石土與黃褐色滑帶土的形成密切相關(guān)，而淺灰色滑帶土主要是灰黃色泥灰?guī)r提供物質(zhì)來源，偶見滑帶中夾雜泥灰?guī)r塊石。

3.3巴東試驗場和監(jiān)測孔得到數(shù)據(jù)

通過近3個月對巴東黃土坡臨江Ⅰ號滑坡體上的ZJ4號水位監(jiān)測孔內(nèi)水位數(shù)據(jù)的采集分析，得到黃土坡臨江Ⅰ號滑坡體ZJ4水位孔水位的變化如圖1所示。

從圖1可見，近3個月來，隨著天氣的變化，ZJ4號孔的水位在67.9～68.8m的范圍內(nèi)變動，滑坡體內(nèi)水位在小范圍的變動。

通過巴東試驗場3號支洞的C301裂縫跡數(shù)據(jù)采集，得到3號支洞的C301裂縫近3個月來的變形，如圖2所示。

從圖2可以看出，3號支洞內(nèi)的這條裂縫近2個月來發(fā)生微小變形，變形值為0.1mm左右，近3個月來裂縫跡的變形量在逐漸上升，裂隙張開越來越大，從側(cè)面也反映了滑坡體在發(fā)生微弱蠕變。

黃土坡滑坡在強降雨或長時間降雨、地震、庫水水位升降等不利因素的影響下，地表和深部變形可能進一步加劇，局部或淺表層的滑坡、崩塌隨時可能發(fā)生。通過地表宏觀調(diào)查，結(jié)合變形監(jiān)測等資料綜合分析認為，黃土坡滑坡整體穩(wěn)定安全儲備偏低。

圖1　ZJ4水位孔水位隨時間變化圖

圖2　3號支洞C301裂縫2個月變化值（單位：mm）

4　黃土坡發(fā)生過的滑坡地質(zhì)災(zāi)害

據(jù)巴東縣志記載，巴東黃土坡曾發(fā)生多次地質(zhì)災(zāi)害，造成巨大財產(chǎn)損失和人員傷亡，主要的幾次大的地質(zhì)災(zāi)害如下：

1995年6月10日，下雨過后，巴東縣城區(qū)發(fā)生二道溝滑坡，滑體方量約6×104m3，造成5人死亡，6人重傷，3人輕傷。倒塌民房2棟，廠房1棟，面積近1000m2，平湖路公路路面垮塌60m，直接經(jīng)濟損失2000萬元。

1995年10月29日，巴東縣城區(qū)發(fā)生三道溝滑坡，滑體方量約12.8×104m3，造成209國道和港區(qū)碼頭公路中斷，毀壞滑體上3個單位和3家農(nóng)戶的房屋，直接經(jīng)濟損失2000多萬元。由于滑坡發(fā)生前已進行了監(jiān)測預(yù)警工作，提前采取了緊急避讓措施，避免了人員傷亡。

2004年9月26日，巴東縣城黃土坡小區(qū)原審計局變形體發(fā)生擋土墻垮塌，垮塌方量約800m3，導致原檔案局宿舍樓部分損壞［18］。由于采取緊急避險措施，沒有造成人員傷亡。

5　黃土坡整體避險搬遷

從1992年開始國家有關(guān)部門經(jīng)勘查論證后，認定黃土坡一帶是巨大深層古滑坡堆積體。2009年決定對滑坡體上單位和住戶實施整體避險搬遷［19］。

黃土坡滑坡體整體搬遷涉及11個居民小組，72家單位，13家工礦企業(yè)，22家副業(yè)設(shè)施，總?cè)丝诮?萬人，其中戶籍人口4475戶15713人，房屋總面積68.87× 104m2。

依據(jù)《湖北省巴東縣城市總體規(guī)劃（2006－2020）》，黃土坡大部分居民的搬遷地是巴東縣城對岸的神農(nóng)溪小區(qū)。新區(qū)毗鄰長江和AAAA級國際旅游景區(qū)神農(nóng)溪，巴東長江大橋?qū)⒃搮^(qū)和巴東新縣城融為一體，總面積303.54hm2，至2020年新區(qū)規(guī)劃容納人口1.9萬人。

截止2013年7月，黃土坡滑坡搬遷新址神農(nóng)溪小區(qū)統(tǒng)一規(guī)劃的2350套搬遷安置房建設(shè)已全面鋪開，其中，1550套搬遷安置房已完成主體施工，已交付使用477套，即將交付490套，主體完工582套，占搬遷安置房建設(shè)總?cè)蝿?wù)量的66%，累計搬遷安置銷號居民2800戶，其中，搬遷至神農(nóng)溪小區(qū)527戶1666人。

6　黃土坡滑坡改變了巴東舊縣城

黃土坡社區(qū)隸屬湖北省巴東縣信陵鎮(zhèn)，是巴東縣首次移民搬遷的新城地址，一度是巴東縣城政治、經(jīng)濟和文化中心。總面積135×104m2，區(qū)域內(nèi)總?cè)丝诮?萬人，約占整個巴東縣城人口的1/3。

巴東黃土坡滑坡地質(zhì)災(zāi)害深深制約著巴東舊縣城區(qū)發(fā)展，國家花巨資對黃土坡舊縣城整體避險搬遷使居住在滑坡體上近2萬人免受地質(zhì)災(zāi)害的威脅。

巴東黃土坡曾是縣城居住人口最多、建筑面積最大的地區(qū)，最多達到4萬人口。隨著舊縣城整體搬遷避險，現(xiàn)在縣政府駐地搬往西壤坡，處在黃土坡上的舊縣城失去了往日的熱鬧和商鋪林立的景象。黃土坡古滑坡促使舊縣城遷移，使得往昔繁華的舊縣城即將變成無人居住的地質(zhì)公園。

7　結(jié)論

（1）巴東黃土坡是一個多級次古滑坡，從黃土坡臨江Ⅰ號滑坡體中部的ZJ6勘探鉆孔的巖芯中可以看到在Ⅰ號臨江滑坡體存在多期次滑帶，主滑帶在78.7～80.7m，次級滑帶52～57m處。處在滑坡前緣的ZJ3鉆孔滑帶相對比較明顯，處在滑坡后緣的ZJ2鉆孔的巖芯看不到滑帶。

（2）中國地質(zhì)大學（武漢）教育部長江三峽地質(zhì)災(zāi)害研究中心巴東野外大型試驗場CJ4水位孔近3個月水位在67.9～68.8m范圍內(nèi)變動，近3個月C301裂縫隙數(shù)據(jù)在0.1mm級別在變形，通過巴東試驗場相關(guān)數(shù)據(jù)采集側(cè)面反映黃土坡Ⅰ號滑坡體在很緩慢的變形。

（3）三峽庫區(qū)蓄水到170m后，黃土坡古滑坡復(fù)活，危及黃土坡上近1.8萬人財產(chǎn)安全，2009年國家對黃土坡上舊縣城采取整體避險搬遷。使得往昔繁華的黃土坡舊縣城即將變成無人居住的地質(zhì)公園，巴東黃土坡滑坡徹底改變了舊縣城。

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1004-5716（2016）02-0005-04

2015-02-27

王浩（1989-），男（漢族），湖北荊州人，助理工程師，現(xiàn)從事礦山環(huán)境恢復(fù)治理、地質(zhì)災(zāi)害治理、地質(zhì)災(zāi)害危險性評估等工作。