鐘山區(qū)馬落箐滑坡地質(zhì)災(zāi)害成災(zāi)機理分析

張坤 彭濤 方家虎 陳勝華 羅云洪

摘要：基于鐘山區(qū)馬落箐地質(zhì)災(zāi)害的地質(zhì)背景，分析滑坡地質(zhì)災(zāi)害的地面變形特征，研究其可能的影響因子，綜合得出其成災(zāi)機理為：研究區(qū)域下方存在的采空區(qū)為該滑坡的內(nèi)因，長時間的降雨影響以及短時間內(nèi)強降雨為其外因，并對其防治提供了合理依據(jù)。

關(guān)鍵詞：滑坡；地質(zhì)災(zāi)害；成災(zāi)機理

1.引言

我國是一個多山的國家，在降雨、地震等不利因素影響下，滑坡地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生往往帶來巨大的經(jīng)濟損失及人身傷亡[1-5]。鐘山區(qū)馬落箐滑坡地質(zhì)災(zāi)害于2018年10月25日發(fā)生滑動；2018年11月6日下午3時，該滑坡出現(xiàn)變形加?。?018年12月21日上午，該滑坡變形再次出現(xiàn)加劇。

2.研究區(qū)概況

鐘山區(qū)馬落箐滑坡地質(zhì)災(zāi)害于2018年10月25日發(fā)生滑動，后緣出現(xiàn)大量貫穿性拉張裂縫，對其下方4戶9人及其房屋、212省道上過往行人、車輛等構(gòu)成較大威脅。根據(jù)《滑坡防治工程勘查規(guī)范》[6]，該滑坡防治工程等級為Ⅲ級，滑坡平面變形區(qū)劃分（見圖1）。

2.1地質(zhì)構(gòu)造

研究區(qū)區(qū)域構(gòu)造屬揚子準地臺黔北臺隆六盤水斷陷威寧北西向構(gòu)造變形區(qū)格目底向斜北東翼西段，區(qū)內(nèi)地層呈單斜產(chǎn)出，地層產(chǎn)狀276°∠80°，地形坡向與地層傾向呈反向關(guān)系。

2.2地形地貌

研究區(qū)屬高原剝蝕中山地貌，受地形切割影響，呈“兩溝夾一山”，即山脊兩側(cè)各發(fā)育一條由西向東呈“V”字型展布的季節(jié)性沖溝?；挛挥谏郊箹|部斜坡，中上部斜坡坡度45°～55°，中部斜坡坡度0°～5°，中下部斜坡坡度10°～30°，整體地勢呈上陡下緩；滑坡后緣最高海拔2138m，前緣位于212省道內(nèi)側(cè)，海拔1999m，相對高差約139m；斜坡中下部及212省道內(nèi)側(cè)存在2m～6m高的陡坎。

2.3地層巖性

研究區(qū)區(qū)域主要出露第四系（Q）的殘坡積層，褐黃色，粘土或者粘土夾碎石，成分為強風化粉砂質(zhì)泥巖，結(jié)構(gòu)稍密，下伏地層二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P3l），巖性主要為淺灰色、灰色薄層狀粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥巖、炭質(zhì)泥巖等。

2.4工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件

根據(jù)巖土體的力學性質(zhì)、巖性及組合關(guān)系，將研究區(qū)內(nèi)巖層劃分為松散巖類工程地質(zhì)巖組、軟質(zhì)巖類工程地質(zhì)巖組兩類。

根據(jù)出露的地層巖性、含水介質(zhì)特征及地下水動力條件，將研究區(qū)內(nèi)地下水劃分為松散巖類孔隙水和基巖裂隙水兩類。大氣降雨是區(qū)內(nèi)地下水主要的補給來源，補給方式為降雨通過巖石中的裂隙、構(gòu)造裂隙等形式滲入補給，補給期集中在每年雨季。地表徑流量變化較大，地表水以坡面流形式匯集于低洼處的溝谷內(nèi)，地下水沿裂縫向采空下滲形成降落漏斗，區(qū)內(nèi)地下水總體由西向東經(jīng)流。

3.滑坡地質(zhì)災(zāi)害特征

據(jù)滑坡邊界特征，滑坡主滑方向為72°，縱向長約225m，橫向?qū)?05m，滑體厚0m～17.5m，平均厚約8m，滑體約18.9×104m3，屬中型中層推移式滑坡（見圖2、圖3）。

研究區(qū)內(nèi)主要發(fā)育有20處地裂縫，長8m～50m，寬1m～ 50cm，呈45°～125°方位展布（見表1）；滑坡中部煤層露頭處10年前已形成3處規(guī)模不等的塌陷坑、呈橢圓形，塌陷面積約90m2～500m2，現(xiàn)已基本充填。2018年10月25日持續(xù)降雨影響，研究區(qū)斜坡發(fā)生滑動，2018年11月6日下午3時，該滑坡變形加劇，監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，最大累計變化量99mm，最小累計變化量為2mm。2018年12月21日上午，該滑坡變形再次加劇，監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，最大累計變化量1711mm，最小累計變化量為11mm。

4.滑坡地質(zhì)災(zāi)害影響因子及成災(zāi)機理

4.1影響因子

（1）地形條件

勘查區(qū)為上陡下緩的斜坡地形，中上部斜坡坡度45°～55°，中下部斜坡坡度5°～30°，最高點位于滑坡后緣山頂，海拔2168m，最低點位于滑坡前緣，海拔1999m，相對高差約169m，為滑坡的失穩(wěn)提供了臨空條件。

（2）地質(zhì)構(gòu)造

受地質(zhì)構(gòu)造、巖體卸荷、風化作用的影響，區(qū)內(nèi)巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體完整性差，易引起滑坡。

（3）地層巖性

滑坡所在斜坡地層巖性為二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M碎屑巖組等。該巖組抗風化力弱，抗壓強度低，遇水易軟化，風化后常呈土狀，工程力學性質(zhì)差，易在巖層中形成軟弱面，引起滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。

（4）水的作用

降雨是影響滑坡穩(wěn)定的主要因素。其主要的作用有：一是滑坡位于采空區(qū)上方，周而復始的地下水位變動，使保安煤柱破壞，進而導致頂板裂隙不斷的發(fā)展變化；二是水的物理化學作用降低了巖土體的抗剪強度；都使得滑坡在雨季的穩(wěn)定性大幅下降，因而暴雨對滑坡的穩(wěn)定性影響極大，是引發(fā)區(qū)內(nèi)滑坡失穩(wěn)的主要因素。

（5）采礦活動

研究區(qū)位于原福利煤礦礦權(quán)范圍內(nèi)，福利煤礦于1996年建井，1999年進行改造，生產(chǎn)能力3萬噸/年，主要開采M51、M52、M63及M66煤層，截至2007年，+1890m以上大部分塊段已采空，+1880至+1840m標高，4層可采煤層的主要準備巷道基本形成。采礦活動形成采空區(qū)，致使地下水位整體下降，且破壞了山體的相對應(yīng)力平衡，應(yīng)力發(fā)生重分布，巖體發(fā)生變形、破壞，進而致使地表開裂、塌陷，不利于斜坡穩(wěn)定，易發(fā)生滑坡。

4.2成災(zāi)機理

鐘山區(qū)馬落箐滑坡地質(zhì)災(zāi)害成災(zāi)機理分析如下：

（1）滑坡區(qū)域下方存在早期開采現(xiàn)成的采空區(qū)，破壞了巖土體的相對應(yīng)力平衡，導致巖體發(fā)生變形、破壞，進而致使地表開裂、下挫、塌陷。

（2）大氣降雨是區(qū)內(nèi)地下水主要的補給來源，受降雨控制明顯，降雨時地下水位上升，雨后地下水位又逐漸下降，周而復始，采空區(qū)內(nèi)原本留設(shè)的保安煤柱遇水軟化、破壞，加速采空區(qū)頂板發(fā)生變形、破壞，加劇了地表開裂、下挫、塌陷。

（3）采空區(qū)地表的變形不斷加劇，導致滑坡中上部陡斜坡段“基座”不穩(wěn)，坡體下挫，對坡腳形成擠壓，推動滑坡中下部平緩段前移。

（4）2018年10月底，研究區(qū)內(nèi)短時間的強降雨，降雨除以坡面流形式匯集于低洼處的溝谷內(nèi)外，沿裂縫向采空下滲，使地下水位相對上升，產(chǎn)生浮托力，雨后，地下水位又逐漸下降，產(chǎn)生滲透力，引起滑坡地質(zhì)災(zāi)害加劇變形。

5.結(jié)論

通過對鐘山區(qū)馬落箐滑坡地質(zhì)災(zāi)害成災(zāi)機理的分析研究，得出以下結(jié)論：

（1）基于研究區(qū)域已有的基礎(chǔ)地質(zhì)資料的研究分析，結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查，基本查明了該滑坡地質(zhì)災(zāi)害的特征和影響因子。

（2）該滑坡地質(zhì)災(zāi)害的成災(zāi)機理為：研究區(qū)域下方存在的采空區(qū)為該滑坡的內(nèi)因，降雨的長時間影響以及短時間內(nèi)的強降雨為其外因。在既有的采空區(qū)的影響下，外加不利的地形條件、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造和長期以來的降雨等因子的作用下，2018年10月底的短時間強降雨誘發(fā)該滑坡地質(zhì)災(zāi)害的形成及加劇變形。

（3）通過對該滑坡地質(zhì)災(zāi)害的成災(zāi)機理的研究，為其防治工作提供了合理的依據(jù)。

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