三明市莘口鎮(zhèn)沙陽村公路滑坡成因機制及防治

（福建省121地質(zhì)大隊 福建龍巖 364021）

莘口鎮(zhèn)山區(qū)公路段位于福建省三明市三元區(qū)海西三明生態(tài)工貿(mào)區(qū)東南部。莘口鎮(zhèn)地形地貌受地質(zhì)構造控制明顯，特別是中生代以后的構造運動和新構造運動，對區(qū)內(nèi)地貌的發(fā)生、發(fā)展起著控制作用。主干山脈多呈北東向延伸，北西側和南東側地勢相對較低。發(fā)生的地質(zhì)災害威脅著鐵路、公路、水利等重要設施。威脅學校、醫(yī)院、廠房、集鎮(zhèn)等人口集中地。此外，受用地條件的限制，削坡建房、劈山筑路，不斷產(chǎn)生新的地質(zhì)災害隱患。導致地質(zhì)災害的規(guī)模、數(shù)量有擴展的趨向，地質(zhì)災害的防治日益嚴峻。因此，進一步查明區(qū)內(nèi)地質(zhì)災害的分布、成因、規(guī)模及發(fā)展態(tài)勢，有利于防災減災和保障人民生命財產(chǎn)的安全。本文以莘口鎮(zhèn)公路邊坡滑動為例，探析了內(nèi)在因素和誘發(fā)因素，并提出相應的防護和整治措施。

1 地質(zhì)概況

滑坡區(qū)位三明市三元區(qū)莘口鎮(zhèn)沙陽村258°方位1.5km公路南西側斜坡（如圖1），嚴重影響行人及車輛的正常通行。

圖1 調(diào)查區(qū)滑坡地質(zhì)災害現(xiàn)場圖

1.1 地形地貌

對于地質(zhì)災害的影響因素，區(qū)內(nèi)地處低山丘陵地帶，地質(zhì)災害類型主要有滑坡、崩塌及不穩(wěn)定斜坡（如表1），它們均屬突發(fā)性地質(zhì)災害，具有點多、面廣、規(guī)模小，危險性、危害性大的特點。坡面植被主要為杉樹、灌木等，在連日強降雨期間，該段公路沿線發(fā)生多次滑坡、崩塌（如圖2），影響對象主要為坡腳公路上的行人和車輛。

表1 沙陽村公路段沿線地質(zhì)災害類型統(tǒng)計結果

1.2 地層巖性

邊坡滑坡區(qū)斜坡的覆蓋層為第四系全新統(tǒng)殘坡積層（Q4el-dl），巖性下部為白堊紀早世坂頭組（K1b）粉砂巖，礫卵石之間以砂充填為主；上部為粉質(zhì)粘土，局部有淤泥質(zhì)土。

圖2 沙陽村公路段沿線地災分布情況

1.3 地質(zhì)構造

（1）區(qū)域地質(zhì)構造特征。本次工作范圍在海西三明生態(tài)工貿(mào)區(qū)內(nèi)，位于閩西南拗陷帶東部胡坊-永定隆起與大田-龍巖拗陷的交接地帶，在漫長的地質(zhì)發(fā)展過程中，經(jīng)歷了多次劇烈的構造變動，每次變動都留下了眾多的構造形跡，主要有東西向、南北向、華夏系、新華夏系、北西向等構造體系；中生代的火山侵入作用達到鼎盛時期。

（2）新構造運動特征。區(qū)內(nèi)新構造運動特征主要表現(xiàn)為地殼差異升降運動。

本區(qū)新構造運動是在燕山、喜馬拉雅山運動的基礎上，繼續(xù)發(fā)展起來的，具有繼承性、間歇性和斷塊差異上升活動的特點，構造的形態(tài)以斷裂為主。①繼承性。本區(qū)山脈走向基本呈北東向、北西向，水系呈格子結構，熱水點（熱水口、橫坑和沙縣后底溫泉）多呈北東向分布，均與區(qū)內(nèi)主要的斷裂構造走向一致。②斷塊差異上升活動。本區(qū)以沙溪河為界，地勢東高西低，溝谷深切，基巖裸露，第四系不發(fā)育，反映本區(qū)地勢以上升為主，但上升幅度差異較大。沙溪左岸上升幅度較大，并以整體上升為主，沙溪右岸上升幅度中等，以斷塊上升為主。外圍山地山峰挺立，發(fā)育“V”型峽谷、急流與瀑布，斷崖十分典型也與新構造運動有關。

1.4 巖土體特征

土體主要以坡積粉質(zhì)黏土為主，棕黃色，稍濕，可塑，切面光滑，韌性中等，干強度中等，主要由黏性土組成，含少量細砂及角礫。本層厚度2.6～5m。

巖體為強風化粉砂巖，灰紫色，巖石風化強烈，節(jié)理、裂隙較發(fā)育，巖體較破碎，錘擊聲啞，較易擊碎，屬于軟巖，巖體基本質(zhì)量等級Ⅴ級。本層出露厚度7～10m。

微課（Micro Lectures）是指以主題式的微視頻作為主要形式的教學視頻，教師將教學目標、教學重難點、自我測試題、學習成果展示任務等制作成微視頻發(fā)布給學生進行自主學習。學生可以隨時隨地反復觀看播放教學視頻來進行自主學習，通過自測題的完成情況檢驗自身的學習效果。

中風化粉砂巖：灰紫色，中厚-厚層狀，巖石中等風化，層面產(chǎn)狀為58°∠26°，節(jié)理較發(fā)育，節(jié)理無填充，層狀結構，巖體較完整，錘擊聲不清脆，輕擊較易碎，屬較軟巖，巖體基本質(zhì)量等級為Ⅳ級。本層未見底，邊坡出露厚度約3～4m。

1.5 水文地質(zhì)條件

邊坡滑動區(qū)的地下水類型主要有松散巖類孔隙水、碎屑巖類孔隙裂隙水、基巖裂隙水。

松散巖類孔隙水：主要賦存于第四系全新統(tǒng)的沖洪積層中的砂礫卵石層中，富水性多貧乏。

碎屑巖類孔隙裂隙水：主要賦存于侏羅系長林組、二疊系文筆山組和童子巖組的細-中粗粒砂巖、粉砂巖，多呈薄-中厚層狀夾于隔水性較好的泥質(zhì)巖中，富水性貧乏。

基巖裂隙水：主要賦存于層狀類（包括碎屑巖和變質(zhì)巖）及塊狀巖類（包括侵入巖和火成巖）各種成因的裂隙中，多為潛水，富水性因地而異，補給來源多為大氣降水。

2 滑坡體發(fā)育特征及時間分布規(guī)律

圖3 三明市三元區(qū)莘口鎮(zhèn)沙陽村006鄉(xiāng)道滑坡區(qū)剖面圖

圖4 牽引式滑坡示意圖

（1）發(fā)育特征。滑波點處為一滑坡體，滑坡體堆積于坡腳，部分清理，滑坡體長22m，寬50m，高12.50m，厚3.50m，土方量約3500m3，滑體后緣高差6m?；曼c所在邊坡高26m，自然坡度42°?；麦w上方山體坡面調(diào)查未見滑坡裂縫，坡面植被主要為原始生態(tài)林。坡腳為公路，影響對象主要為坡腳公路上的行人和車輛。為小型淺層土質(zhì)滑坡，見圖3。

從引起滑動的力學性質(zhì)來看，該滑坡屬牽引式滑坡（如圖4）。

（2）時間分布規(guī)律。近年來，一方面，由于人類工程活動的影響，該段公路已經(jīng)陸陸續(xù)續(xù)發(fā)生過多次滑坡，山坡體上的破壞跡象明顯加劇，滑坡由蠕變階段進入滑動階段。調(diào)查區(qū)內(nèi)發(fā)生的1處滑坡與公路開挖密切相關；另一方面，調(diào)查區(qū)內(nèi)發(fā)生的4處滑坡是在持續(xù)的強降雨期間發(fā)生的，滑坡次數(shù)與同期的月平均降雨量有正相關的關系 （如圖5），可見集中的強降雨是該調(diào)查區(qū)滑坡地質(zhì)災害發(fā)生的主要誘導因素。

3 成因機制及影響因素分析

根據(jù)滑坡所處的地質(zhì)條件、特征，滑坡區(qū)的地形地貌、地層巖性、山坡體的結構和氣象、水文等條件對滑坡的穩(wěn)定性均有不同程度的影響，分析如下：

（1）地形地貌。滑坡區(qū)地形為斜坡，前緣為公路邊坡，修路人工開挖坡腳，形成臨空面，不利于山坡體的穩(wěn)定。

圖5 滑坡數(shù)量與月平均降雨量關系圖

（2）地層巖性?；碌幕w物質(zhì)為坡體表層巖土體，類型主要為殘坡積礫質(zhì)黏土，土體較松散，滲透性較好。

（3）地下水?；碌叵滤饕源髿饨邓疄檠a給來源，邊坡巖土體經(jīng)降雨入滲，孔隙水壓力和動水壓力上升，坡體自重增加，達到臨界點，原有的應力平衡狀態(tài)受到破壞，降水是影響該路段滑坡的主要誘發(fā)因素。

（4）人類工程活動。坡腳因006鄉(xiāng)道公路建設，開挖山坡，形成的人工開挖邊坡，造成山坡體前緣的臨空面加大、坡體松動，導致進一步惡化坡體的穩(wěn)定性，坡體發(fā)生滑動。

綜上所述，由于滑坡體物質(zhì)主要為殘坡積礫質(zhì)黏土，坡體物質(zhì)膠結較差，節(jié)理發(fā)育，由于降雨入滲，進入坡體內(nèi)的水會進入導水斷層，使土體抗剪參數(shù)降低，加上公路山坡前緣挖腳等人類活動因素的綜合作用，沿逆斷層位置的坡體先發(fā)生了變形滑動，牽引兩側坡積土偏向逆斷層滑移。邊坡表層土體沿巖土結合面發(fā)生向下滑動，最終形成滑坡地質(zhì)災害?；驴傮w表現(xiàn)為逆斷層的前滑坡后緣坡度為64°，高差4～6m，存在臨空面；坡體上部為坡殘積礫質(zhì)黏土，土體較松散，雨天發(fā)生滑塌地質(zhì)災害的可能性較大，邊坡穩(wěn)定性差。

4 治理措施

目前該滑坡為淺層滑動，其發(fā)展趨勢為順層滑動，從公路坡腳剪出。直接威脅坡前公路行人車輛的安全，考慮到該滑坡的發(fā)展趨勢，建議對該滑坡進行綜合治理。

（1）危險區(qū)范圍劃設。該滑坡體威脅莘口鎮(zhèn)沙陽村村民的行人和車輛的安全通行，應在坡體下方006鄉(xiāng)道滑坡區(qū)段劃設危險警戒區(qū)域。在開展治理前，應安排專人值班值守，及時預警預報，提醒來往車輛和下方居住群眾。同時汛期應注意加密監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)異常，及時組織人員轉移避讓，必要時可臨時中斷交通。嚴禁在滑坡體上及其周邊從事生產(chǎn)勞動等活動。

（2）設置排水溝及坡面治理。由于滑坡體節(jié)理發(fā)育，巖層為順層，對邊坡的穩(wěn)定性不利，目前應設置環(huán)形截水溝，防止地表水流入坡體內(nèi)，尤其是現(xiàn)存在的裂隙。在邊坡腳與山坡原始地形交接處設置排水溝，將水引入兩側自然山溝，及時排除雨季時的地表水。應急削坡卸載，加強坡面防護措施。

（3）監(jiān)測。對滑坡點邊坡地表變形形跡開展簡易監(jiān)測，包括滑坡區(qū)內(nèi)出現(xiàn)的各種微細變化，用以判斷坡面裂縫等地表變形形跡的擴張及位移動態(tài)。巡查追蹤該路段邊坡有無裂縫擴張及坡體變形形跡。

5 結論

（1）莘口鎮(zhèn)公路邊坡滑坡屬于牽引式滑坡，道路修建的人工開挖坡腳以及持續(xù)的強降雨是主要的誘發(fā)因素。

（2）目前該滑坡的變形現(xiàn)象和規(guī)模明顯，已經(jīng)產(chǎn)生了滑動，在降水以及自身坡體不穩(wěn)定等作用下可能發(fā)生深層滑動，具有較大的危害性。

（3）為確保坡體的穩(wěn)定，應采取危險區(qū)劃設、地表和地下排水、邊坡治理和監(jiān)測等措施進行綜合防治。