王 蒙
(甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,甘肅 蘭州 730000)
近日暴雨引發(fā)甘肅省岷縣中寨鎮(zhèn)馬屲村北側(cè)及東側(cè)山體突發(fā)兩處山體滑坡,造成約1.3萬m2耕地損毀,通往村內(nèi)唯一道路中斷,嚴重影響村民日常生活,直接經(jīng)濟損失110萬元;潛在威脅居民165戶及馬屲小學人員共計920人,威脅財產(chǎn)約6 700萬元。災害發(fā)生以后,為了消除地質(zhì)災害隱患,保護馬屲村村民的生命財產(chǎn)安全,開展了地質(zhì)災害調(diào)查評價工作,分析馬屲山滑坡形成的條件,以期為今后地質(zhì)災害治理工作,提供有效的數(shù)據(jù)支撐。
調(diào)查區(qū)地貌屬于黃土丘陵地貌,地形切割較強烈。山坡坡度20°~35°之間,沖溝較為發(fā)育,呈“V”字形。受流水侵蝕切割勘查區(qū)西、北、東三側(cè)形成季節(jié)性流水溝道,整體地勢北低南高,坡頂高程2 353 m,坡腳高程2 283 m,高差70 m,坡頂較為平緩,坡度約3°;坡面受流水侵蝕切割西側(cè)及東側(cè)形成兩處“V”形小沖溝,西側(cè)溝向300°,溝腦處位于坡頂村委會處,中下游溝床人為整平為臺階狀耕地,溝道最終匯入馬屲溝;東側(cè)溝向50°,溝腦處位于坡頂居民區(qū)處,溝道呈“V形”,切割深10~50 m,溝道寬5~40 m,最終匯入馬屲溝下游左岸支溝。
調(diào)查區(qū)出露地層主要為古近系及第四系地層。古近系主要出露于馬屲溝溝谷之中,為洮河階地基座,系質(zhì)地較疏松的礫巖、砂巖、粉砂巖;第四系以黃土為主。
調(diào)查區(qū)位于岷縣—鳳凰梁—新城子斷裂的東北地區(qū),受秦嶺東西復雜構(gòu)造帶和祁、呂、賀蘭山山字形前弧的共同影響,總體上為向正南方向突出的弧向構(gòu)造,但在不同地方產(chǎn)生了不同形式的構(gòu)造,由南向北依次有:各老里—碌碡壩—大莊一帶正弧狀或反S狀構(gòu)造;茶埠—溝腦里—鳳凰山一帶帚狀構(gòu)造;老幼店—磚頭寨—郭家溝弧形構(gòu)造。
調(diào)查區(qū)新構(gòu)造運動在本區(qū)十分活躍,主要表現(xiàn)為山地強烈隆起和河流急劇侵蝕下切,形成典型的高山峽谷地貌,洮河沿岸分布的Ⅱ級階地和Ⅲ級階地分布高出現(xiàn)代河床約30 m和200 m。新構(gòu)造運動的另一個表現(xiàn)是第四系地層中發(fā)育有新生小型斷層、裂隙,許多較早形成的斷裂也再次活動,并切割第四系。
受暴雨災害影響,中寨鎮(zhèn)馬屲山發(fā)生山體滑坡及洪澇災害,馬屲村北側(cè)及東側(cè)發(fā)生兩處山體滑坡(H1、H2),造成1.3萬m2耕地損毀,通往村內(nèi)唯一道路中斷,嚴重影響村民日常生活,直接經(jīng)濟損失110萬元。位于馬屲村西側(cè)及東側(cè)的兩條季節(jié)性流水溝道受流水侵蝕水土流失嚴重(N1、N2),且形成較為陡直的溝岸,若繼續(xù)侵蝕則會引發(fā)溝岸失穩(wěn),嚴重威脅坡頂馬屲村居民生活(圖1)。
圖1 馬屲山滑坡及沖溝發(fā)育航測圖
H1滑坡總體平面形態(tài)呈“舌形”狀,滑坡體長180 m,平均寬約50 m,滑坡面積9 000 m2,滑坡前后緣高差約120 m,滑坡堆積物來源為坡體中上部土體,在坡體中部剪出,大部分堆積于坡體下部,滑體中上部位置厚3.7 m,下部厚度為2.8 m,總體積約為5.4 × 104m3。H1主要為中上部滑體主動下滑,推移下部滑體運動為主,滑坡上部變形劇烈,中部剪出,大部分滑體堆積于坡體下部,為一小型推移式黃土滑坡。
H2滑坡總體平面形態(tài)呈“長條”狀,滑坡體長30 m,平均寬約70 m,滑坡面積2 100 m2,滑坡前后緣高差約26 m,滑坡堆積物來源為坡體中上部土體,在坡體中部剪出,大部分堆積于坡體下部?;w現(xiàn)狀因恢復道路人為清理形成三級臺階狀,從上至下一級坡高3~12 m,二級坡高5~20 m,三級坡高12~16 m,臺階中間以道路間隔,道路寬5 m?;w上部厚度為3.8 m,中部位置為4.8 m,下部厚度為3.5 m,總體積約為0.9 × 104m3,主滑方向為70°,滑坡體主要由粉土組成。
根據(jù)本次勘查分析認為,岷縣暴雨是造成滑坡災害的直接誘發(fā)因素,軟弱的巖土體組合,不利于斜坡體穩(wěn)定的坡體結(jié)構(gòu)以及地形條件是滑坡形成的基本條件[1-2]。
調(diào)查區(qū)多年平均降水量為560.8 mm,最高709.3 mm,集中于5—9月,占全年降水量的60%以上。據(jù)岷縣氣象臺2020年08月10日00時22分發(fā)布暴雨紅色預警信號,3 h內(nèi)岷縣部分地方降雨量達100 mm以上,加之坡體排水不暢,斜坡由黃土和沖洪積卵礫石、黃土狀土組成,透水性良好,坡面地表水匯集后,易于沿坡體上的裂縫入滲到坡體內(nèi)部,改變土體內(nèi)部結(jié)構(gòu),降低土體內(nèi)部黏聚力和內(nèi)摩擦角,同時增加土體自身重力,長期積累破壞土體內(nèi)部結(jié)構(gòu)平衡,最終導致不穩(wěn)定斜坡失穩(wěn)。降雨是該處不穩(wěn)定斜坡失穩(wěn)的主要和直接原因。
調(diào)查區(qū)地貌屬于黃土丘陵地貌,地形切割較強烈。新構(gòu)造運動造成了地形以差異性升降為主。馬屲山滑坡原始山體上陡下緩,不穩(wěn)定斜坡坡體較陡,坡度30°~50°,坡面平整,坡頂后緣地形開闊,這種前緣高陡,后緣開闊的地形為滑坡的形成提供了良好的臨空條件。
滑坡后壁及側(cè)界明顯呈圈椅狀,上部呈錯動式臺階狀,后壁坡角65°~70°,較為陡直?;聝蓚?cè)側(cè)壁沿坡體中部呈直線狀向坡腳延伸,表面可見滑坡下滑時引發(fā)的擦痕。大部分土體整體下錯,未繼續(xù)向下滑動,土體較為完整,較濕;中部滑體松散,整體坡度約25°,濕潤,呈流體狀態(tài),經(jīng)調(diào)查,滑體厚2.8 m,受降水入滲該段土體呈流體狀從坡體中部剪出堆積于下部坡面。
巖(土)體是滑坡發(fā)育的物質(zhì)基礎,調(diào)查區(qū)斜坡坡體物質(zhì)組成以黃土狀土和卵石為主。這種性質(zhì)的坡積物具有特殊的水理性和濕陷性,垂直方向的滲透性較水平方向大,遭受降水入滲飽和后,極易軟化和泥化,在自重及載荷作用下,會發(fā)生向坡體下方的塑性流動,從而導致上覆次生黃土層、或軟弱帶出現(xiàn)拉裂、解體等變形。決定了滑坡的發(fā)生和發(fā)展。
調(diào)查區(qū)人類工程活動較為強烈,主要為修建道路、修建建構(gòu)筑物,對滑坡的影響主要表現(xiàn)在削坡修路及居民區(qū)擴張??辈閰^(qū)坡頂部為馬屲村,現(xiàn)狀勘查區(qū)坡體道路即為村民進村道路,修路過程中對坡體進行了削坡,致使坡度大于原始坡體坡度,從而增大了斜坡失穩(wěn)的可能性;現(xiàn)狀人為修建大面積居民區(qū)房屋,坡頂居民區(qū)建設加大了頂部荷載,且居民區(qū)生活用水全部通過勘查區(qū)西側(cè)及東側(cè)沖溝排泄,間接將水體排入坡體,增大了斜坡失穩(wěn)的可能性。
H1滑坡前緣斜坡較緩,坡度25°~30°,臨空高差小,堆積于原始溝岸,局部受溝道流水侵蝕切割,現(xiàn)狀土體較為干燥;滑體平均坡度在25°~40°間,坡面上局部有小的裂縫及落水洞,其上植被無新的變形跡象;后緣壁上可見擦痕且裂縫發(fā)育,且在后壁頂部及兩側(cè)壁頂部均可見拉張裂縫。因此,野外判定H1滑坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)。
H2滑坡前緣較陡,坡度40°,臨空高差大,堆積于原始溝岸,局部受溝道流水侵蝕切割,現(xiàn)狀土體較為干燥;滑體平均坡度在35°~40°間,坡面上局部有小的裂縫及落水洞,其上植被無新的變形跡象;后緣壁上可見擦痕且裂縫發(fā)育,且在后壁頂部及兩側(cè)壁頂部均可見拉張裂縫。因此,野外判定H2滑坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)。
(1)馬屲山滑坡(H1、H2)直接威脅坡頂馬屲村村委會、馬屲小學及馬屲村居民165戶共計920人,威脅財產(chǎn)約6 700萬元,險情等級屬大型。
(2)H1滑坡體長180 m,平均寬約50 m,滑坡面積9 000 m2,總體積約為5.4 × 104m3,主滑方向為7°,滑坡體主要由粉土組成。
H2滑坡體長30 m,平均寬約70 m,滑坡面積2 100 m2,總體積約為0.9 × 104m3,主滑方向為70°,滑坡體主要由粉土組成。
(3)根據(jù)本次勘查分析認為2020年8月10日岷縣暴雨是造成滑坡災害的直接誘發(fā)因素,軟弱的巖土體組合,不利于斜坡體穩(wěn)定的坡體結(jié)構(gòu),地形條件是滑坡形成的基本條件。而地震、降水則是今后滑坡體局部復活的重要因素。
(4)定性分析和定量計算綜合評價認為,馬屲山滑坡(H1、H2)現(xiàn)狀條件下穩(wěn)定性差,發(fā)展趨勢為不穩(wěn)定,在地震、強降雨等外部因素作用下,發(fā)生滑坡的可能性大。