甘肃省庄浪县某项目场址滑坡形成因素及稳定性评.pdf

甘 肃 省 庄 浪 县 某 项 目 场 址 滑 坡 形 成 因 素 及 稳 定 性 评 价作者简介：王玉红（），女，甘肃兰州人，硕士，工程师，主要从事水工环相关工作。王玉红（甘肃省地质矿产勘查开发局第二地质矿产勘查院，甘肃 兰州）摘 要：项目位于贺兰褶带南端西侧与陇西旋卷构造体系六盘山旋回褶带的复合部位，地质构造复杂。区内发育两处滑坡，其中 为老滑坡，为 滑坡前缘坡脚形成的一处新滑坡。本文通过调查分析滑坡体特征、滑坡灾害形成的内在因素和诱发因素，认为 滑坡在自然状态条件下处于基本稳定状态，在降雨条件及地震条件下处于临界稳定状态；滑坡在自然状态条件下处于欠稳定状态，在降雨及地震条件下处于不稳定状态，滑体失稳滑动的可能性大，地质灾害险情等级大，危害程度大。关键词：庄浪县；滑坡；形成因素；稳定性评价中图分类号：文献标识码：文章编号：（），（，）：，：；拟建项目地处陇西黄土高原东部边缘，东部紧靠六盘山，区内总体地势东北高西南低，属地质滑坡易发区域。项目已完成场地挖填平整及进场施工道路修建。根据现场调查，项目区场地位于一处老滑坡体前缘，由于坡脚开挖形成 高的临空面，造成老滑坡前缘失稳滑动形成的一处新滑坡，对在建项目构成严重威胁。根据项目需要，对场址滑坡进行勘查，为滑坡治理工程设计提供地质依据。地质条件项目位于祁吕贺兰山字形构造体系的脊柱 贺兰褶带南端西侧与陇西旋卷构造体系六盘山旋回褶带的复合部位，主要构造线方向呈 或 向。拟建项目东部紧靠六盘山，北侧为滑坡后缘，南侧至水洛河河谷漫滩区，地形高低起伏较大。根据地貌成因和形态特征，区内地貌类型主要为侵蚀、剥蚀堆积黄土丘陵和侵蚀堆积河谷阶地两种。区内出露地层较为简单，主要有新近系泥岩和第四系松散堆积物。滑坡的基本特征及形成因素 滑坡体特征场址内有一处老滑坡，拟建项目位于 前第 卷 第 期 年 月资源信息与工程 缘地带。由于场地平整开挖，在 滑坡前缘坡脚形成一处新滑坡。两处滑坡均位于在建项目北侧斜坡带，见图。两处滑坡基本特征见表。图 、滑坡分布位置及形态特征表 评估区滑坡主要特征一览表编号位置岩性长 宽 厚 体积（）规模平均坡度（）变形破坏情况现状稳定性拟建项目北侧黄土泥岩中型推移式滑坡滑坡总体呈上小下大的长条舌状，后缘双沟同源，呈圈椅状，地形较为破碎，滑坡两侧冲沟发育，滑体表面波状起伏，滑坡前缘鼓胀较稳定 滑坡前缘坡脚黄土泥岩小型滑坡呈塔形，后缘形成台阶状陡坎，横向张性裂缝发育差 滑坡灾害形成因素 内在因素）地形地貌。为老滑坡，滑坡体后缘狭窄，呈倒 形，北侧及东西两侧为黄土披覆、基岩浅埋的丘陵梁峁，坡体高陡，高差 ，坡度，两侧侧壁坡度达，南侧为宽缓的前缘滑带，长度 ，平均坡度，宽度由后缘 逐渐扩展至 左右。这种后缘高陡、前缘开阔的地形特点，为滑坡的形成提供了良好的临空条件，但由于后缘高陡坡段已经发生滑动卸荷，滑坡体目前已失去进一步下滑的势能动力条件，总体处于相对稳定状态。滑坡为 老滑坡前缘部分，原始坡度，多年未发生滑动，但由于工程建设开挖坡脚，形成坡度、高度 的人工边坡，形成高陡的临空面，改变了坡体的应力状态，为边坡失稳提供了良好的临空条件，由于未采取任何防护措施，因而造成失稳滑动。人为改变原始的地形地貌形态是边坡失稳的主要原因。）地层岩性。项目区滑坡主要为黄土泥岩滑坡，滑坡后缘上部地层为厚度 马兰黄土，下部为大厚度泥岩。滑带地层上部为厚度 滑坡堆积物，中部为 厚度不均匀的原始黄土层，下部为大厚度泥岩。滑坡处于 滑坡的前缘滑带上，上部地层为滑坡堆积物，中部为 厚度不均匀原始黄土层，下部为大厚度泥岩。黄土垂直节理、裂隙发育，具中等湿陷性，遇水易崩解，产生落水洞、地裂缝等，有利于雨水渗漏，易贯通产生裂缝。这种累进性破坏造成土体结构的抗剪强度降低，易引发崩塌、滑坡。滑坡所处地段出露地层为新近系泥岩，产状近水平状，表面强风化层厚度 左右，形成弱透水层，下部中风化泥岩细密，具较强隔水性，是天然隔水层。降水沿马兰黄土或松散堆积物孔隙裂隙入渗，雨季地下水往往在该层面富集，在泥岩上部汇聚形成饱水层，进而软化泥岩层，形成连第 卷王玉红：甘肃省庄浪县某项目场址滑坡形成因素及稳定性评价第 期续的软弱结构面或软弱带，使其上部坡体摩擦力和抗剪强度降低，在重力作用下上部岩土体向下滑移形成滑坡。同时，区内部分地段基岩出露面积较大，裂隙发育，冬雪融水易储存于基岩裂隙中，发生冻胀，扩张基岩裂隙，增大裂隙间张力，而春季冰水融化流走，降低基岩裂隙间黏聚力，加之基岩段坡度较陡，在自重作用下将引发失稳产生滑坡。滑带土及马兰黄土结构松散，节理裂隙及孔隙发育，韧性低，干强度较低，物理力学性质不稳定。滑带土及原状黄土与泥岩风化层的接触带长期遭受生物、风、雨、温度变化作用，形成岩土层软弱带，表层风化层、黄土原状结构会发生一定程度破坏或改变，是该区易滑移地层。）地质构造。项目所处的万泉断陷盆地东南部的水洛河北岸，新生代以来新构造运动较为强烈。六盘山是陇西旋卷构造形成后继续上升的较为年轻的褶皱山脉。地壳振荡性上升使得沟谷深切，侵蚀基准面下降，流水侵蚀作用加剧，坡脚临空面增大，为滑坡的形成提供了有利的地形条件。同时，地震作为新构造运动的一种强烈表现形式，直接破坏了岩体结构和坡体稳定性，使山体松动、岩层破碎、裂隙增加，滑坡、崩塌、危岩体稳定性下降，活动性增强，不仅造成人员伤亡和财产损失，同时诱发和加剧地质灾害，是地质灾害形成的主要因素之一。诱发因素）不合理的人类工程活动。拟建项目区属于侵蚀、剥蚀堆积黄土丘陵区，地势东北高西南低，受强烈侵蚀、剥蚀影响，地形破碎，冲蚀沟壑发育，属土地匮乏区域，选址、征地十分困难。在地质灾害危险性评估认为升压站及综合楼建设场地适宜性差、建议重新选址的条件下，因建设单位在项目区无法征得新的较适宜的建设场地，不得不在滑坡体前缘坡脚进行削坡整平。因拟建的升压站及综合楼选址距离 滑坡前缘过近，必然受到 滑坡再次滑动的威胁，加之对 滑坡剪出口部位大面积削坡，使得局部坡度变陡，改变了斜坡原始的稳定状态，破坏了斜坡应力平衡，使斜坡应力再分配，加速节理裂隙的发展，同时形成了较大的临空面，从而对斜坡稳定性产生不利影响，导致发生 滑坡，若不及时进行治理，可能在项目运营过程中，再次发生牵引式滑坡。）降水。项目区多年平均降水量为 ，最高，主要集中在 月，占全年降水量的以上，且多以暴雨形式出现。较充沛的降水容易沿黄土孔隙、裂隙入渗。降雨的入渗，一是降低坡体黏聚力，减弱了滑带的抗剪强度，二是增加坡体重量，加剧斜坡向不稳定发展最终形成滑坡。工程施工期正处于雨季，滑坡所处的斜坡体节理裂隙较为发育，为降雨入渗滑体提供了便利条件，导致降雨后滑坡坡体含水量加大，坡体不均匀变形加剧，为滑坡发生提供了条件，滑坡就是因开挖坡脚后的降雨诱发。项目区黄土含水层虽不连续含水，但由于汛期降水集中，地下水富集，地下水在运移过程中软化地层、润滑结构面、贯通裂缝，并且浸润土层增加坡体自重，促使斜坡失稳变形。滑坡稳定性及危险性评价 稳定性分析 后缘高陡，断面泥岩为水平层理，前缘滑带较长，其坡度平缓，下滑力不足。该滑坡在 年海原大地震时发生过滑动现象，未造成人员伤亡。因削坡修路、人造梯田等人类活动，局部坡体较陡地段引发小范围坍塌，但滑坡总体未发生二次滑动。通过现场勘查及滑坡稳定性分析，滑坡目前处于基本稳定状态，总体失稳发生滑动的可能性较小，但因人类工程活动开挖坡脚、削坡切坡形成临空面，可能引发局部或小范围滑坡、崩塌灾害。滑坡位于 滑坡前缘，为人工削坡形成的高陡边坡，边坡体上部地层为滑坡堆积物，中部为原状黄土层，下部为泥岩层。坡体高陡，滑坡后壁近乎直立，存在较大临空面，且边坡上部滑带土地层较为松散，黄土及泥岩混杂堆积，利于降水入渗，坡体中段发育有一组倾向坡外的黄土泥岩易滑结构面，滑坡后壁岩土体破碎，拉张裂缝较为发育，坡体变形裂缝及变形位移迹象明显。通过现场调查及对滑坡稳定性定性分析，滑坡目前处于不稳定状态，有再次发生滑坡灾害的可能性。滑坡危险性评价 滑坡在自然状态条件下处于基本稳定状态，在降雨条件及地震条件下，处于临界稳定状态。滑坡在自然状态条件下处于欠稳定状态，在降雨及地震条件下处于不稳定状态，滑体可能失稳滑动的可能性大。（下转第 页）第 卷资源信息与工程第 期表 滑坡稳定性计算结果表滑坡编号计算剖面编号工况稳定系数，稳定安全系数 稳定性判定备注工况（自重）基本稳定工况（自重暴雨）不稳定滑动面为土岩界面工况（自重地震）不稳定工况（自重）基本稳定工况（自重暴雨）不稳定滑动面为岩岩结构面工况（自重地震）不稳定 滑坡发展趋势及危害滑块后缘及中部地形较陡（自然地形坡度多为，陡坡段），滑体土质疏松，稳定性较差，坡面冲刷侵蚀形成细沟及临空坎坡，坡度大于全强风化砂岩的自然休止角（），随即可能产生拉裂变形、滑塌，逐渐向后缘呈叠瓦式扩展，根据力学性质判定 滑坡为牵引式滑坡。变形轨迹及计算结果均表明，滑坡处于极限平衡状态蠕滑挤压变形阶段，在地震、特大暴雨或持续性强降雨条件下将处于欠稳定不稳定状态，可能出现陡坡段和滑体后缘较大范围的滑塌，危及后缘不远处的核桃园村。结论）该坡体属土质浅层滑坡，所处地貌类型多为高山、陡坡、深谷等，属地质灾害易发区。该滑坡形成的主控因素包括地形条件、岩土条件和构造条件；该滑坡形成的诱发因素包括降水、人类工程活动和地震。）滑坡顺坡纵向斜长，后缘宽，中部宽，前缘宽，坡体面积为 ，平面投影呈不规则的“圈椅”状。滑体土岩界面深，滑体岩岩界面深 ，体积约 。）通过滑坡稳定性评价，滑坡处于极限平衡状态蠕滑挤压变形阶段，在地震、特大暴雨或持续性强降雨条件下将处于欠稳定不稳定状态，可能出现陡坡段和滑体后缘较大范围的滑塌，危及后缘不远处的核桃园村，对村民生命财产安全构成较大的威胁。参考文献：梁 敏，李 耘 关于百色市麻土屯滑坡地质灾害特征及防治措施的探讨 资源信息与工程，（）：王存智，张炜，李晨冬，等 基于 和层次分析法的沙溪流域滑坡地质灾害易发性评价 中国地质调查，（）：朱利辉，李爱军，刘如珍，等 甘肃临泽县地质灾害类型及特征 矿产勘查，（）：（上接第 页）通过现场调查，滑坡一旦滑动直接危害区约 。升压站及综合管理区位于滑体下部，滑坡对工程的施工和运行造成威胁，危害对象为升压站、综合管理区以及 个工作人员，可能造成的经济损失约 万元。因此，滑坡可能造成的损失大，地质灾害险情等级大，危害程度大，需尽快进行全面治理。结论）项目区发育两处滑坡，滑坡岩性均为黄土泥岩。是老滑坡，为中型推移式滑坡，相对稳定；为 滑坡前缘坡脚形成的一处新滑坡，为小型滑坡，稳定性差。）滑坡的发生是由于各种不利于斜坡稳定的因素长期作用，产生坡体累进性破坏。滑坡是地震等自然因素诱发的滑坡灾害。滑坡诱因是开挖坡脚后的降雨，使边坡应力达到临界点，滑面贯通，产生滑坡。）滑坡在自然状态条件下处于基本稳定状态，在降雨及地震时，处于临界稳定状态；滑坡在自然状态条件下处于欠稳定状态，在降雨及地震时处于不稳定状态，滑体可能失稳滑动的可能性大，需尽快进行全面治理。参考文献：王俊杰，王闻贵，原瑞杰，等 黄土地区崩塌、滑坡地质灾害治理措施分析 华北自然资源，（）：王 蒙 甘肃省岷县中寨镇马屲山滑坡现状及诱发因素分析 资源信息与工程，（）：张 恒，梁 辉 堰塘滑坡发育特征及防治建议 四川地质学报，（）：第 卷资源信息与工程第 期