淺談滑坡的形成條件及影響因素

■雍軍

（廣西壯族自治區(qū)桂林水文工程地質(zhì)勘察院廣西桂林541002）

淺談滑坡的形成條件及影響因素

■雍軍

（廣西壯族自治區(qū)桂林水文工程地質(zhì)勘察院廣西桂林541002）

本文從地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、巖土體結(jié)構(gòu)、地應(yīng)力、地下水等物質(zhì)基礎(chǔ)及常見的外部因素分析了滑坡產(chǎn)生的條件。對(duì)滑坡地災(zāi)的防治有一定的參考意義。

滑坡 滑動(dòng)面 抗剪強(qiáng)度

滑坡是自然界中分布最廣泛、發(fā)生最頻繁的地質(zhì)災(zāi)害種類之一，是一種全球性的地質(zhì)災(zāi)害?；伦畛Ｒ娪诟鞣N山區(qū)環(huán)境，近海海底也時(shí)常發(fā)生水下滑坡。由于我國70%國土為山地區(qū)，加之我國山區(qū)地質(zhì)、自然地理環(huán)境復(fù)雜，因此我國是世界滑坡災(zāi)害最為嚴(yán)重的國家之一，滑坡數(shù)量多、規(guī)模大、分布廣、發(fā)生頻繁、人員和財(cái)產(chǎn)災(zāi)害損失十分嚴(yán)重。近年來，隨著我國山區(qū)經(jīng)濟(jì)開發(fā)和建設(shè)工程活動(dòng)的增多和規(guī)模不斷增大，滑坡災(zāi)害呈現(xiàn)愈加嚴(yán)重之勢(shì)。

滑坡是指斜坡巖土體在以自重為主動(dòng)力作用下，沿著貫通的一個(gè)和數(shù)個(gè)軟弱面發(fā)生以水平位移為主的順坡剪切滑移現(xiàn)象。俗稱走山、山滑?；碌淖畲筇卣魇腔逻\(yùn)動(dòng)始終依附于一個(gè)剪切面，并且滑動(dòng)體的水平位移大于垂直位移。

1　滑坡的形成條件

決定滑坡形態(tài)和斜坡應(yīng)力分布特征的所有條件，均為滑坡的形成條件，包括：地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、巖土體結(jié)構(gòu)、地應(yīng)力、地下水等，其中地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、巖土體結(jié)構(gòu)是滑坡產(chǎn)生的物質(zhì)基礎(chǔ)。

1.1地形地貌

區(qū)域地形地貌上，斜坡變形破壞主要集中發(fā)育于山地環(huán)境中，各級(jí)階地和剝夷面間的斜坡地帶，多發(fā)滑坡。尤其上下陡中部緩的折線山坡，當(dāng)山坡上部成馬蹄形的環(huán)狀地形，且匯水面積大，易產(chǎn)生沿基巖面滑動(dòng)的土層滑坡。受水流沖刷，淘蝕的山區(qū)河流凹岸、黃土地區(qū)高階地前緣斜坡（受水侵濕，土的強(qiáng)度降低）均易發(fā)生滑坡。如桂梧高速鐘馬段百花灘1#隧道進(jìn)口滑坡，山坡上部成馬蹄形的環(huán)狀洼形斜坡容易匯集地表水、地下水，滑坡后緣有裂縫，長約30米，深高達(dá)4米。易發(fā)滑坡地形地貌部位：老滑坡區(qū)、江河峽谷區(qū)；山區(qū)河谷沖刷、淘蝕岸，斜坡上部匯水面積較大的山區(qū)河谷的緩坡地段，尤其發(fā)育厚層風(fēng)化巖體，或軟巖傾向順坡向的斜坡段；由堆積土組成的上陡下緩、基巖面傾向坡外的斜坡地段、高陡黃土塬邊及黃土階地前緣斜坡地段等。

老滑坡區(qū)地形地貌特征是判斷滑坡穩(wěn)定程度重要標(biāo)志之一。表1所示為判斷老滑坡穩(wěn)定性的主要地形地貌特征。

1.2地層巖性

百花灘1#隧道進(jìn)口滑坡巖性為泥巖和粉砂巖，巖層呈單斜構(gòu)造，順坡傾斜，全風(fēng)化，強(qiáng)風(fēng)化層較薄，以中等風(fēng)化為主，其中粉砂巖堅(jiān)硬，裂隙發(fā)育，局部裂隙密集，形成裂隙密集帶，泥巖為極軟巖石，遇水易軟化，為巖體組合中的不利組合。地層巖性是滑坡形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，地層巖性決定斜坡物質(zhì)的物理力學(xué)性質(zhì)。具有不同物理力學(xué)性質(zhì)的斜坡物質(zhì)，其抗破壞能力完全不同。巖土?xí)r代和巖土性質(zhì)相比，后者對(duì)滑坡的控制作用更為突出。巖性相近的巖土對(duì)滑坡的控制作用相近?；峦ǔ６喟l(fā)于由軟弱、柔性較大、抗剪強(qiáng)度較低的各類巖土組成的斜坡中。通常，易于產(chǎn)生滑坡的巖組有：粘性土、黃土、堆積土、砂泥（頁）巖組、變質(zhì)巖巖組、構(gòu)造破碎巖巖組。在“易滑地層”分布區(qū)，滑坡常常成群分布。尤其當(dāng)他們處于同向坡的條件下，并且斜坡中具有儲(chǔ)水構(gòu)造、聚水條件和下部有隔水軟弱面時(shí)，極易產(chǎn)生順層滑坡，堆積層滑坡、黃土滑坡等。

1.3地質(zhì)構(gòu)造與地應(yīng)力

百花灘1#隧道進(jìn)口滑坡位于桂中～桂平臺(tái)陷之大瑤山隆起的東南部，區(qū)域上褶皺、斷層發(fā)育，巖層整體呈北東向傾斜的單斜構(gòu)造，巖層產(chǎn)狀為68°～115°∠38°～44°。邊坡開挖揭露，斷層帶物質(zhì)由斷層泥礫、構(gòu)造擠壓片巖等組成，330°∠85°，在斷層兩側(cè)巖層出現(xiàn)層位錯(cuò)動(dòng)，走向基本一致，傾角不一樣。由于受構(gòu)造影響，形成一組基本傾西東的橫向張性節(jié)理裂隙，其產(chǎn)狀為90°∠80°。由于滑坡山體的南北兩沖溝較發(fā)育，切割較深，也說明斷裂十分發(fā)育。地質(zhì)構(gòu)造，包括斷層、褶皺，對(duì)滑坡形成有多方面的影響。地質(zhì)構(gòu)造控制巖層產(chǎn)狀、巖體完整程度和斜坡地下水的分布、運(yùn)動(dòng)規(guī)律，如含水層的數(shù)目、地下水的補(bǔ)給和排泄方式等。通常，褶皺核部、斷層帶附近巖體破碎，滑坡發(fā)育?；顒?dòng)構(gòu)造段區(qū)域地殼穩(wěn)定性差，地應(yīng)力高，斜坡穩(wěn)定性極差。一些大的或區(qū)域性的斷層破碎帶，尤其是近期強(qiáng)烈活動(dòng)的斷裂帶，滑坡密集成帶發(fā)育。

1.4巖土體結(jié)構(gòu)

巖土內(nèi)發(fā)育的各類結(jié)構(gòu)面控制滑面的空間位置及滑坡范圍，同時(shí)決定滑坡地下水的分布和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。巖土體內(nèi)的結(jié)構(gòu)面包括各種成因的節(jié)理、裂隙、層面、片理、片麻理、劈理、巖性接觸面、差異風(fēng)化面等。結(jié)構(gòu)面的存在不僅破壞巖土體完整性，還控制斜坡破壞形式和破壞特征。結(jié)構(gòu)面對(duì)斜坡穩(wěn)定性的控制作用與結(jié)構(gòu)面的發(fā)育特征和結(jié)構(gòu)面與斜坡臨空面有關(guān)系。其中，結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀對(duì)斜坡穩(wěn)定性、滑面的形成至關(guān)重要。當(dāng)斜坡內(nèi)存在傾向坡外、傾角小于坡角的斷層面、巖層層理面、不整合面、連通性較好的節(jié)理、巖性接觸面等，沿這些結(jié)構(gòu)面容易發(fā)生滑坡。斜坡內(nèi)透水性差異明顯的巖性接觸面、構(gòu)造型結(jié)構(gòu)面、巖層層面極易發(fā)育成滑坡滑動(dòng)面。

表1　滑坡穩(wěn)定程度的地形地貌判識(shí)標(biāo)志

2　影響因素

作用于斜坡之上，增大斜坡重量或降低斜坡巖土抗剪強(qiáng)度的各種外部因素均對(duì)滑坡形成起影響作用，或誘發(fā)作用?；滦纬蛇^程中，常見的影響因素有：

（1）大氣降水（包括降雨、降雪）。降水滲入坡體，增加坡體重量；降水滲入斜坡，轉(zhuǎn)化成地下水，降低巖土體抗剪強(qiáng)度。雨季暴雨常為滑坡的誘發(fā)因素。降雨對(duì)斜坡穩(wěn)定性的影響與坡體物質(zhì)透水性、親水性、以及降水前初始含水量有關(guān)。

（2）河流侵蝕作用。河谷岸坡因水流沖刷而使斜坡變高、變陡、，降低斜坡穩(wěn)定性、甚至誘發(fā)斜坡破壞。沖刷還可以使坡腳和滑動(dòng)面臨空，易導(dǎo)致滑動(dòng)。水流沖刷也常是岸坡崩塌的原因。河流沖刷作用的方式和作用程度隨岸坡侵蝕作用演化階段不斷變化。

（3）地震。地震動(dòng)荷載，尤其水平地震力致使斜坡法向壓力削減和下滑力增強(qiáng)，促使斜坡滑動(dòng)。強(qiáng)烈地震的震動(dòng)，還使地震帶附近巖土體結(jié)構(gòu)松動(dòng)，也給斜坡穩(wěn)定帶來潛在威脅。對(duì)于土質(zhì)斜坡，地震可引起土層中水位和孔隙水壓變化，迅速降低土體抗剪強(qiáng)度。

（4）植被。植被對(duì)斜坡穩(wěn)定性產(chǎn)生有利和不利兩方面影響。有利作用：護(hù)坡、固坡、和防止水土流失；不利作用：加大荷載、增加風(fēng)動(dòng)力荷載。斜坡上植被破壞，促使地表水向坡內(nèi)滲入，不利斜坡穩(wěn)定。

（5）氣溫。氣溫變化引起斜坡巖土的寒暖、干濕變化，促使斜坡巖土風(fēng)化，降低巖土強(qiáng)度，或發(fā)生淺滑或表土溜滑；坡體上融雪入滲，提高地下水位，降低斜坡穩(wěn)定性。夏季炎熱干燥，粘土層龜裂，遇暴雨時(shí)水樣裂縫滲入土體，降低斜坡穩(wěn)定性。

（6）人為因素。斜坡區(qū)各種不合理的人工活動(dòng)均對(duì)斜坡穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。如開挖坡腳、切削斜坡、采石改變斜坡形態(tài)，減小坡腳被動(dòng)抗滑力；坡頂加載增大斜坡下滑力；排放人工污水、堵塞地下水排泄通道、修建水庫改變斜坡區(qū)水文地質(zhì)條件，降低斜坡穩(wěn)定性；地下采空導(dǎo)致斜坡產(chǎn)生沉陷變形，降低斜坡穩(wěn)定性；地震、爆破、機(jī)械振動(dòng)等增加下滑力，松動(dòng)巖土體結(jié)構(gòu)，利于地表水入滲、降低巖土體抗剪強(qiáng)度。

P642.22[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-7-393-1