茂名市某礦區(qū)公路邊某滑坡的成因及影響因素分析

梁春苗+王創(chuàng)

摘要：廣東省茂名市某礦區(qū)附近發(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害，造成路面塌陷，地面裂縫，輸水管道變形斷裂，所幸沒(méi)有造成人員傷亡?，F(xiàn)對(duì)該滑坡進(jìn)行勘查，查明該滑坡所處的地質(zhì)環(huán)境、空間分布范圍及形態(tài)特征、規(guī)模大小及滑帶發(fā)育情況，研究滑坡的形成機(jī)制及影響因素，預(yù)測(cè)滑坡的穩(wěn)定性，對(duì)滑坡的防治措施提出合理的建議。

關(guān)鍵詞：滑坡；地質(zhì)災(zāi)害；成因分析；影響因素；防治措施

1.自然條件

滑坡區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候，日照時(shí)間長(zhǎng)，氣候特征表現(xiàn)為熱量豐富，光照充足，雨量充沛，雨熱同季，夏長(zhǎng)冬短，四季如春。

2.水文地質(zhì)條件

滑坡區(qū)北側(cè)為礦湖，南側(cè)為三個(gè)魚塘。礦區(qū)境界范圍原屬于丘陵地貌，經(jīng)開(kāi)采后，露天礦已形成一個(gè)平均寬約0.9km、長(zhǎng)約5.2km，深20m～70m的采坑。采坑內(nèi)由于地下水恢復(fù)以及降雨徑流長(zhǎng)期匯集形成礦湖。礦湖現(xiàn)水位標(biāo)高一般8m左右。魚塘自西向東，水位標(biāo)高一般分別為18.0m～ 16.8m。其補(bǔ)給來(lái)源是降雨和泉水，排泄途徑主要是蒸發(fā)。

地下水主要是孔隙潛水和半承壓水?？紫稘撍饕x存于淺層的素填土中，滑坡體內(nèi)有分布，水位埋深0.5m～ 3.7m，受地形控制明顯，徑流自南向北，其補(bǔ)給來(lái)源主要是降雨和魚塘、水田補(bǔ)給；排泄途徑主要是蒸發(fā)或以地表徑流、滲入等方式流入到礦湖；承壓水主要賦存于粉砂巖中，為孔隙、裂隙水，與礦湖水力連通。其補(bǔ)給來(lái)源主要有大氣降水、露天礦礦坑積水、相鄰含水層側(cè)向補(bǔ)給。地下水位變化主要與區(qū)內(nèi)降雨密切相關(guān)，具有季節(jié)性和時(shí)段性變化，變化幅度較大，水位變化幅度0.2m～4m。地下水位埋深較淺，對(duì)滑坡影響大。

3.工程地質(zhì)條件

滑坡區(qū)內(nèi)的巖土體主要由人工填土及第三系始新統(tǒng)上垌組（E2s）組成，根據(jù)地質(zhì)成因、土層的結(jié)構(gòu)、工程性質(zhì)及埋藏分布條件等因素劃分為人工填土層、第三系始新統(tǒng)上垌組（E2s）黏土層、全風(fēng)化粉砂巖、強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖、中風(fēng)化粉砂巖等共5個(gè)層組。

①素填土：灰黑色、淺灰色等，松散，主要由黏土、中粗砂及碎石塊組成，遇水易軟化崩解。該層全區(qū)分布，厚度變化較大，鉆孔揭露層厚0.8m～4.5m。

②黏土：淺灰色，可塑，由黏粉粒組成，巖芯刀切面光滑，黏性好。鉆孔揭露層厚0.50m～3.20m。

③全風(fēng)化粉砂巖：淺灰色、灰黃色，硬塑-堅(jiān)硬，主要由粉黏粒組成，局部含較多粉砂。該層全區(qū)分布，鉆孔揭露層厚5.50m～9.30m。

④強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖：淺灰色、清灰色，原石已風(fēng)化成土狀，堅(jiān)硬，主要由黏粉粒組成，局部含較多量中粗砂。該層全區(qū)分布，鉆孔揭露層厚7.30m～10.80m。

⑤中風(fēng)化粉砂巖：青灰色，粉砂結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，巖芯少量呈碎塊狀，多呈短柱-長(zhǎng)柱狀，節(jié)長(zhǎng)5cm～20cm，RQD=40%～50%，巖石較破碎，巖石基本質(zhì)量等級(jí)Ⅴ。該層僅局部孔段揭露。揭露層厚1.70m～3.80m。

4.滑坡基本特征及類型

4.1滑坡地形地貌

滑坡體內(nèi)形成多級(jí)平臺(tái)和階坎，自南向北分別為平臺(tái)、邊坡Ⅰ、鄉(xiāng)道101、邊坡Ⅱ、邊坡Ⅲ。平臺(tái)標(biāo)高一般17.04m～ 19.53m，寬7.0m～11.3m，西高東低，本草植被較茂盛。邊坡Ⅰ高2m～2.6m，坡度一般50°；鄉(xiāng)道101呈東西走向，正好從勘查區(qū)中間穿過(guò)。路基是由填土壓實(shí)形成。該段鄉(xiāng)道高程17.4m～19.7m，寬13m～14.5m；邊坡Ⅱ高差2.5m～7.5m，坡長(zhǎng)約140m，坡度約16°～25°；邊坡Ⅲ較平緩，邊坡長(zhǎng)約122m，坡度約10°～15°。

4.2滑坡空間形態(tài)特征

滑坡東西側(cè)緣，長(zhǎng)約110m，以原水渠斷裂點(diǎn)為界，西面可看到明顯裂縫；滑坡后緣，以魚塘邊緣與平臺(tái)交接處為界，魚塘以南的平臺(tái)上，發(fā)現(xiàn)2條平行于魚塘邊緣的裂縫，說(shuō)明該平臺(tái)已發(fā)生滑動(dòng)變形；滑坡前緣，以剪切出口為界。剪切出口標(biāo)高約為9m處，前、后緣寬約70m。

4.3滑坡物質(zhì)組成

該滑坡是發(fā)育于人工填土及第三系始新統(tǒng)上垌組的土質(zhì)滑坡，滑坡體由①層素填土及少量②層硬塑或堅(jiān)硬狀第三系始新統(tǒng)上垌組黏土組成，滑坡體厚度變化較大，表現(xiàn)為中間厚，四周薄?；w厚度1m～4.2m，平均2.8m，滑坡體積約為19784m3，屬于中型淺層堆積土滑坡；以第三系始新統(tǒng)上垌組②層可塑狀黏土為滑動(dòng)帶，滑動(dòng)帶的鑒別標(biāo)志主要為黏土的軟硬程度；以呈可塑狀②層黏土為滑床。

5.滑坡穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)

5.1滑坡變形過(guò)程

勘查區(qū)經(jīng)歷開(kāi)挖（開(kāi)采礦）——回填（礦后恢復(fù)）——再填壓（修路）的過(guò)程，屬于堆填土滑坡。

1959年～1995年，礦山開(kāi)采過(guò)程中，把剝離物搬運(yùn)到采空區(qū)南面堆積，然后用鏟車逐層推開(kāi)、層層壓實(shí)壓固，并恢復(fù)了綠化。原水渠未斷裂。魚塘前的平臺(tái)原與魚塘邊標(biāo)高相同。

通過(guò)對(duì)比2014年1月衛(wèi)星圖及至2015年4月衛(wèi)星圖，發(fā)現(xiàn)2014年1月至2015年4月之間發(fā)生較大規(guī)模的滑動(dòng)，本次滑動(dòng)，致使滑坡地段的道路（原101鄉(xiāng)道）交通中斷。由于沒(méi)有及時(shí)調(diào)查，滑坡特征大部分已被破壞。經(jīng)當(dāng)?shù)卮迕窳私猓畛醢l(fā)現(xiàn)原水渠斷裂之后更換了2次輸水管。說(shuō)明滑坡仍在滑動(dòng)。

2016年10月，在滑坡體后部開(kāi)挖換填土方或原土壓實(shí)，路基還沒(méi)修好，已出現(xiàn)裂縫，并逐漸加劇；后緣裂縫發(fā)育加??；目前的輸水管也發(fā)生了傾斜約2m，變形表明滑坡現(xiàn)處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

5.2滑坡影響因素及成因分析

（1）堆積土沿斜坡堆積，坡面沒(méi)有采取適當(dāng)防滑措施，堆積土在自重作用下具有沿坡面向臨空面滑動(dòng)的勢(shì)能。

（2）粉砂巖易風(fēng)化，其淺表層風(fēng)化為②層黏土層，順邊坡分布，厚0.5m～3.2m，該層處于堆積層之下，形成易變形軟弱層。

（3）本地區(qū)雨量豐富，再加上滑坡體后緣?mèng)~塘密布，水塘水易沿斜坡面滲入，水軟化堆積土層底部和②層黏土層，致使斜坡面抗滑能力減弱，堆積土易沿斜坡滑動(dòng)。endprint

（4）滑坡區(qū)有一條公路通過(guò)，車輛荷載和震動(dòng)作用，可誘發(fā)或加劇滑坡發(fā)生。

綜上所述，內(nèi)因主要是存在傾斜軟弱的面層，堆積土層自重作用下，具有滑動(dòng)的勢(shì)能；外因是地下水作用，致使滑面層軟化，抗滑力降低，致使上部土體滑動(dòng)，另外外加荷載的作用也是滑坡變形誘發(fā)因素。

5.3滑坡穩(wěn)定性判斷

通過(guò)采用傳遞系數(shù)法對(duì)滑坡進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算，計(jì)算結(jié)果表明，滑坡目前處于不穩(wěn)定狀態(tài)。特別是在滑坡體后部加載或土體飽水情況下，剩余下滑力增加，滑坡滑動(dòng)變形加劇。由于滑動(dòng)面呈直線狀，前緣沒(méi)有支擋，滑坡會(huì)直接破壞該段道路，危及過(guò)往行人車輛。

6.防治方案建議

滑坡治理應(yīng)根據(jù)地形地質(zhì)條件、穩(wěn)定性影響因素來(lái)綜合考慮，因此對(duì)滑坡的防治方案建議如下：

方案一：挖填方案：挖除滑坡體直至滑動(dòng)面之下，對(duì)滑面之下的邊坡進(jìn)行適當(dāng)設(shè)計(jì)處理，然后回填修筑路基。由于滑動(dòng)面深度大，滑坡體積較大，開(kāi)挖土方量大；開(kāi)挖施工形成較高邊坡，施工時(shí)需要進(jìn)行支護(hù)，因此，治理費(fèi)用可能較大。

方案二：樁橋方案：根據(jù)滑坡特征及巖土工程地質(zhì)條件、氣象特征等因素，可采用樁基方案。

①在滑坡中部施工鋼筋混凝土樁，樁進(jìn)入滑坡面一定深度，樁頂施工聯(lián)系梁，搗筑鋼筋混凝土路面。樁需設(shè)按承載和抗滑樁作用模型設(shè)計(jì)。

②建立完善地表排水系統(tǒng)。

建議按方案二進(jìn)行設(shè)計(jì)，如可能也可采取改線，避開(kāi)滑坡地段。

7.結(jié)論

（1）本滑坡屬于中型淺層堆積土滑坡，滑動(dòng)面為原斜坡面，呈直線狀，傾角約10°，傾向32°最大深度約4.2m。

（2）本滑坡目前處于不穩(wěn)定狀態(tài)，由于滑動(dòng)面為直線狀斜坡，自然穩(wěn)定可能小。滑坡對(duì)鄉(xiāng)道造成破壞，危及過(guò)往行人車輛，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，及時(shí)治理。

（3）建議治理方案選擇樁橋方案，也可采用繞避方案。

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