新疆新源縣阿拉善村滑坡地質(zhì)災(zāi)害特征分析

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(1.新疆地礦局第一水文工程地質(zhì)大隊(duì)，新疆 烏魯木齊 830091；2．新疆烏魯木齊市沙依巴克區(qū)建設(shè)局質(zhì)量安全監(jiān)督站，新疆 烏魯木齊 830000)

阿拉善村依山而建，位于那拉提鎮(zhèn)東北約6千米處，行政隸屬于新疆伊犁州新源縣那拉提鎮(zhèn)管轄，阿拉善村北側(cè)斜坡處發(fā)育一處潛在滑坡，為堆積層(土質(zhì))滑坡，分屬黃土滑坡亞類；為中層、牽引式、人工、中型滑坡[1]。

那拉提鎮(zhèn)為著名的國(guó)家5A級(jí)風(fēng)景區(qū)，為新疆重點(diǎn)發(fā)展的景區(qū)之一，而那拉提鎮(zhèn)阿拉善村潛在滑坡距離那拉提約6 km，且潛在滑坡坡腳沿線居住人口眾多，潛在滑坡災(zāi)害嚴(yán)重威脅著坡下村民的生命財(cái)產(chǎn)安全，如果地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生，將對(duì)那拉提鎮(zhèn)產(chǎn)生眾多負(fù)面影響。因此，本文在實(shí)地勘查的基礎(chǔ)上，查明了滑坡災(zāi)害的特征、形成原因、穩(wěn)定程度[2]。

1 地質(zhì)環(huán)境條件

1.1 地形地貌

潛在滑坡位于阿吾拉勒山低侵蝕構(gòu)造中低山區(qū)，最高點(diǎn)海拔1 830 m，總體地勢(shì)北高南低，海拔高程1420-1830相對(duì)高差約500 m，山體可分為二級(jí)斜坡，第一斜坡帶山體坡度上緩下陡，上部約15°～20°，下部約25°～35°，山坡坡腳下緊鄰居民區(qū)，由東向西普遍存在人工開(kāi)挖坡腳形成的陡坎，高度約2～10 m不等。斜坡坡面植被發(fā)育，人類工程活動(dòng)頻繁，坡頂為向南緩傾的平臺(tái)，地勢(shì)較為開(kāi)闊。第二級(jí)斜坡山體坡度約35°左右，山頂呈渾圓狀，坡面植被發(fā)育。

1.2 地層巖性

潛在滑坡區(qū)出露的地層為石炭系及第四系。

1.2.1 石炭系(C)

石炭系中石炭統(tǒng)土爾拱河組(C2t)：在潛在滑坡東部坡面前緣零星小面積出露，巖性主要為凝灰砂巖，棕褐色為主，局部為灰白色，巖層產(chǎn)狀190°∠35°，傾向基本與坡向相同，屬較堅(jiān)硬巖層，粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙較發(fā)育，垂向分布厚度巨大。

1.2.2 第四系(Q)

(1)上更新統(tǒng)風(fēng)積層(Q3eol)：在潛在滑坡區(qū)大面積出露，廣泛分布于山坡坡面上，巖性為粉土，土黃色，干燥-稍濕，土層表面被植被覆蓋，根系及蟲孔發(fā)育，無(wú)膠結(jié)或微膠結(jié)，多具弱-中等濕陷性，切面有粗糙感，干土易碎，下部含水量逐漸增大，含貝殼。粉土層平均厚度在20 m左右，總體呈現(xiàn)出斜坡南北兩端厚度較小，中間厚度較大的規(guī)律。

(2)全新統(tǒng)沖洪積層(Q4al+pl)：分布于潛在滑坡區(qū)南部河谷平原，巖性上部以粉土夾卵石為主，厚度3 m左右，下部以卵石為主，厚度小于30 m，青灰色，砂粒含量約20%，卵石含量20%～30%，粒徑一般3～10 cm，最大可見(jiàn)15 cm，礫石含量約30%～50%，粒徑一般2～10 mm，顆粒分選性差，磨圓度較好。

1.3 地質(zhì)構(gòu)造與地震

1.3.1 地質(zhì)構(gòu)造

潛在滑坡區(qū)在大地構(gòu)造上歸屬天山-興安地槽褶皺帶中的伊犁地塊。位于西天山優(yōu)地槽褶皺帶的中部，北以新源深斷裂，南以那拉提深斷裂分別與博羅科努山復(fù)背斜和哈爾克山復(fù)背斜為界。那拉提深斷裂為巖石圈斷裂，總體走向NEE-SWW，長(zhǎng)數(shù)百公里，為壓扭性斷裂，斷裂面南傾，傾角大于50°，該斷裂由一條主干斷裂和附近的一組平行的次級(jí)斷裂組成。伊犁地塊是由前震旦紀(jì)和晚加里東褶皺組成的基底，屬華力西期構(gòu)造區(qū)。次級(jí)構(gòu)造單元有喀什河、伊犁-鞏乃斯、昭蘇-特克斯沉降構(gòu)造帶和伊什基里克山、阿吾拉勒山斷褶帶等。潛在滑坡區(qū)及其附近區(qū)域未見(jiàn)構(gòu)造跡象。

1.3.2 地震

潛在滑坡區(qū)屬于北天山地震帶的一部分，南面緊臨南天山地震帶，根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306-2015)，防治區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.20 g，相對(duì)應(yīng)的地震基本烈度為Ⅷ度。

1.4 工程地質(zhì)條件

依據(jù)區(qū)內(nèi)巖土體的成因類型、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、物質(zhì)成分及堅(jiān)硬程度，參照《巖土體工程勘察規(guī)范》(GB50021-2009)將區(qū)內(nèi)巖土體劃分為巖組和土體兩大類[3]。

1.4.1 較堅(jiān)硬中厚層狀碎屑巖組

該類巖組主要分布于潛在滑坡區(qū)東南部有小面積露頭，巖性為棕褐色、灰白色凝灰砂巖。根據(jù)本次巖石力學(xué)測(cè)試結(jié)果，單軸抗壓強(qiáng)度80.2～91.2兆帕,總體工程地質(zhì)條件較好。

1.4.2 土體

(1)粉土單層土體：在潛在滑坡區(qū)內(nèi)廣泛分布，是組成不穩(wěn)定斜坡及潛在滑坡的主要地層，表層粉土呈黑褐色，干燥，結(jié)構(gòu)松散，含較多植物根系及腐殖質(zhì)，蟲孔發(fā)育；下部粉土呈土黃色-黃褐色，干燥-少時(shí)，結(jié)構(gòu)稍密-中密，隨深度增大土體密實(shí)度增大，深部黃褐色土層多夾有蝸牛殼皮，且取芯斷口多含呈樹枝狀的鈣化的白色植物根系。該類型土體多具濕陷性及自重濕陷性，地基土承載力特征值120 kpa左右，工程地質(zhì)條件較差。在暴雨或地震的誘發(fā)下，易形成滑坡。

(2)粉土、卵石雙層結(jié)構(gòu)土體：主要分布在潛在滑坡區(qū)南部河谷沖洪積平原，上部粉土，松散，地基土承載力特征值120千帕左右，工程地質(zhì)條件較差；下部卵礫石，青灰色，中密-密實(shí)，粗粒間充填物主要為中粗砂，礫石多為橢圓狀-次圓狀，磨圓度較好，母巖以弱-微風(fēng)化砂巖為主，地基土承載力特征值300千帕，工程地質(zhì)條件較好。

1.5 水文地質(zhì)條件

潛在滑坡區(qū)地下水類型為第四系松散巖類孔隙潛水，含水層為卵礫石，水位埋深較淺，單井涌水量一般大于1 000 m3/d，地下水礦化度一般小于1.0 g/L，水化學(xué)類型以HCO3·SO4-Ca型為主。該區(qū)地下水除接受大氣降水滲入補(bǔ)給外，還有河流地表水滲入、渠系水滲入、灌溉水滲入及地下水側(cè)向補(bǔ)給等，地下水由水位高的地方向水位低處徑流，徑流條件較好，地下水排泄主要以向下游側(cè)向徑流方式排泄。

潛在滑坡區(qū)不穩(wěn)定斜坡上為厚度較大的粉土覆蓋層，粉土層為不含水層，故區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害隱患與地下水無(wú)聯(lián)通關(guān)系。

2 滑坡災(zāi)害特征

2.1 平面形態(tài)及規(guī)模

潛在滑坡屬于風(fēng)積粉土層滑坡，整體呈橢圓形，地形呈北高南底、西高東低，分布高程1 492～1 536 m，相對(duì)高差44 m。

滑坡體周界北部以后緣下挫變形臺(tái)坎上部的地形平緩過(guò)度處為界，南部以斜坡坡腳人工開(kāi)挖陡坎處為界，西側(cè)位于南北向發(fā)育的淺小沖溝，東側(cè)以樹枝狀沖溝為界。東西寬110 m，南北長(zhǎng)82 m，面積為8 253 m2。坡向185°。

潛在滑坡縱向最長(zhǎng)約81.5 m，坡面呈凹形。前緣為人工開(kāi)挖陡坎，坡度80°左右，高3.0～9.0 m；后緣發(fā)育下挫變形臺(tái)坎，高度約0.7 m。橫向最長(zhǎng)約110 m，坡形東高西低；粉土內(nèi)部滑動(dòng)，潛在滑體厚度3.7～18.1 m；總體積約120 020 m3。

2.2 滑坡結(jié)構(gòu)特征

2.2.1 滑體特征

潛在滑坡滑體由第四系風(fēng)積粉土組成，土黃色為主，夾棕褐色，土層一般為干燥-稍濕狀，可見(jiàn)層狀沉積，干強(qiáng)度低，韌性低；下部坡腳處粉土含碎石，粒徑約2～10 mm左右，含量約15%，該層各力學(xué)參數(shù)平均值為：含水量13.53%，孔隙比0.89，液限26.45%，塑限16.62%，壓縮系數(shù)0.27，壓縮模量10.15，濕陷系數(shù)0.048，土層厚度9.0～14.0 m。

2.2.2 滑面及滑床特征

潛在滑坡的地層接觸面與坡面傾向一致，滑坡隱患整條斜坡粉土分布厚度較均勻?yàn)?3.9～22.9 m。坡體上粉土層含水量為5.66%～23.34%整體有隨深度增加的趨。從滑坡隱患縱向主勘探線上樣品來(lái)看，樣品含水量自9.0 m增大，至17.0 m左右出現(xiàn)轉(zhuǎn)折。因此，推測(cè)滑坡的潛在滑帶應(yīng)在粉土層內(nèi)部，靠近基巖接觸面一帶，埋深3.7～18.1 m左右，剪出口位于坡腳陡坎地形轉(zhuǎn)折部位，滑動(dòng)方向約201°。

潛在滑坡滑床為粉土，土黃色，局部夾棕褐色，中密，稍濕。

2.2.3 剪出口及變形特征

該潛在滑坡剪出口位于坡腳陡坎地形轉(zhuǎn)折部位，具有臨空面，滑動(dòng)方向約201°

潛在滑坡后緣發(fā)育有下挫臺(tái)坎，傾向與山體傾向一致，傾角約75°，東西向延伸，長(zhǎng)約10～21 m，高0.3～0.5 m左右。下部坡腳經(jīng)人工開(kāi)挖形成3.0～9.0 m高陡坎，傾角約80°左右，陡坎表部風(fēng)蝕、沖刷嚴(yán)重，穩(wěn)定性較差。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查滑坡體后緣臺(tái)坎上部的便道，原為下挫拉裂形成的裂縫，后經(jīng)人工回填壓實(shí)后形成現(xiàn)在的便道。

2.3 滑坡災(zāi)害的形成條件

2.3.1 地形地貌

潛在滑坡區(qū)位于中低山區(qū)，地形坡度30°左右，地形地貌條件為滑坡變形提供了一定的下滑力和臨空條件，不利于坡體的穩(wěn)定，容易引發(fā)滑坡的發(fā)生。

2.3.2 地層巖性

潛在滑坡區(qū)覆蓋較厚層的粉土是滑坡形成與發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。由于粉土層狀節(jié)理、裂縫及植物根孔、蟲孔發(fā)育，加之植物根系較發(fā)育，土體透水性較好，因此大氣降雨和春季融雪水較易下滲軟化土體，粉土抗剪強(qiáng)度隨著含水量的增加而降低，同時(shí)粉土多具弱-中等濕陷性及自重濕陷性，土體物理力學(xué)性質(zhì)的差異性容易產(chǎn)生拉張裂縫，大氣降水沿入滲通道軟化土體后，容易形成滑坡必要的貫通性結(jié)構(gòu)面，對(duì)坡體穩(wěn)定性影響較大。

2.3.3 氣象、水文條件

潛在滑坡區(qū)具典型的大陸性氣候特征，每年4-6月降水頻率及降水量均增大，最大降水量可達(dá)800.7 mm，最大日降雨量41.2 mm，大氣降水入滲使坡體土層含水量增加，不僅增大了斜坡土體的重度及滲透壓力，而且還能促使滑移面形成及軟化滑動(dòng)面，在多次重復(fù)剪切下使土體抗剪強(qiáng)度降低，當(dāng)下滑力大于抗滑力時(shí)容易引發(fā)滑坡的發(fā)生。暴雨匯聚形成洪流和地表徑流后，既可侵蝕下切、割裂坡體，又可沖刷、掏蝕前緣坡腳、浸泡土體，使斜坡支撐力減小，力學(xué)強(qiáng)度降低，造成斜坡失穩(wěn)，進(jìn)而形成和發(fā)生滑坡。

2.3.4 地震

潛在滑坡區(qū)地震動(dòng)峰值加速度值為0.20 g，地震基本烈度Ⅷ度，對(duì)區(qū)內(nèi)滑坡形成和活動(dòng)有利。

地震作用對(duì)滑坡的影響主要表現(xiàn)于兩方面：一方面是觸發(fā)效應(yīng)，地殼振動(dòng)形成的能量傳遞將加速滑體土勢(shì)能-動(dòng)能的轉(zhuǎn)化，瞬間可導(dǎo)致坡體受力的失衡和抗剪強(qiáng)度大大降低，使斜坡穩(wěn)定性遭到突然破壞，從而加速或引發(fā)滑坡的發(fā)生；另一方面是累積效應(yīng)，強(qiáng)烈振動(dòng)將振松巖土體結(jié)構(gòu)，加劇地表裂縫發(fā)育，近而使地表水易于滲入，減小巖土體抗剪強(qiáng)度，最終引發(fā)斜坡失穩(wěn)滑坡或加速滑坡活動(dòng)。

2.3.5 人類活動(dòng)

主要表現(xiàn)為坡腳人工切坡形成陡坎面，加之近年來(lái)人口增長(zhǎng)和牲畜數(shù)量增大，斜坡上放牧活動(dòng)規(guī)

模增大，導(dǎo)致斜坡上植被遭到破壞，大氣降水容易入滲至粉土層，使本身不穩(wěn)定的坡體失穩(wěn)進(jìn)而誘發(fā)滑坡災(zāi)害的發(fā)生。

2.4 滑坡穩(wěn)定性

滑坡穩(wěn)定性定性評(píng)價(jià)采用國(guó)土資源部《縣(市)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃基本要求實(shí)施細(xì)則》(修訂稿)中滑坡穩(wěn)定性野外判別表進(jìn)行，定性評(píng)價(jià)結(jié)果為潛在滑坡體穩(wěn)定性較差。

滑坡穩(wěn)定性定量評(píng)價(jià)根據(jù)《滑坡防治工程勘查規(guī)范》(DZ/T0218-2006)，采用傳遞系數(shù)法折線型滑面穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算公式[4]，并給定相應(yīng)的安全系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，潛在滑坡在天然自重工況下穩(wěn)定(剩余下滑力為0 KN/m)，自重+暴雨工況下不穩(wěn)定(剩余下滑力為1 122.87KN/m)，自重+地震工況則為基本穩(wěn)定(剩余下滑力為0KN/m)。

2.5 滑坡危害

潛在滑坡體目前未發(fā)生整體滑動(dòng)。但存在多處局部土體滑移，在斜坡后緣形成下挫陡坎，通過(guò)穩(wěn)定性分析，潛在滑坡體在暴雨工況下處于不穩(wěn)定狀態(tài)，一旦發(fā)生滑坡，將對(duì)阿拉善村居民16戶86人，房屋1 760 m2，牛羊等牲畜2 000余頭構(gòu)成嚴(yán)重威脅，潛在經(jīng)濟(jì)損失約574萬(wàn)。

3 結(jié)語(yǔ)

(1)本文基于最新實(shí)地勘查，詳細(xì)闡述了滑坡的地質(zhì)環(huán)境背景，查明了滑坡災(zāi)害的特征、形成原因、穩(wěn)定程度。

(2)潛在滑坡位于新疆新源縣那拉提鎮(zhèn)阿拉善村中低山區(qū)，屬于典型大陸性氣候特征，地層巖性由為石炭系的凝灰砂巖和第四系的粉土、砂卵礫石組成，地質(zhì)構(gòu)造歸屬天山-興安地槽褶皺帶中的伊犁地塊。，地震動(dòng)峰值加速度0.20 g，抗震設(shè)防烈度值為Ⅷ度，滑坡區(qū)地下水類型為第四系松散巖類孔隙潛水，工程地質(zhì)巖土體分為較堅(jiān)硬中厚層狀碎屑巖組和單層、雙層土體。

(3)該滑坡為堆積層(土質(zhì))的中層、牽引式、人工、中型滑坡，滑體由風(fēng)積粉土組成，滑面為在粉土層內(nèi)部，靠近基巖接觸面一帶，滑床為第四系粉土組成；剪出口位于坡腳陡坎地形轉(zhuǎn)折部位，具有臨空面，滑坡形成受地形地貌、地層巖性、大氣降水、地下水、地震級(jí)人類活動(dòng)因素影響。

(4)該滑坡定性分析穩(wěn)定性較差，定量分析在自重工況下穩(wěn)定，在自重+暴雨工況下不穩(wěn)定，在自重+地震工況下為基本穩(wěn)定。

(5)該潛在滑坡體目前未發(fā)生整體滑動(dòng)。在暴雨工況下處于不穩(wěn)定狀態(tài)，一旦發(fā)生滑坡，將對(duì)阿拉善村居民16戶86人，房屋1 760 m2，牛羊等牲畜2 000余頭構(gòu)成嚴(yán)重威脅，潛在經(jīng)濟(jì)損失約574萬(wàn)。

[1]王正剛,李志強(qiáng)，等.新疆伊犁地區(qū)新源縣地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查報(bào)告[R].新疆地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院.2011.

[2]DZ/T0218-2006.滑坡防治工程勘查規(guī)范[R].中華人民共和國(guó)地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).2006.

[3]趙明華.土力學(xué)與基礎(chǔ)工程[M].2版.武漢：武漢理工出版社.2000.

[4]黎曙光.滑坡穩(wěn)定性分析[J].中國(guó)建設(shè).2008(6).