石門縣磨市鎮(zhèn)高家峪滑坡發(fā)育特征及成因分析

湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四O三隊(duì) 湖南 常德 415000

0 前言

石門縣磨市鎮(zhèn)高家峪滑坡自2005年發(fā)生變形以來,每逢暴雨或持續(xù)降雨,滑坡均存在不同程度的變形。特別是2019年7月進(jìn)入汛期以來,滑坡體后緣新增多處拉張裂縫,裂縫逐步加寬,表明滑坡變形有加劇的趨勢(shì)。

1 地質(zhì)環(huán)境條件

該區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候。據(jù)石門縣氣象站觀測(cè)資料統(tǒng)計(jì):該區(qū)極端最高氣溫40．9℃(1972年8月27日),極端最低氣溫－13℃(1977年1月30日),平均氣溫16．7℃;雨量充沛,四季分明,年降水量最多天數(shù)170天(1953年),年最小降水天數(shù)118天(1979年),每年平均降水量1356．3mm,年最大降雨量2215．8mm(1980年),年最小降水量962．4mm(1987年),日最大降水量214．1mm(1991年7月9日),時(shí)最大暴雨強(qiáng)度達(dá)68．0mm(2016年8月8日11時(shí)至12時(shí)),雨量集中在4～8月份,11月份至來年2月份降水量最小,約占全年降水量18%;年最小蒸發(fā)量736．2mm,年最大蒸發(fā)量1166．7mm,日最大蒸發(fā)量13．2mm(1980年5月30日)。

滑坡區(qū)屬中～低山剝蝕地貌,地形切割強(qiáng)烈,當(dāng)?shù)睾０螛?biāo)高最低為渫水河約135m,最高512m(土墻寨)。調(diào)查區(qū)附近海拔標(biāo)高最低為北部的商溪河約145m,附近最高236．0m(金銀罐)。地形高差大于100m左右,地形坡角一般15～30°,局部大于40°。

滑坡區(qū)出露地層巖性主要為第四系人工堆積層(Qml)素填土、第四系殘坡積層(Qel＋dl)粉質(zhì)粘土、志留系中統(tǒng)(S2)頁巖等。

本區(qū)位于新華夏系構(gòu)造第Ⅲ隆起帶的南部,未有斷裂構(gòu)造從滑坡地段通過,勘探也未發(fā)現(xiàn)斷裂痕跡,主要為單斜構(gòu)造,巖層產(chǎn)狀50°∠15°。區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造條件簡單。

區(qū)內(nèi)地下水類型主要有松散巖類孔隙水和碎屑巖裂隙水兩大類型。松散巖類孔隙水主要賦存于第四系殘坡積層,含水量隨大氣降水量變化而變化,且分布不均勻,屬弱－中等孔隙水含水層。碎屑巖裂隙水賦存于志留系中統(tǒng)頁巖層,裂隙不發(fā)育,透水性較弱,為相對(duì)隔水巖帶,水量貧乏。

2 滑坡發(fā)育特征

2．1 滑坡空間形態(tài)特征 滑坡主滑方向?yàn)?50°?；缕矫嫘螒B(tài)呈半圓狀,縱向剖面形態(tài)為前緣陡、中部稍緩、后緣陡。滑坡體前緣剪出口高程160～163m,后緣高程為182～186m,相對(duì)高差22～26m,剪出口至后緣滑體水平長度約為70m,斜坡長度約85m,滑坡坡度15°～30°,局部達(dá)45°以上。前緣寬度約170m,后緣寬度約100m,滑坡面積約10200m2,滑體厚4～8m,平均厚度6m,滑坡體積6．12×104m3,屬小型薄層推移式土質(zhì)滑坡。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料,巖層產(chǎn)狀150°∠15°與滑坡主滑方向150°呈順向關(guān)系。

2．2 滑坡物質(zhì)結(jié)構(gòu)特征

(1)滑體土

①第四系人工堆積層(Qml)。素填土:灰褐色,松散,主要為新近人工堆積的粉質(zhì)黏土,土體未完成自身固結(jié),遇水易軟化?？辈閰^(qū)內(nèi)廣泛分布,揭露厚度2．5～3．5m。

②第四系殘坡積層(Qel＋dl)。粉質(zhì)黏土:黃褐色,可塑～硬塑,無搖震反應(yīng),刀切面稍光滑,韌性及干強(qiáng)度中等,空隙中充填少量礫石,成分主要為頁巖,呈棱角狀?？辈閰^(qū)內(nèi)廣泛分布,揭露厚度3．1～5．1m。

(2)滑帶土。主要由粉質(zhì)黏土組成。粉質(zhì)黏土:(Qel＋dl):根據(jù)勘查,滑動(dòng)面位于粉質(zhì)黏土與強(qiáng)風(fēng)化頁巖接觸面上?；液稚?可塑狀,無搖震反應(yīng),刀切面稍光滑,韌性及干強(qiáng)度中等,夾少量礫石。該層含水量明顯比上部的粉質(zhì)黏土大,局部可見擦痕。揭露厚度0．2－0．4m。

(3)滑床?；灿芍玖粝抵薪y(tǒng)(S2)頁巖組成,按風(fēng)化程度,分為強(qiáng)風(fēng)化和中風(fēng)化。

①強(qiáng)風(fēng)化泥頁巖:灰～黃褐色,泥質(zhì)結(jié)構(gòu),頁理狀構(gòu)造,原巖結(jié)構(gòu)構(gòu)造已完全破壞,原巖殘余結(jié)構(gòu)仍清晰可辨,巖芯呈碎塊狀,遇水易軟化、崩解。

②中風(fēng)化頁巖:灰色,泥質(zhì)結(jié)構(gòu),頁理狀構(gòu)造,部分礦物成分已風(fēng)化變質(zhì),節(jié)理裂隙較發(fā)育,巖芯多呈碎塊狀、短柱狀,錘擊聲悶,易碎,遇水易軟化、崩解,屬軟巖,巖體較破碎,巖體基本質(zhì)量等級(jí)V級(jí),RQD較低,一般介于30～58。

2．3 滑坡變形特征 據(jù)居民介紹,災(zāi)情始發(fā)于2005年以前,當(dāng)時(shí)房屋以磚瓦結(jié)構(gòu)為主,大部分房屋、禾坪均出現(xiàn)不同程度的裂縫,當(dāng)?shù)鼐用褚詾槭且驗(yàn)樽约悍课莸慕Y(jié)構(gòu)問題,大部分于2005年對(duì)房屋進(jìn)行了重建;房屋均重新采用圈梁、現(xiàn)澆基礎(chǔ)的磚混結(jié)構(gòu),禾坪采用鋼筋水泥澆筑。但近幾年來又重新出現(xiàn)裂縫,并呈加劇趨勢(shì)。

滑坡區(qū)居民高賢軍等9戶居民房屋及禾坪已產(chǎn)生不同程度的裂縫,房屋不同程度受損。其中的5戶房屋調(diào)查情況如下:

①高賢軍家,2005年重新建房,目前房屋主裂縫走向方向大致與房屋走向一致,263～73°,房屋地面、二樓面的裂縫呈直線狀,且多間房屋的裂縫相連通,裂縫寬度0．2～0．5cm不等;跺墻裂縫呈35～55°傾角,向屋前傾斜,裂縫寬度一般0．2～0．5cm,個(gè)別達(dá)1．0cm。

②高漢宣家,1997年建房,房屋裂縫與高賢軍家大致差不多;水泥禾坪裂縫走向260～80°,裂縫寬一般3．0～10．0cm,個(gè)別達(dá)18．0cm(見照片1);其房屋西北角有三股上升泉,每股泉水冒出地面高度0．3～0．8cm,水柱直徑Φ0．5～1．0cm(見照片2)。

③高漢勇家,2005年建房,房屋及地面多處裂縫,裂縫走向275～95°,裂縫寬度0．2～0．5cm不等,西部的屋頂裂縫漏水,已無法居住。另據(jù)介紹屋后的水井在挖井時(shí)大約2．5m左右見水。

④高漢初家,2005年建房,房屋及地面多處有裂縫,裂縫走向260～80°,裂縫寬度0．2～0．5cm不等;水泥禾坪裂縫走向260～80°,裂縫寬一般2．0～5．0cm,個(gè)別地段達(dá)8．0cm。

⑤高林友家,2005年建房,房屋墻體多處0．2～0．5cm寬的裂縫,其中堂屋后墻體有一橫向裂縫,跺墻多處傾斜裂縫及與后墻體貫通性裂縫,裂縫寬0．2～1．0cm不等。

⑥國道G241(原S303北線),路面開裂,公路路基外坎上的大樹兜已懸空欲倒。

3 滑坡成因分析

經(jīng)現(xiàn)場勘測(cè)及結(jié)合所收集資料綜合分析,滑坡形成的影響因素主要分為以下幾個(gè)部分:

(1)地形地貌:滑坡所處為低山丘陵凹地地形,斜坡長、坡面寬,坡腳至山頂,高差近20m,坡度15°～25°,經(jīng)過長期緩慢抬升,坡面凹凸不平,平臺(tái)地形成為殘坡積堆積物等良好的堆積場地,形成的斜坡臨空面為滑坡提供了勢(shì)能條件,在前緣臨空時(shí),松散堆積體易發(fā)生滑動(dòng)變形,是滑坡形成的重要條件之一;

(2)地層巖性:滑坡區(qū)地層巖性主要為頁巖。頁巖泥質(zhì)含量高、膠結(jié)不緊密、巖質(zhì)軟軟,抗風(fēng)化能力弱,裂隙發(fā)育,水浸易軟化成泥,暴露地表易崩解、脫落成碎石,堆積在斜坡地帶,為滑坡提供了豐富的物質(zhì)來源,是滑坡形成的有利條件;

(3)大氣降水:大氣降水是滑坡形成的直接誘發(fā)因素?；聟^(qū)降水較豐富,年平均降水量1356．3mm,因無完善的地表水排泄系統(tǒng),使得地表土體長期蓄水飽和,大氣降水與地表水長期沿殘坡積體下滲,由于下伏灰?guī)r較硬相間,透水性不均勻,且相對(duì)上覆松散堆積層隔水,使上部粉質(zhì)黏土孔隙水壓力不斷增大,基巖淺部軟化或泥化、巖面上部土層飽和,在巖土界面附近形成軟弱層,降低巖土力學(xué)性能,從而導(dǎo)致巖土體失穩(wěn),產(chǎn)生滑坡;

(4)地下水:本區(qū)地下水較豐富,松散堆積層中賦存有孔隙水,基巖淺部含裂隙水,地下水埋藏淺,位于基巖面上部,且流量較穩(wěn)定,順巖層面、巖土界面滲透,浸潤軟化巖土層,形成滑動(dòng)帶,使坡積體沿滑動(dòng)帶蠕動(dòng)。

(5)人類工程活動(dòng):修建房屋和道路對(duì)山體進(jìn)行切坡,形成臨空面,為滑坡滑動(dòng)提供了勢(shì)能條件,有利于斜坡向下滑動(dòng)。