潘紀(jì)超
(河北省地礦局第五地質(zhì)大隊(duì),河北 唐山 063000)
該滑坡發(fā)生在河北省遵化市某采石場(chǎng)露天采坑北部的丘陵南坡,滑坡造成礦山無法正常生產(chǎn),威脅邊坡下方安全,由于應(yīng)急處置及時(shí),未造成人員傷亡。
①地形地貌。項(xiàng)目區(qū)位于燕山南麓低山丘陵區(qū),總體地勢(shì)北高南低,最大標(biāo)高240m,最低標(biāo)高80m,地面坡度20°~40°,地形起伏變化大。受采礦活動(dòng)影響,存在大規(guī)模露天開挖,微地貌形態(tài)復(fù)雜。②地層巖性和地質(zhì)構(gòu)造。薊縣系霧迷山組地層呈單斜產(chǎn)出,傾向160°~170°,傾角15°~25°,無大的構(gòu)造斷裂帶。巖層下部為深灰色含燧石條帶白云巖,上部為泥質(zhì)白云巖、瀝青質(zhì)白云巖和燧石條帶白云巖。白云巖中含陸屑和盆屑,層理波狀起伏。第四系由砂、碎石、粘土、亞砂土和亞粘土組成的沖洪積物和殘坡積物,分布于溝谷中,厚1m~10m。③工程地質(zhì)條件。地層為薄層~厚層狀構(gòu)造,巖石風(fēng)化程度屬?gòu)?qiáng)風(fēng)化,發(fā)育多組垂直于巖層面的節(jié)理,裂隙十分發(fā)育,將巖體切割成碎塊狀,抗剪強(qiáng)度很低,泥質(zhì)白云巖遇水軟化后呈泥狀。礦山開采邊坡與巖層呈順層和斜交接觸,易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害,工程地質(zhì)條件不良。④水文地質(zhì)條件。附近無地表水體,地勢(shì)高于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面,自然排水條件較好,地下水類型主要為基巖風(fēng)化裂隙水,接受大氣降水直接補(bǔ)給,由地勢(shì)較高處向低洼處排泄,水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。巖石強(qiáng)風(fēng)化,節(jié)理裂隙強(qiáng)發(fā)育,大氣降水滲入量大,受地下水凍融、巖層軟化和水壓力影響,巖層力學(xué)性質(zhì)進(jìn)一步降低,對(duì)邊坡穩(wěn)定性有較大影響。
(1)滑坡形態(tài)特征?;掳l(fā)生在露天采坑北部的山坡上,平面呈長(zhǎng)舌形,前緣東西橫向?qū)捈s210m,后緣寬約90m,南北縱向長(zhǎng)約400m,分布高程105m~240m,面積6.1×104m2,滑體厚10m~30m,體積約135×104m3,屬于大型中層巖質(zhì)順層滑坡,主滑方向174°,最大滑距約130m。
(2)滑坡變形特征。滑坡區(qū)自然地形呈一北高南低的直線型山脊,兩側(cè)為溝谷,地形起伏較小,地面坡度20°~30°,滑坡體表面坡度與原地形基本一致,總體表現(xiàn)為上窄下寬、上薄下厚的特點(diǎn)?;潞缶壩挥诘匦无D(zhuǎn)折處,滑壁呈不規(guī)則連續(xù)弧形,完整,近直立,上部略外傾,高度在5m~7m,未見明顯弧形裂縫,并與滑體之間形成滑坡洼地?;聳|西兩側(cè)剪切裂縫發(fā)育,尤其是在滑坡東側(cè),裂縫最寬可達(dá)10m,連續(xù)性較好,中下部裂縫呈不規(guī)則直線形,雁形排列。而滑坡西側(cè)剪切裂縫較少,連續(xù)性稍差,僅見一條較大的連續(xù)裂縫,最大寬度約2m,滑坡側(cè)壁呈陡崖狀,高度約1.5m~10m?;w中部190m~200m標(biāo)高有一級(jí)寬約30m的臺(tái)階,滑坡洼地下方215m標(biāo)高以上的斜坡上橫向拉張裂縫發(fā)育,以下被破壞呈碎石塊狀,擾動(dòng)和變形明顯,其上灌木雜草等植被東倒西歪,滑坡后壁和側(cè)壁錯(cuò)落臺(tái)階高2m~5m,局部可達(dá)10m?;虑熬壱虿煽佑绊?,在原采坑北側(cè)邊坡剪出口處下陷形成一級(jí)臺(tái)階,前緣滑出部分因礦山清理切坡致地形略陡,坡度37°~40°,因表面被破壞,未見鼓脹裂縫。在滑體中間和剪出口處各有一級(jí)臺(tái)階,中部臺(tái)階以上滑體厚度在10m左右,臺(tái)階處厚度在10m~17m,前緣剪出后堆積在露天采坑內(nèi),平均厚度在30m左右,滑舌前緣部分被礦山清理。根據(jù)滑體受力特征,表明該滑坡為牽引式滑坡,見圖1、圖2。
圖1 滑坡平面簡(jiǎn)圖
(3)滑坡體結(jié)構(gòu)特征。根據(jù)滑坡側(cè)壁及礦山邊坡開挖揭露,滑坡體堆積物主要是薊縣霧迷山組,其次有少量的第四系。薊縣霧迷山組(Jxw4):地層巖性為燧石條帶白云巖、泥質(zhì)白云巖等,薄層~厚層構(gòu)造,強(qiáng)風(fēng)化,巖質(zhì)軟,具遇水軟化開裂特征,在滑坡四周可見遇水崩解軟化的白云巖,白色,碎石土狀,大部分碎石塊徑小于2cm,部分軟化成泥狀,具黏性。第四系(Q):少量分布在滑體西側(cè),巖性由粉質(zhì)粘土、粉土、碎石等組成,褐色、褐紅色,可塑,干強(qiáng)度中等,厚度1m~2.5m。由于滑坡體裂縫十分發(fā)育,滑坡體破碎成散體碎石土狀,塊碎石多成棱角狀,上部表層粒徑一般在20cm以下,前緣清理面揭露部分多在5cm以下。
圖2 滑坡主滑方向剖面圖
(4)滑帶及滑床結(jié)構(gòu)特征?;瑤Ъ盎簿鶠樗E縣系霧迷山組燧石條帶白云巖、泥晶白云巖,層理明顯,質(zhì)軟,地層傾向165°~173°,傾角約20°。通過滑坡后壁、滑坡洼地及滑坡發(fā)生前礦山開采邊坡揭露,滑帶為采坑最低開采標(biāo)高上部所對(duì)應(yīng)的灰白色泥質(zhì)白云巖,呈薄層狀產(chǎn)出,與上下地層產(chǎn)狀一致,強(qiáng)風(fēng)化,節(jié)理發(fā)育,遇水軟化,強(qiáng)度極低?;矠樯罨疑菔瘲l帶白云巖,強(qiáng)風(fēng)化,節(jié)理裂隙發(fā)育,強(qiáng)度低。
(1)影響因素。該滑坡的形成與發(fā)展受多種因素的影響,有其潛在的內(nèi)因和外動(dòng)力因素。內(nèi)在因素:主要為巖體結(jié)構(gòu),燧石條帶白云巖和泥晶白云巖傾向南,傾角20°,構(gòu)成了順向邊坡。巖體呈薄層~厚層結(jié)構(gòu),風(fēng)化強(qiáng)烈,節(jié)理裂隙發(fā)育,強(qiáng)度低,在山坡重力卸荷作用下,造成巖體裂縫張開和貫通,成為地表水下滲通道。外動(dòng)力因素:主要有礦山開采和降雨。礦山開采形成高陡邊坡,使軟弱巖層臨空,為巖體創(chuàng)造了滑移空間。同時(shí),在重力卸荷作用下使裂縫加寬加長(zhǎng),有利于地下水的補(bǔ)給、徑流和排泄。
大氣降水是滑坡形成的另一主要外動(dòng)力因素,滑坡發(fā)生前的20日內(nèi),遵化市降雨密集,經(jīng)歷大~暴雨3次,陣雨8次,小雨1次,雨量較大。由于降雨集中,地下水滲入量大,導(dǎo)致白云巖地下水富集,軟化了層面抗剪強(qiáng)度,增加了巖體重量,并在巖體裂縫中形成高水頭,提高了裂隙水靜水壓力,這是滑坡發(fā)生的主導(dǎo)因素。綜合分析,強(qiáng)風(fēng)化順向斜坡巖體結(jié)構(gòu)是滑坡發(fā)生的基礎(chǔ),人類工程活動(dòng)和降雨是主要誘發(fā)因素。
(2)破壞機(jī)制。軟弱地層為滑坡提供了滑面,巖體里的裂縫為地表水和地下水的活動(dòng)提供了條件,連續(xù)降雨,地表水滲入滑體和滑床,滑面的抗剪強(qiáng)度降低,下滑力驟然增大,滑坡前緣臨空,使得抗滑力不足以抵抗下滑力,導(dǎo)致山坡巖體發(fā)生了滑坡。
①所研究滑坡是在地形地貌、地層巖性、降雨、人類工程活動(dòng)等內(nèi)外因素共同作用下打破力學(xué)平衡而導(dǎo)致的牽引式滑坡。②礦山開采及各類工程建設(shè)前須加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估工作,采取科學(xué)合理的措施避免地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。