崔原

摘 要：結合撫順西露天礦的地質環(huán)境背景，介紹了撫順西露天礦南幫滑坡變形過程，淺析西露天礦南幫滑坡的機理分析。敘述該滑坡的變形規(guī)律并總結其概念模型。

關鍵詞：撫順西露天礦南幫；滑坡變形；機理；概念模型

0 引言

西露天礦南幫滑坡險情主要是2009年以來西露天礦坑底露采開挖引起的。從2010年發(fā)現(xiàn)至今，區(qū)內開展的地面巡查、地質勘查及變形監(jiān)測成果顯示，滑坡總體滑動方向是向北（礦坑內）滑移，坡體位移逐漸劇烈，運移速率隨著季節(jié)性變化呈波動式起伏，一直處于持續(xù)滑移狀態(tài)，

1 滑坡演變階段

從2010年9月西露天礦南幫地裂縫初現(xiàn)至2015年12月，滑坡體一直處于持續(xù)滑移狀態(tài)。將水平變形速率結合每年降水情況，對整個滑坡變形演變過程進行分析，2012年8月份以前，周位移平均速率為0.30～2.00mm/d，自2012年8月起滑坡啟動，共進行四個階段：

（1）初始變形階段（2012.8～2013.4）：周位移平均速率大于5mm/d，滑坡體處于緩慢持續(xù)滑移狀態(tài)，總體滑動方向是向北（礦坑內）滑移。

（2）等速變形階段（2013.5～2013.8）：2013年3月至4月凍融期后滑坡體中部變形與后緣同步，且中部變形速率略高于后緣；4月中旬以后坡體上部變形較下部強烈。平均水平位移速率4.49～22.1mm/d，平均垂直沉降速率-13.0～11.6mm/d。

（3）加速變形階段（2013.9～2014.3）：受到2013年“8.16”強降水過程的影響，滑坡進入加速變形階段，位移速率明顯加大，最大日位移量達130mm/d。周水平速率52.8～79.87mm/d；2014年凍融期位移速率達到200mm/d，周垂直速率-45.83～16.39mm/d。

（4）持續(xù)變形階段（2014.4～2015.12）：2014年枯水期后水平速率回落到80～110mm/d，汛期來臨時又重新進入加速狀態(tài)最大日位移可達160mm/d。汛期過后進入減速階段，直至2015年5月速率為11.5～24.8mm/d，進入汛期后，水平速率緩慢抬升，速率達到92.59mm/d后速率呈波動性回緩。

2 滑坡空間分布特征

2.1滑坡東部、中部、西部空間分布差異性特征

2015年度滑坡水平位移等值線圖反映出位移量以EWO～E400測線為中心向四周逐漸減小，總體中部最快，西部次之，東部最慢。本年度最大年位移量為16.83m。

2.2滑坡下沉區(qū)與抬升區(qū)空間分布差異性特征

2015年度滑坡垂直位移等值線圖反映出滑坡體中上部為下沉，底部為抬升，與三維激光掃描結果吻合。位移量以EW0～E1200測線為中心向四周逐漸減小，F(xiàn)2斷層以北坑底滑坡前緣抬升。最大沉降量為9.23m，最大抬升量為4.55m。

3 滑坡機理分析

西露天礦南幫巖層傾向與坡體均傾向北，二者傾向基本一致，為順傾層結構；在應力釋放過程中，巖體沿地層層面向北、向下滑移，玄武巖巖體中軟弱結構面及花崗片麻巖和玄武巖不整合接觸面構成潛在滑動面，潛在滑動面傾角（30°左右）大于坡角（19°～27°），構成“隱伏型”順向坡。這種坡體結構中，潛在滑動面一般不直接在坡面出露，而是向下隱入坡腳之下。在采煤擾動作用下，當采坑加深、加寬過程中切斷了某一層面，使巖體處于臨空狀態(tài)，上部巖體向北滑移，淺部巖體沿不整合接觸面被拉張，在地表形成陡坎和地裂縫（滑坡后緣地裂縫）；深部巖體向下滑移，隨著邊坡的加深，推力逐漸加大，上部巖層對下部巖體有較大的推力作用，一旦下部支撐減弱（如礦坑下的礦山開采及開挖坡腳活動等），上部巖層順層的推力促使坡腳巖層彎曲變形而破裂，把底部巖體剪壞形成新的軟弱結構面，從坡腳剪出，從而形成上部順層、下部切層的大規(guī)模滑坡。

4 滑坡發(fā)生機理

西露天礦南幫滑坡發(fā)生機理的“概念模型”是一個受控于坡體層間軟弱層夾層的“滑移-彎曲-剪斷”模式。邊坡可分為變形性質不同的兩部分，即中上部的順層滑移段和下部的彎曲-隆起段，力學機制上對應于“主動傳力區(qū)（坡體中上部）”和“被動擠壓區(qū)”（坡腳），中上部坡體在自重下滑力的驅動下，沿坡體內的層間軟弱夾層產生順層滑移，而坡腳由于巖層不出露，故產生被動擠壓，其結果巖層只能通過產生垂直于層面的變形，即“彎曲-隆起”來協(xié)調上部坡體的作用力。

5 結論

通過變形特征結合滑坡概念模型分析西露天滑坡變形機理得出，由于礦坑底部采礦剝離巖土體，導致坡體前緣壓腳失重，破壞南北幫間的拱形支撐效應，進而引發(fā)坡體變形。變形機理為“滑移-彎曲-剪斷”模式，由于特殊的地質和地形特點，最終以“彎曲-隆起”為主要的突出表現(xiàn)。

參考文獻

[1] 佴磊，王日勖.地理信息滑坡監(jiān)測預報系統(tǒng)及其在撫順西露天礦滑坡中的應用.《吉林大學學報（地球科學版）》，2010.

[2] 殷躍平.中國典型滑坡[M].北京：中國大地出版 社，2007.