尹先娥,劉 勇,常智勝
(貴州省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院,貴州 貴陽 550000)
六盤水市廣泛分布著二疊系玄武巖,主要顯露在中高山地區(qū)。受高原季風(fēng)氣候影響,冬季干燥、夏季潮濕,區(qū)內(nèi)玄武巖易于崩解和風(fēng)化,風(fēng)化層厚度多達幾米甚至幾十米,土體風(fēng)化程度高,易發(fā)生滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害;修筑于其上的高速公路、鐵路等工程在建設(shè)和運營過程中也極易引發(fā)工程事故和地質(zhì)災(zāi)害,這將對人民的生命財產(chǎn)安全造成嚴(yán)重的威脅,同時對城市的經(jīng)濟發(fā)展也將帶來很大程度的影響。因此,研究玄武巖地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害對防災(zāi)減災(zāi)具有重要意義。
潘家溝玄武巖滑坡位于貴州省水城縣順場鄉(xiāng)營盤村潘家溝至倉庫一帶。自發(fā)現(xiàn)滑坡隱患開始,街道后部陡坎處已多次發(fā)生滑塌。目前,滑坡體在強降雨條件下處于欠穩(wěn)定狀態(tài),對順場鄉(xiāng)養(yǎng)老院、衛(wèi)生院及集鎮(zhèn)居民一千余名居民的生命財產(chǎn)安全造成了嚴(yán)重的威脅。
滑坡區(qū)屬侵蝕性中山峽谷地貌,受北盤江流域的深切割的影響,區(qū)內(nèi)溝谷發(fā)育;區(qū)域構(gòu)造上處于揚子準(zhǔn)地臺黔北臺隆六盤水?dāng)嘞萃幈蔽飨驑?gòu)造變形區(qū)中部,普安旋扭構(gòu)造變形區(qū)北部及黔北臺隆遵義斷拱畢節(jié)北東向構(gòu)造變形區(qū)西南(尹先娥等,2016)[1];研究區(qū)廣泛分布的峨嵋山玄武巖,呈巖體柱狀、網(wǎng)狀節(jié)理面發(fā)育,滲透性強、表層強風(fēng)化土體厚度大,屬區(qū)域性不良地質(zhì)災(zāi)害區(qū)。區(qū)域地層為第四系人工填土(Q4ml)、第四系殘坡積物(Q4dl+el)和二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖(P3β)。
潘家溝滑坡位于順場鄉(xiāng)集鎮(zhèn)養(yǎng)老院、衛(wèi)生院所在斜坡上?;麻L約115 m,寬約280 m,滑坡主滑方向293°, 滑體厚度一般8~20 m,滑坡體積約386 400 m3,為玄武巖風(fēng)化堆積層滑坡,運動形式為推移式。滑坡邊界主要通過微地貌結(jié)合滑坡變形開裂特征來確定的,滑坡后部為緩平臺,土地利用類型為耕地,中部為集鎮(zhèn)街道,街道后側(cè)為高7~9 m的陡坎,陡坎臨空面裸露,前緣為陡斜坡,平面形態(tài)為“圈椅狀”,剖面形態(tài)為階梯狀?;潞蟛繛榫徠脚_,土地利用類型為耕地,中部為集鎮(zhèn)街道,街道后側(cè)為高7~9 m的陡坎,陡坎臨空面裸露,前緣為陡斜坡,土地利用類型為耕地,為滑坡提供了臨空位移空間。
滑體主要由粘土夾少量碎石組成,結(jié)構(gòu)松散,力學(xué)強度低,孔隙度大,透水性強,工程性質(zhì)差。滑坡滑面為巖土分界面,滑帶土為粘土,厚度約0.1 m。
滑床由二疊系上統(tǒng)峨眉山組(P3β)玄武巖組成,節(jié)理裂隙非常發(fā)育,巖體非常破碎。
目前滑坡中部街道后部陡坎處共有三處發(fā)生滑塌:(1)陡坎北側(cè)養(yǎng)老院后部發(fā)生滑塌,導(dǎo)致養(yǎng)老院房屋墻壁地面開裂、圍墻倒塌、簡易擋土墻傾倒等;(2)養(yǎng)老院旁邊民房背后發(fā)生滑塌,致使簡易擋墻倒塌;(3)2016年6月16日,陡坎南側(cè)發(fā)生小型滑塌,滑塌方量1 800 m3,嚴(yán)重威脅滑坡前緣民房、公路及5戶22人的生命財產(chǎn)安全。其它區(qū)域未見明顯變形跡象。
3.1.1 地形地貌條件
滑坡區(qū)地形為馬蹄狀,地形前陡后緩,滑坡中部街道后部陡坎高達約7-9m,多處發(fā)生過滑塌,臨空面裸露,不利于滑坡的穩(wěn)定。
3.1.2 巖土體結(jié)構(gòu)[1]
滑體主要由粘土夾碎石組成,結(jié)構(gòu)松散,力學(xué)強度低,孔隙度大,透水性強,工程地質(zhì)性質(zhì)差,且滑床為玄武巖,巖層產(chǎn)狀為順坡向,易在巖土分界面形成軟弱帶,在重力作用或外部因素影響下,坡體穩(wěn)定性差(唐大雄等,1992)。
3.1.3 大氣降雨
研究區(qū)年平均降雨日215 d,最多年份(1996年)有245 d,最少年份(1958年)有191 d ,一年中有1/2到2/3天數(shù)為雨日。年降雨量在1 100~1 300 mm之間,據(jù)已收集到的境內(nèi)39 a的降雨資料統(tǒng)計結(jié)果,多年平均降雨量為1 213.5 mm,最少年份(1966年)降雨量為884.8 mm;最多年份(1983年)為1 551.8 mm。最大與最小年降雨量之比為1.75。豐水年為1 372 mm,平水年為1 213.5 mm,枯水年為1 120 mm,特枯年為970 mm。降水量分布不均,降水多集中在5-10月,占年總降水量的84.83%,而6、7、8三個月就占了全年降水量的53.04%,降水量最多的是6月,占全年總量的19.56%。
大氣降雨對滑坡的影響主要是:雨水對滑坡臨空面表層沖刷,使得表層不穩(wěn)定;雨水沿坡面不斷向旁邊的低洼地區(qū)及滑坡體前緣滲透并排泄,使得滑帶土的含水量變大,坡體的自重增加,降低了土體的力學(xué)特性,最終滑帶土的抗剪特性降低。斜坡的水動力條件隨降雨發(fā)生改變,下滑力不斷增大,抗滑力不斷降低,滑坡體的穩(wěn)定性漸漸被破壞,變形特征日漸明顯,最終失穩(wěn)(韓麗娜,2017)[2]。
滑坡為淺層松散堆積層滑坡,覆蓋層結(jié)構(gòu)松散,厚度較大(前薄后厚),且局部臨空面裸露,地形坡度較陡,坡體內(nèi)部易沿巖土分界面形成滑面,滑面形狀為折線形。根據(jù)滑坡的地形、巖土結(jié)構(gòu)特征,滑坡后部易發(fā)生應(yīng)力集中,滑坡后部最先發(fā)生變形破壞,滑體前緣隨之緩緩發(fā)生變化,屬于推移式滑坡。由于滑坡體沒有設(shè)置防滲水的相關(guān)措施,降水不斷深入坡體內(nèi)部,在水的軟化作用下覆蓋層的抗剪強度降低,沿巖土分界面形成軟弱帶,促進了滑坡的發(fā)生發(fā)展。
滑坡區(qū)地形前陡后緩,滑坡中部街道后部陡坎高達約7~9 m,多處發(fā)生過滑塌,臨空面裸露,為滑坡提供了臨空位移空間和地下水排泄場所。中部大寨溝側(cè)蝕作用強烈,滑體上部玄武巖風(fēng)化層遇水易膨脹,力學(xué)強度降低,工程地質(zhì)性質(zhì)差;巖層產(chǎn)狀為順坡向,易在巖土分界面形成軟弱帶。在地下水的浸潤、軟化作用下覆蓋層的抗剪強度降低,玄武巖柱狀節(jié)理又為地下水的滲透和排泄提供了良好的通道。因此,在暴雨等不利工況下,滑體土含水量增加,滑帶土抗剪強度降低,下滑力增強,坡體極有可能變形加劇乃至失穩(wěn),誘發(fā)大規(guī)模滑坡地質(zhì)災(zāi)害,危害巨大。
根據(jù)滑坡的變形破壞機理分析,玄武巖特殊的工程地質(zhì)特性和降雨是影響本滑坡穩(wěn)定性的主要因素。在滑坡防治工程中應(yīng)采用多措施綜合治理的原則,加強對滑坡穩(wěn)定性的監(jiān)測,并對其穩(wěn)定性變化提前預(yù)警。
(1)在分析滑坡形成機制、穩(wěn)定性評價及發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上,考慮到坡腳建筑物的重要性、對群眾生命安全危害的社會影響性,建議在滑坡前緣、中部設(shè)置抗滑樁,樁頂設(shè)置連接梁,樁間設(shè)置擋土板,同時充分考慮地表截排水系統(tǒng),在滑坡中部抗滑樁樁頂和滑坡后緣設(shè)置排水溝,減少雨水下滲對坡體穩(wěn)定性的影響。
(3)建議加強對滑坡的監(jiān)測預(yù)警,在其相應(yīng)部位布設(shè)監(jiān)測點,加強對滑坡變形破壞的動態(tài)監(jiān)測。
(4)禁止以任何形式在斜坡坡頂加載、坡腳切坡,在未進行有效治理前,嚴(yán)禁在地質(zhì)災(zāi)害危險區(qū)進行修房建屋、修路等工程施工。
(5)建議政府相關(guān)部門對當(dāng)?shù)卮迕褡龊眯麄鹘逃ぷ?,?yán)禁放火燒山。