王忠禹 佟智強 楊洪祥 宋林旭 王建偉 宋立東

摘 要：2019年7月9日，受強降雨影響，牡丹江市青梅山東坡發(fā)生一中型牽引式山體滑坡，總體積約30.43×104 m3，滑動距離約為20 m，滑坡前緣已延伸至鶴大高速公路邊溝，鶴大高速公路長約400 m的路段受到威脅，潛在經(jīng)濟損失巨大。利用遙感、物探、無人機航測等手段研究青梅東山滑坡形態(tài)特征及形成機理，結(jié)果表明：青梅東山滑坡為牽引式中層滑坡體，呈塔式扇形外貌，由于地層巖性特征加之人工修路、開挖坡腳等諸多原因，致使坡體穩(wěn)定性失衡，從而發(fā)生滑坡。

關(guān)鍵詞：滑坡成因;猴石溝組砂巖;災(zāi)害演化趨勢;牽引式滑坡

Abstract：On July 9， 2019， a medium-sized traction landslide occurred at the East slope of Qingmei mountain， Mudanjiang city affected by heavy rainfall， with a total volume of about 30.43 × 104 m3 and a sliding distance of about 20 meters. The landslide reached the side ditch of Heda expressway threatening an area of with a length of about 400 m of Heda expressway and resulting in huge potential economic losses. The landslide form and formation mechanism of this? landslide are studied by means of remote sensing， geophysical prospecting and UAV aerial survey. It is concluded that this landslide is a traction middle-layer landslide with a tower-shaped fan shape. Due to the formation lithology characteristics and many original reasons such as road construction and excavation at the foot of the slope， the slope stability is disturbed， and thus landslide occurs.

Keyword： landslide genesis; Houshigou formation sandstone; disaster evolution trend; traction landslide

滑坡體位于牡丹江市鶴大高速公路樺林—鐵嶺河段青梅山東坡，地理坐標為東經(jīng)：129°41'17.30"，北緯：44°36'55.91"。經(jīng)過現(xiàn)場勘查，滑坡體可見多處拉張裂縫，裂縫寬度0.05～0.20 m，滑坡壁向下延伸傾角變緩并與滑坡體滑動面相連，形成的封閉洼地寬度約3.2～20.4 m，與此同時在滑坡體前緣高速公路西側(cè)約15 m遠處發(fā)現(xiàn)滑坡鼓丘，高約2.3 m，長度約42.6 m。滑坡壁上可見垂向擦痕。調(diào)查過程中，首先利用遙感、無人機、航拍和航測等手段將滑坡體整體形態(tài)與外部邊界進行圈定，進而通過鉆探和物探手段相結(jié)合的方式查證并推斷出該滑坡主滑斷面及其埋深情況，為下一步工作部署打好基礎(chǔ)。調(diào)查顯示滑體地層巖性為白堊系下統(tǒng)猴石溝組（K1h）砂巖、含礫砂巖和泥巖互層，滑體整體透水性較強，而滑動帶低層為粉砂質(zhì)泥巖，其透水能力差，遇水濕滑，此類特征均有利于滑坡產(chǎn)生，而且該滑坡由于修筑道路、開挖坡腳導(dǎo)致斜坡體前緣應(yīng)力缺失、穩(wěn)定性遭到破壞，加之連夜暴雨滲透臺體，加重滑坡質(zhì)量，最終導(dǎo)致滑坡產(chǎn)生。通過比較，牡丹江市天仙宮滑坡也位于該組地層之上，滑坡機理類似（王忠禹，2019）。本文以青梅東山滑坡為例，詳細研究了牡丹江市此類地區(qū)滑坡特征和形成機理，希望能為牡丹江市減災(zāi)防災(zāi)工作提供參考依據(jù)，并對研究該類地層滑坡提供參考依據(jù)。

1 地質(zhì)環(huán)境條件

1.1 地形地貌

牡丹江市位于三面環(huán)山的狀似“馬蹄形”盆地之中部，該盆地北及西部為海拔350～500 m，饅頭狀，少數(shù)為鰭脊狀山體;南及東南海拔 350～500 m，緩坡狀漫崗地形區(qū)。區(qū)內(nèi)為沿牡丹江河谷形成的南北長 14 km、東西寬 8～10 km的沖積平原，兩岸對稱，海拔220～300 m。牡丹江市所屬地貌單元，由南東向北西依次為河谷漫灘，一級階地，二級階地，地貌界線較為清楚，地勢南東低、北西高（王麗君等，2004）。牡丹江市區(qū)域地貌按其成因、形態(tài)可劃分為低山區(qū)、丘陵區(qū)和河谷平原區(qū)。

滑坡區(qū)為低山丘陵地貌，地形局部起伏較大，地形西高東低（圖1），最高海拔高度350.6 m，最低侵蝕基準面281 m，相對高差69.6 m。滑坡區(qū)地形向東傾斜，坡角10°～15°。東北部植被較發(fā)育，一般為次生林為主，局部有人工林，西南部主要為村莊以及一些小型工廠。

1.2 地層巖性

區(qū)內(nèi)分布的地層由老至新分為中生界、新生界（圖2），中生界以白堊系下統(tǒng)猴石溝組（K1h）區(qū)域上出露面積較廣，工作區(qū)全區(qū)分布（佟智強等，2019）。該組地層不整合覆蓋在黑龍江群之上，為一套河湖相碎屑沉積，下部為灰白色砂礫巖，夾長石砂巖及泥質(zhì)粉砂巖;上部為灰白色、灰綠色、砂巖、含礫砂巖與泥巖互層，夾礫巖及砂質(zhì)泥巖;新生界由高漫灘沖積層和低漫灘沖積層組成，主要呈條帶狀分布在牡丹江、鐵嶺河谷底兩側(cè)，上部為黑黃黏性土，下部為灰白色和淺黃色的砂、砂礫石。

1.3 地質(zhì)構(gòu)造

根據(jù)資料，本區(qū)新構(gòu)造運動較活躍，主要是繼承和改進了中生代的構(gòu)造格架，牡丹江斷裂（F2，F(xiàn)3）與海浪斷裂（F8）及其次生斷裂均屬繼承性活動斷裂，主要表現(xiàn)在：牡丹江及海浪河河谷兩側(cè)第四紀堆積物厚度存在一定差異，且下伏基巖兩側(cè)不對稱。從一級階地和低漫灘相對高差推算，其錯動速率小于0.1 mm·a-1，屬活動微弱斷裂。由于構(gòu)造運動使地殼間歇性抬升，使牡丹江河谷發(fā)育有一級階地，即在第四紀早期，本區(qū)繼續(xù)抬升，中晚期受牡丹江等活動斷裂上下錯動控制，形成牡丹江河谷。第四紀晚期和近代在緩慢抬升過程中，表現(xiàn)為間歇性震蕩運動，形成階地。

1.4 易滑巖體結(jié)構(gòu)

滑坡區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件較為復(fù)雜，發(fā)育多種不良地質(zhì)現(xiàn)象，由于人類活動修筑道路，開挖坡腳形成陡坎，致使白堊系下統(tǒng)猴石溝組裸露，原穩(wěn)定狀態(tài)下的坡體失穩(wěn)，促使坡體上形成了多條表層裂隙，且坡面水作用形成了多條侵蝕沖溝，加之坡體后方地表水的不斷匯集入滲，使地表水向坡體浸潤，坡體內(nèi)易形成軟弱帶等易滑巖體，為滑帶的形成提供條件，在暴雨工況下容易發(fā)生滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。

1.5 水文地質(zhì)條件

根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料顯示，滑坡區(qū)水源補給條件以大氣降水為主，排泄方式分為蒸發(fā)、地表徑流、滲入第四系孔隙潛水及淺層風化裂隙水等?；麦w內(nèi)未發(fā)育有穩(wěn)定的含水層，土體中較難存在局部上層滯水，且未發(fā)現(xiàn)有泉水出露。該區(qū)域的地下水類型分為第四系孔隙潛水和基巖風化裂隙水，其中第四系松散巖類孔隙潛水賦存于砂礫石中，主要接受大氣降水入滲補給，少部分從高地形區(qū)向低地形區(qū)徑流形式排泄，部分入滲后大致沿坡體內(nèi)部向坡體低洼處徑流方式排泄;基巖風化裂隙水賦存于白堊系下統(tǒng)猴石溝組砂巖中，含水、透水性受巖性、節(jié)理裂隙發(fā)育程度及風化程度影響。其中，泥巖含水微弱，透水性差，為相對隔水層，砂巖含水層主要接受上層含水層補給，少量在基巖裸露區(qū)接受大氣降水，及上覆松散層孔隙水補給，由于猴石溝組砂巖透水性強，在豐水期，臨時性含水形成局部含水體，具有埋藏分散、淺循環(huán)，短徑流交替的特點。相對而言，滑坡體所在斜坡地勢西北高東南低，滑體主要由淺層地表土、全風化砂巖及含礫砂巖和粉砂質(zhì)泥巖組成，其中淺層地表土、全風化砂巖及含礫砂巖的透水性較強、親水性較差，粉砂質(zhì)泥巖透水性較差，因此在地形因素影響下，滑坡體中的水體在重力作用下具有較強的流動性，滑帶以上的滑體中不能形成穩(wěn)定的含水層，屬弱透水層。

2 滑坡發(fā)育特征

2.1 滑坡形態(tài)特征及規(guī)模

滑坡區(qū)地處牡丹江市鶴大高速公路樺林—鐵嶺河段青梅山東坡，鶴大高速公路樺林—鐵嶺河段西側(cè)?；抡w分為兩部分，包括滑坡區(qū)和斜坡區(qū)。不穩(wěn)定斜坡區(qū)筑路時采用擋墻進行護坡，擋墻高8 m，總長約850 m，其中滑坡摧毀400 m。

現(xiàn)場調(diào)查該滑坡為一牽引式中層滑坡體，整體呈塔式扇形外貌（圖3 a全貌）。坡體后緣及中部有多處開裂，滑坡體前緣已延伸至鶴大高速公路邊溝，右側(cè)以反壓土堆為界，左側(cè)以摧毀擋墻為界。滑坡壁向下延伸傾角變緩并與滑動面相連（圖4），形成的封閉洼地寬度約3.2～20.4 m，長度約200 m左右，深度1～20 m，可見傾角約50°的垂向擦痕（圖3 b）整體邊界較為清晰，在邊界范圍內(nèi)，可見有地表裂縫及擋墻開裂，邊界之外未見有與滑坡相關(guān)的變形痕跡。與此同時，坡面可見十余條滑動裂縫（圖3 c），裂縫與滑坡后緣大致平行，裂縫寬度0.05～0.20 m。

經(jīng)調(diào)查確定滑坡地表面積約4.20×104 m2，厚度2.7～11.7 m，平均厚度約7.2 m，總方量約30.43×104 m3，屬中型滑坡，主滑方向為81°，滑坡體坡度約15°，下伏基巖巖性為猴石溝組中砂巖、細砂巖及粉砂質(zhì)泥巖，風化裂隙發(fā)育，呈碎裂結(jié)構(gòu)。地層產(chǎn)狀為105 ° ∠ 8 °，滑坡體以全風化含礫砂巖為主，主要含松散堆積的砂土夾礫石。

2.2 滑體特征

根據(jù)勘探資料揭示，滑坡滑體物質(zhì)組成以腐殖土、回填土、素填土、殘積土、全風化含礫砂巖組成。腐殖土：灰黑色，稍濕、可塑狀態(tài)，透水性強，主要由砂土及腐殖質(zhì)組成，結(jié)構(gòu)松散，極不穩(wěn)定;回填土：黃色—灰黃色，稍濕、可塑，由砂土、花崗巖碎石等組成，結(jié)構(gòu)松散，穩(wěn)定性差;素填土：黃色—灰黃色，稍濕、可塑，由砂土、風化碎石等組成，結(jié)構(gòu)松散，穩(wěn)定性差;殘積土：黃色—灰黃色，松散—中密，礦物成分主要由長石、石英組成，結(jié)構(gòu)松散，穩(wěn)定性差，透水性強;全風化含礫砂巖：土黃色，巖石主要由砂和礫石等組成，工作區(qū)內(nèi)廣泛分布，在滑坡體前緣部分較薄，厚度約2.7 m，滑坡體中部較厚，厚度約11.7 m。礫石大小混雜，含量約占10%～20%，塊石粒徑一般5～40 mm，工作區(qū)普遍分布。

2.3 滑帶特征

根據(jù)勘探資料，滑坡的滑帶位于白堊系猴石溝組含礫砂巖與粉砂質(zhì)泥巖交界處，處于基覆界面，其巖性為粉砂質(zhì)泥巖，灰黑色、灰綠色、灰黃色，泥砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，層狀或塊狀構(gòu)造。巖心呈硬塑或堅硬狀態(tài)。巖石成分為蒙脫石、伊利石及風化砂巖。巖石遇水軟化。具有弱透水性和較強的吸水性，吸水軟化后的黏土對整個滑坡體的穩(wěn)定性較為不利。巖石堅硬程度分類屬于極軟巖，巖體完整程度分類屬于破碎和極破碎，巖體基本質(zhì)量等級分類屬于Ⅴ級。黏聚力12.2～34.1 kPa，摩擦角22.3°～45.8°。

2.4 滑床特征

據(jù)鉆孔揭示，滑坡體的滑床為白堊系猴石溝組（K1h），其巖性主要為含礫砂巖、砂巖、粉砂質(zhì)泥巖等。含礫砂巖：土黃色，巖石主要由砂和礫石等組成，礫石大小混雜，含量約占10%～20%，塊石粒徑一般5～40 mm，以圓形、亞圓形為主，母巖以花崗巖為主。砂巖：巖石新鮮面呈灰褐色，粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石堅硬程度分類屬于較軟巖，巖體完整程度分類屬于較破碎和破碎，巖體基本質(zhì)量等級分類屬于Ⅵ級。粉砂質(zhì)泥巖：主要為灰黑色，細粒結(jié)構(gòu)，薄—中厚層狀構(gòu)造，巖層產(chǎn)狀近于水平，濕水后有裂紋，強度較低。在此需說明的是，由于所取巖樣均為較完整地段巖石，大部分鉆孔巖芯較破碎，強風化手可捏碎，其抗壓強度小于完整地段巖石。

3 滑坡成因及演化過程條件

3.1 滑坡影響因素

影響斜坡穩(wěn)定性的因素可分為自然因素和人為因素，均不同程度地對斜坡穩(wěn)定性造成影響。其中，自然因素主要為地形地貌、地層巖層、降水等;人為因素主要為工程活動（殷志強等，2013）。

（1）地形地貌

項目區(qū)地處在低山丘陵區(qū)，地勢西高東低，最高海拔高度350.95 m，最低海拔高度265.85 m，相對高差85.1 m?；聟^(qū)所處坡體向東傾斜，坡角10°～15°?；麦w整體由白堊系下統(tǒng)猴石溝組（K1h）砂巖、含礫砂巖和泥巖組成，局部覆蓋有第四系殘坡積黏土，巖層總體傾向90°～110°，傾角3°～9°，巖層傾角小于地形坡角，由于滑坡區(qū)所處坡體在地質(zhì)災(zāi)害評估中評定為不穩(wěn)定斜坡，同時巖層傾向與坡體方向大致相同，易于誘發(fā)滑坡。

（2）地層巖性

滑坡體地層巖性為白堊系下統(tǒng)猴石溝組（K1h）砂巖、含礫砂巖和泥巖互層，由于風化作用強烈，巖層內(nèi)部裂隙較為發(fā)育，結(jié)構(gòu)松散，透水性較強?；麦w中的泥巖層易被切割破壞，表現(xiàn)出手捻易碎的現(xiàn)象，加之雨季降水滲入，降低了巖石的抗剪強度，易發(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象（羅昌謨，2009）。

（3）降水

自然降水是滑坡產(chǎn)生的重要影響因素。在長時間或強降雨條件下，增加了坡體自重、孔隙水壓力等，降低了其內(nèi)摩擦角和黏聚力，在坡體飽水面積增加的同時，使其下滑力大幅度增加，進而誘發(fā)滑坡。

（4）水動力條件

1）地表水

地表水對滑坡會產(chǎn)生不利影響，因滑坡體后方地表水匯水面積較大，后緣地表水的匯集入滲，使滑體內(nèi)部分土體長期處于浸泡狀態(tài)，浸濕后逐漸軟化，并同時增加了滑體重量，加之雨季時期，因此地表水對滑坡穩(wěn)定產(chǎn)生不利影響，會誘發(fā)和加速滑坡的發(fā)生發(fā)展。

2）地下水

滑體的物質(zhì)成分主要由透水性較強的淺層地表土、全風化砂巖及含礫砂巖和粉砂質(zhì)泥巖組成，滑坡體所在斜坡體的地勢具有西高東低、北高南低的特點，故在地形因素影響下，滑坡體中的水體在重力作用下具有較強的流動性，滑帶以上的滑體中不能形成穩(wěn)定的含水層。

（5）工程活動

人類工程活動是誘發(fā)坡體產(chǎn)生滑坡的最主要影響因素之一。在修筑公路時，開挖山體坡腳，滑坡體前緣位置形成臨空面，破壞了坡體原有的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致坡體穩(wěn)定性下降，且雨季時期的坡體正處于飽水狀態(tài)，加之坡體后部地表水不斷匯集入滲，使坡體的抗剪強度大大降低，加劇了滑坡的進一步變形，進而引發(fā)了滑坡。

綜上所述，坡體的物質(zhì)組成為滑坡形成提供了物質(zhì)條件，在人工切坡、地表水入滲等作用下，特別在雨季時期的強降雨條件下，可能會再一次誘發(fā)滑坡，直接危害滑坡體前緣牡丹江市鶴大高速公路樺林—鐵嶺河段的往來車輛安全，特別在夜間發(fā)生滑坡，相較白天將會造成不可估量的損失，因此青梅山東坡山體滑坡急需治理。結(jié)合滑坡體變形特征，隨其變形程度的不斷加劇，將可能進一步使坡體變形失穩(wěn)，擴大滑坡規(guī)模，導(dǎo)致滑坡再次發(fā)生，造成高速公路阻塞，嚴重危及往來車輛安全，造成不可挽回的生命財產(chǎn)損失。

3.2 滑坡變形破壞的機制

滑坡體整體由白堊系下統(tǒng)猴石溝組（K1h）砂巖、含礫砂巖和泥巖組成，局部覆蓋有第四系殘坡積黏土，山坡坡角10°～15°，并在降雨作用下，使巖土體界面浸潤軟化，形成了軟弱帶，為滑帶的形成提供了條件，且人類工程活動對坡腳進行開挖，綜合作用下形成了青梅山東坡山體滑坡。

青梅山東坡山體滑坡在運動形式上屬于巖質(zhì)牽引式滑坡，由于巖層傾向與滑動方向基本相同，且風化作用強烈，人類工程活動又切割了山體坡腳，破壞了山體原有結(jié)構(gòu)，將會形成牽引式下滑。在強降雨等誘發(fā)因素影響下，坡體一旦失穩(wěn)，滑體將會以較高速度向下滑動，并兼有滑塌性質(zhì)，主滑動面埋深3～12 m。

3.3 演化過程及發(fā)展趨勢

根據(jù)牡丹江青梅滑坡的變形現(xiàn)象、影響因素及變形破壞模式的分析，對滑坡的穩(wěn)定性做出判斷，并對其發(fā)展趨勢做出預(yù)測。

滑坡在雨季中，雨水通過下滲進入到滑體內(nèi)，并導(dǎo)致滑帶抗剪強度降低，導(dǎo)致了滑體進一步的大規(guī)?；谱冃危ò欢?，2020），拉張裂縫變形跡象更加明顯，使雨水更易下滲，以至雨期中滑體土體較為飽和，在暴雨的作用下，滑坡有可能產(chǎn)生較大規(guī)?；谱冃纹茐摹；略?018—2019年發(fā)生過二次變形破壞，定性判斷該滑坡在暴雨工況下易發(fā)生變形破壞。根據(jù)對滑坡穩(wěn)定性計算定量分析，控制區(qū)域穩(wěn)定性欠佳，即滑坡區(qū)穩(wěn)定性較差。從現(xiàn)階段變形形跡來看，目前牡丹江青梅滑坡處于滑動變形階段，即滑坡在以后會出現(xiàn)不同的變性破壞跡象。斜坡區(qū)現(xiàn)狀在自然工況及在暴雨工況下，屬于穩(wěn)定狀態(tài)，但緊鄰滑坡區(qū)若不及時進行工程治理，滑坡區(qū)進一步變形破壞，會直接影響并降低斜坡區(qū)的穩(wěn)定性（圖5）。

據(jù)現(xiàn)場地表測繪及滑坡的變形跡象，滑坡中部及后緣均出現(xiàn)變形跡象，其安全儲備不足，該滑坡現(xiàn)狀處于不穩(wěn)定狀態(tài)，有發(fā)生進一步垮塌的可能。因此，建議對該滑坡進行抗滑工程及護坡工程治理。

4 結(jié)論

（1）青梅山東坡滑坡整體呈塔式扇形發(fā)育，山體周圍為斜坡地貌，地形坡度較陡，由于修建公路對斜坡開挖坡腳嚴重，形成臨空面導(dǎo)致原本穩(wěn)定的斜坡變得不穩(wěn)定，滑坡類型為牽引式，其規(guī)模等級中等。

（2）滑體的物質(zhì)成分主要由淺層地表腐殖土、白堊系下統(tǒng)猴石溝組全風化砂巖、礫砂巖及粉砂質(zhì)泥巖，其中淺層地表土、全風化砂巖和含礫砂巖的透水性強、親水性較差，為含水層;滑動帶中粉砂質(zhì)泥巖屬于含水微弱、透水性差，為相對隔水層，這就導(dǎo)致滑坡體在豐水期，水體在重力作用下具有較強的流動性，局部形成臨時性含水體，增加了滑坡體質(zhì)量，滑坡體無法承受自身重力沿滑動面發(fā)生滑坡。研究發(fā)現(xiàn)牡丹江市地區(qū)大規(guī)?；聻?zāi)害體集中發(fā)育于該組地層之上。

（3）調(diào)查區(qū)內(nèi)人類工程活動對地質(zhì)環(huán)境的影響較大，是影響滑坡體穩(wěn)定性的重要因素之一。修筑公路對坡體坡腳進行開挖，從而形成了臨空面，破壞了坡體原有的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致坡體穩(wěn)定性下降，且雨季時期的坡體正處于飽水狀態(tài)，加之坡體后部地表水不斷匯集入滲，使坡體的抗剪強度大大降低，促使坡體進一步變形，易產(chǎn)生滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。

參考文獻：

包一丁，2020. 排土場邊坡穩(wěn)定性評價及潛在滑坡災(zāi)害范圍預(yù)測[D].吉林大學.

羅昌謨，2009. 地質(zhì)災(zāi)害與地層巖性的關(guān)系探討[J].福建地質(zhì)，28（4）：341-345.

佟智強，楊洪祥，劉浩，等，2019. 牡丹江市城市地質(zhì)特征及調(diào)查研究方向分析[J].城市地質(zhì)，14（3）：38-44.

王麗君，楊永田，2004. 牡丹江市區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征及防治對策[J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學報（4）：128-130.

王忠禹，2019. 關(guān)于牡丹江市地區(qū)滑坡形態(tài)特征的分析研究：以天仙宮滑坡體為例[J].科技經(jīng)濟導(dǎo)刊，27（33）：72+71.

殷志強，陳紅旗，褚宏亮，等，2013，2008年以來中國5次典型地震事件誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害主控因素分析[J].地學前緣，20（6）：289-302.