張 偉
(1貴州省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院,貴州 貴陽 550081;2貴州地環(huán)工程有限公司,貴州 貴陽 550081)
花溪區(qū)地處黔中腹地,地勢(shì)東西較高,中部槽谷較低,主要為以低中山丘陵地貌為主的丘原地貌。竹林灣組不穩(wěn)定斜坡位于一斜坡地帶,該斜坡多為耕地與建設(shè)用地,整體坡度約15°~30°,局部為近垂直陡坎,缺乏有效支護(hù)措施。斜坡所在處最高點(diǎn)位于斜坡后緣,海拔標(biāo)高為1074.96 m,斜坡所處位置為該山體斜坡的下部,海拔標(biāo)高為1030.52~1056.00 m,相對(duì)高差23.48 m,總體地勢(shì)為西高東低,斜坡前緣為高約3~6 m的臨空面,目前缺乏有效支護(hù)措施,在強(qiáng)降雨的情況下,極易引發(fā)滑坡地質(zhì)災(zāi)害。
花溪區(qū)位于華南板塊的揚(yáng)子陸塊西南部,地層區(qū)劃屬黔中分區(qū),研究區(qū)內(nèi)地層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,出露地層主要為第四系殘坡積層(Qel+dl)、新苑組(T2x)。主要由老到新地層分述如下:
(1)三疊系中統(tǒng)新苑組(T2x)
為灰色頁巖、泥灰?guī)r夾少量泥晶灰?guī)r,靠底部可見深灰色薄層白云巖及泥晶灰?guī)r,偶見包卷層理,富含生物化石,厚度300 m以上,產(chǎn)狀較穩(wěn)定(95°∠50°)。
(2)第四系殘坡積層(Qel+dl)
主要為黃色、黃褐色粘土,亞粘土及碎石土,母巖為新苑組泥灰?guī)r、頁巖,結(jié)構(gòu)松散,內(nèi)廣泛分布。斜坡滑體為該地層松散碎石土體。
花溪區(qū)大地構(gòu)造位置處于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)黔北臺(tái)隆遵義斷拱貴陽復(fù)雜構(gòu)造變形帶。研究區(qū)區(qū)域上位于長田復(fù)式向斜西翼,向斜核部地層為三疊系新苑組。不穩(wěn)定斜坡隱患點(diǎn)西部發(fā)育一條北東向斷層,斷層性質(zhì)不明,總體上研究區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單,地層產(chǎn)狀單一,產(chǎn)狀95°∠50°[1]。研究區(qū)區(qū)域地殼穩(wěn)定,近百年來沒有破壞性地震記錄,區(qū)域穩(wěn)定性較好。
不穩(wěn)定斜坡區(qū)及附近無較大的水源,無地下水出露,水文地質(zhì)條件較簡(jiǎn)單。地下水主要為第四系孔隙水。地下水主要由大氣降水補(bǔ)給,沿不穩(wěn)定斜坡區(qū)上部第四系松散碎石土空隙滲入地下,為透水含水地段,屬地下水補(bǔ)給與徑流區(qū),順斜坡向低處徑流。地下水接受補(bǔ)給后,主要松散層與下伏頁巖不透水層間層面向排泄基準(zhǔn)面徑流。
1.4.1 地下水類型
根據(jù)區(qū)內(nèi)出露的地層巖性、含水介質(zhì),可將區(qū)內(nèi)地下水類型劃分為基巖裂隙水和第四系松散類孔隙水二大類。
(1)基巖裂隙水
主要賦存于三疊系新苑組地層。
三疊系中統(tǒng)新苑組(T2x):該組地層巖性以頁巖、泥灰?guī)r為主,地下水賦存于巖層層面及裂隙中,靠大氣降水補(bǔ)給,以巖層接觸面和節(jié)理裂隙為徑流通道,最終向不穩(wěn)定斜坡前緣溝谷排泄。
(2)第四系松散孔隙水
主要賦存第四系覆蓋含碎石塊石粉質(zhì)粘土的松散孔隙中,經(jīng)大氣降水補(bǔ)給后沿松散土體孔隙下滲至巖土接觸面、巖石節(jié)理裂隙中。
1.4.2 地下水水位
由于斜坡下伏地層巖石主要為頁巖夾薄層泥晶灰?guī)r等相對(duì)不透水層,坡體為松散第四系殘坡積松散堆積體,在連續(xù)降雨情況下,因巖土滲透系數(shù)差異,由降雨補(bǔ)給形成的地下水主要賦存于淺層松散土體的孔隙中,由于處于斜坡地帶,大氣降水入滲后,即徑流至低洼地帶出露排泄于沖溝中,因此,在坡體內(nèi)無穩(wěn)定的地下水位。
1.4.3 地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件
研究區(qū)地下水主要接受大氣降雨的補(bǔ)給,由于表層巖土體松散,降雨極易下滲,當(dāng)下滲進(jìn)入巖土分界面時(shí),由于下伏基巖相對(duì)隔水,因此在分界面上形成徑流帶,并向地勢(shì)低洼的區(qū)域徑流,并出露成下降泉,泉水流量受季節(jié)性降雨控制。
據(jù)研究區(qū)區(qū)內(nèi)出露巖石的力學(xué)性質(zhì)、巖性及組合關(guān)系,將區(qū)內(nèi)主要巖層劃分為軟質(zhì)巖組及松散巖組兩種類型,具體特征見表1。
表1 研究區(qū)工程地質(zhì)巖組特征
不穩(wěn)定斜坡區(qū)內(nèi)主要分布有灌木林地、旱地;村民生活水平中等,經(jīng)濟(jì)來源主要以種植莊稼、外出打工為主。區(qū)內(nèi)除村民房屋建設(shè)外,未發(fā)現(xiàn)其他工業(yè)建設(shè)項(xiàng)目,總體上不穩(wěn)定斜坡區(qū)人類工程活動(dòng)較弱。
據(jù)本次調(diào)查研究結(jié)果,不穩(wěn)定斜坡坡度15°~30°,寬97 m,斜長25 m,潛在滑體厚2.2~7 m,不穩(wěn)定斜坡體積約6800 m3,滑向107°,為一潛在小型淺層土質(zhì)不穩(wěn)定斜坡。歷史上斜坡前緣局部曾發(fā)生小型滑塌,滑向88°,滑塌方量約80 m3。目前,坡體地面出現(xiàn)多條裂縫,裂縫寬1~5 cm,并導(dǎo)致上覆房屋開裂損毀。斜坡主要巖土類型為少量的第四系松散殘坡積土,其物質(zhì)成分主要為黃色、黃褐色粘土,殘坡積的粘土及碎石土等。斜坡前緣為高3~6 m的臨空面,臨空面未見基巖出露;向后為階梯狀耕地,坡體上修建有村民房屋,村民房屋現(xiàn)已搬遷;斜坡后緣未見明顯變形跡象,向后為一緩傾斜坡。斜坡下伏基巖為三疊系中統(tǒng)新苑組頁巖,巖層產(chǎn)狀與坡向一致,巖層傾角大于坡腳,下伏基巖穩(wěn)定性較好。
從現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況來看,不穩(wěn)定斜坡堆積體呈“舌”形狀特征,前緣為高3~6 m的臨空面。不穩(wěn)定斜坡后緣無明顯的變形特征,后緣以耕地與林地分界為界,左側(cè)緣以山脊為界,右側(cè)緣以沖溝為界;前緣為陡坎,臨空條件好,局部現(xiàn)已發(fā)生滑塌。
(1)內(nèi)在因素
1)地貌條件
不穩(wěn)定斜坡所在斜坡原始地形坡度15°~30°。在不穩(wěn)定斜坡前緣形成高為3~6 m的臨空面,為不穩(wěn)定斜坡的形成創(chuàng)造了有利的地貌條件。
2)巖土體結(jié)構(gòu)
斜坡滑帶(面)土均為強(qiáng)風(fēng)化頁巖及松散的含大量碎石的第四系殘坡積土,力學(xué)強(qiáng)度較低,在重力作用或外部因素影響下斜坡穩(wěn)定性差。
(2)外在因素
1)大氣降水
在連續(xù)降雨作用下,降雨入滲至松散層的孔隙中,造成土體飽和,自重加大,且水的作用進(jìn)一步降低了土體力學(xué)強(qiáng)度,導(dǎo)致不穩(wěn)定斜坡體抗滑力降低,易造成坡體失穩(wěn)下滑。
2)人類工程活動(dòng)
人類工程活動(dòng)是影響地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的主要因素之一,在災(zāi)害誘發(fā)因素中具有一定的主導(dǎo)因素[2]。研究區(qū)人類工程活動(dòng)主要表現(xiàn)為村民房屋建設(shè)及耕種等。一方面斜坡坡體大部分被群眾改為耕種的旱地,致使斜坡水土保持能力降低,巖土水土流失,且長期耕種土地使土體流失淺地表土體結(jié)構(gòu)松散,增加了大氣降雨的入滲速度和入滲量,同時(shí)也為地表水在短時(shí)間的匯集提供了一定的條件;另一方面因房屋建設(shè)在坡體前緣形成陡坎,為坡體滑動(dòng)提供了一定臨空條件。
綜上所述,不穩(wěn)定斜坡變形滑動(dòng)地層為泥巖及松散粘土,變形是在不利巖土物質(zhì)組合特征等因素背景下,受工程建設(shè)和人類工程活動(dòng)的影響,在斜坡前緣形成臨空面,在暴雨作用下,斜坡前緣松散的碎石土體產(chǎn)生變形失穩(wěn)滑塌。
(1)研究區(qū)地處黔中腹地,地勢(shì)東西較高,出露地層主要為第四系殘坡積層(Qel+dl)、三疊系中統(tǒng)新苑組(T2x),地下水類型劃分為基巖裂隙水和第四系松散類孔隙水二大類。
(2)不穩(wěn)定斜坡堆積體呈“舌”形狀特征,前緣為高3~6 m的臨空面。后緣無明顯的變形特征,后緣以耕地與林地分界為界,左側(cè)緣以山脊為界,右側(cè)緣以沖溝為界;前緣為陡坎臨空面,局部現(xiàn)已發(fā)生滑塌。
(3)不穩(wěn)定斜坡的形成主要受不利巖土體組合控制,在暴雨等外在不利因素影響下發(fā)生變形滑動(dòng)。