某滑坡地質(zhì)災(zāi)害特征分析范文

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［摘要］新疆昌吉市某滑坡地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生于2015年6月19日，雖未造成人員傷亡，但嚴(yán)重影響了居民生活。在對該滑坡地質(zhì)災(zāi)害實地勘查的基礎(chǔ)上，基本查明了滑坡的地質(zhì)環(huán)境條件、地質(zhì)災(zāi)害特征和形成原因，同時對其穩(wěn)定程度進(jìn)行綜合評價，結(jié)果表明:該滑坡為堆積層(土質(zhì))的中層，推移式、自然、中型滑坡，形成的主要原因是高陡地形條件、地下水浸泡、抗剪強(qiáng)度低和人類活動及地震共同作用的結(jié)果，定性分析為穩(wěn)定性差、在自重+暴雨工況下欠穩(wěn)定，在自重+地震工況下為基本穩(wěn)定。研究結(jié)果為當(dāng)?shù)卣_展地質(zhì)災(zāi)害防治工作提供了可靠的科學(xué)依據(jù)。

［關(guān)鍵詞］昌吉市;滑坡地質(zhì)災(zāi)害特征;地質(zhì)環(huán)境條件;穩(wěn)定程度

新疆昌吉市某滑坡地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生于2015年6月19日，但滑坡災(zāi)害未造成人員傷亡，其威脅對象主要為鄉(xiāng)道X125線320m路段，坡體下的村民37戶215人，單層房屋157間，羊圈24間，牲畜馬22匹、牛52頭、羊940只，嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)鼐用竦纳a(chǎn)生活。因此，本文在實地勘查的基礎(chǔ)上，查明了滑坡災(zāi)害的特征、形成原因、穩(wěn)定程度［1］。

1地質(zhì)環(huán)境條件

1．1氣象水文滑坡區(qū)氣候特征

屬于中溫帶大陸性干旱氣候，全年降雨量稀少，蒸發(fā)量大，冬季寒冷常有寒流入侵，夏季干熱，年/日溫差變幅大。滑坡區(qū)年均氣溫2．1℃;年均降水量集中在5－8月，為386．2mm，7－8月常出現(xiàn)暴雨天氣。滑坡區(qū)東側(cè)為常年性流水的頭屯河，南北向穿過滑坡區(qū)。

1．2地形地貌

滑坡區(qū)地處天山北麓的低中山區(qū)，整體呈西南高東北低，最高位于西側(cè)的坡頂平臺，海拔1675m，最低位于東側(cè)的頭屯河Ⅱ級階地，海拔1476m，最大相對高差199m，總體地形起伏大。滑坡區(qū)西側(cè)斜坡較緩，坡度小于5°，中西部斜坡向東南傾斜，地表植被以草本植物為主，覆蓋率約40%。斜坡面起伏較大，山梁呈西東向展布。東側(cè)附近為頭屯河西岸Ⅱ級階地地貌，Ⅱ級階地高度在2～5m，寬度在50～80m，階地上分布有居民房屋、農(nóng)田等。如圖1所示。

1．3地層巖性

滑坡區(qū)出露地層由老到新依次為侏羅系中統(tǒng)和第四系。

1．4地質(zhì)構(gòu)造及地震

1．4．1地質(zhì)構(gòu)造滑坡區(qū)一級大地構(gòu)造單元位于烏魯木齊中生代山前坳陷之中偏西的齊古褶皺帶，二級構(gòu)造單元為東廟爾溝向斜北翼。東廟爾溝向斜東起煤窯溝，西至石灰溝與阿什里山間坳陷相連，軸向110°～290°，產(chǎn)狀陡傾向南，成為一倒轉(zhuǎn)的屜狀向斜。

1．4．2地震滑坡區(qū)屬于北天山地震帶的一部分，南面緊臨南天山地震帶，根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306－2015)，地震動峰加速度0．20g，對應(yīng)的地震抗震設(shè)防烈度值為Ⅷ度。

1．5水文地質(zhì)條件

按照滑坡區(qū)內(nèi)地下水賦存介質(zhì)，地下水類型由碎屑巖類裂隙孔隙水和松散巖類孔隙潛水組成。

1．5．1碎屑巖類裂隙孔隙水砂巖為該含水層的主要巖性，孔隙較發(fā)育，裂隙主要在鈣質(zhì)膠結(jié)巖層中發(fā)育，涌水量不大。水化學(xué)類型為SO4•HCO3－Na型。除接受大氣降水入滲補(bǔ)給外，還受片狀洪流入滲補(bǔ)給，除以側(cè)向徑流排出外，還以泉的形式排泄，該含水層埋深較大，埋藏深度大于80m，其對滑坡的形成無影響。

1．5．2松散鹽類孔隙潛水賦存于頭屯河河谷地帶的砂卵礫石中，埋深小于1m，河床埋深較淺向兩側(cè)階埋深增加，至滑坡區(qū)坡腳埋深大于20m，地下水水化學(xué)類型為HCO3•SO4－Ca•Mg型，除接受河洪水的入滲補(bǔ)給外，還接受上游的側(cè)向徑流補(bǔ)給，排泄方式以向下游側(cè)向徑流為主。該滑坡滑面距孔隙潛水水面距離較大，孔隙潛水對滑坡的形成無影響。

2滑坡災(zāi)害特征

2．1地質(zhì)災(zāi)害類型及其分布

HP1滑坡地質(zhì)災(zāi)害分布于廟爾溝村以西的山體坡面，滑坡體覆蓋有厚度不等的松散層，已發(fā)生劇烈滑動，為堆積層(土質(zhì))滑坡，為中層、推移式、自然、中型滑坡，2015年6月19日才發(fā)生滑動，為新滑坡。

2．2滑坡形態(tài)及規(guī)模

2．2．1平面邊界分布特征滑坡災(zāi)害平面邊界分布形態(tài)較為清晰，如圖2所示。滑坡后壁高度2～4m，呈陡坎狀，近似90度，海拔在1550～1575m。南北兩側(cè)以深切的溝谷為界，南側(cè)溝谷相對高度為5～15m，其大致走向為138°，北側(cè)溝谷相對高度3～6m，其大致走向為116°轉(zhuǎn)76°，南北兩側(cè)溝谷均為“V”型谷。東部坡腳多因修建房屋形成了近似直立的陡坎，高差1．5～5m，為滑坡前緣。

2．2．2空間形態(tài)及規(guī)模該滑坡西部為2015年6月19日的已滑動部位，已滑動部位以東坡體主要由三個支坡組成。已滑動部位:平面呈不規(guī)則橢圓形，總體呈西高東底、南高北低，南北長約80m，東西寬約66m，面積為5280m2，滑坡后壁呈陡坎狀，近似90度，后壁高度2～4m。橫向坡面高低起伏，中間最高，北側(cè)最低，相對高差22m。縱向堆積體長度約42m，陡直后壁至坡下方向為長度約20m、坡度30°的斜面，隨后地形突起，形成一坡度約19°的高坡，高坡一直向東側(cè)坡下方向延展，至滑坡前緣時，地形再次突起，形成坡度為38°的高大堆積體。該滑動部位相對高差39m。滑體厚度4～18m左右，體積約4．5萬m3。支坡1:平面呈長條形，總體呈西高東底，東西長約135m，南北寬約108m，面積為14580m2。橫向坡面變化均勻，起伏變化不大，以坡脊為界，南側(cè)坡度18°～28°，相對高差29m;北側(cè)坡度37°，相對高差16m。縱向坡面整體呈凸形，坡度18°～25°，相對高差49m，前緣為陡坎，高2～4m，近似90°。滑體厚度5～16m，體積約12．3萬m3。支坡2:平面呈長條形，總體呈西高東底，東西長約102m，南北寬約50m，面積為5100m2。橫向坡面變化均勻，起伏變化不大，坡脊兩側(cè)坡度28°～32°，南側(cè)相對高差12m;北側(cè)相對高差8m。縱向坡面整體呈凸形。坡度23°～33°，相對高差48m，前緣為陡坎，高2～4m，近似90°。滑體厚度7～14m，體積約4．2萬m3。支坡3:平面呈長條形，總體呈西高東底，東西長約68m，南北寬約35m，面積為2380m2。橫向坡面變化均勻，起伏變化不大，坡頂平緩，兩側(cè)較陡坡度20°～35°，相對高差15m。縱向坡面整體呈凸形。整體為一斜坡，上部5°，往坡下變陡，坡度30°～40°，相對高差18m，前緣發(fā)育陡坎，高2．3m，近似90°。滑體厚度5～10m，體積約1．6萬m3。

2．3滑坡結(jié)構(gòu)特征

2．3．1滑體物質(zhì)組成及結(jié)構(gòu)特征

滑坡體地層巖性兩側(cè)以第四系的風(fēng)積粉土為主，中部則以第四系的坡積砂礫石為主。第四系分布厚度約0．5～23．3m，中上部分布較薄，滑坡后緣處厚度3．7m，坡腳分布厚度較大為23．3m。粉土層分布厚度一般為1．0～5．0m。

2．3．2滑面及滑床特征

滑面:HP1滑坡的滑面為土巖界面。第四系砂卵礫石松散層與下部基巖接觸面為侏羅系強(qiáng)風(fēng)化泥巖層，風(fēng)化、破碎嚴(yán)重，呈粘土狀，遇水強(qiáng)度變低;滑坡后壁為侏羅系強(qiáng)風(fēng)化泥巖，基底坡度約為40°。滑帶層厚0．3～1．2m。該滑坡坡向為43°～137°，而侏羅系砂巖、泥質(zhì)砂巖及泥巖，傾向240°～260°，傾角30°～40°，滑坡坡向與地層傾向相反，屬于逆層坡，基巖整體發(fā)生滑動的可能性不大。滑床:主要為侏羅系屯河組(J2t)泥巖、砂巖，紅褐色、褐色為主，巖層產(chǎn)狀較穩(wěn)定，傾向240°～260°，傾角35°左右。

2．3．3剪出口及變形特征

剪出口:該滑坡體主要剪出口主要有兩處:(1)位于已滑動部位前緣高大堆積體處上部，(2)位于坡腳高大陡坎處。這兩處坡度相對較大，具有臨空面，是潛在剪出位置。變形特征:滑坡后緣先發(fā)育裂縫，隨著地震及持續(xù)降雨的作用，裂縫繼續(xù)加大，最終發(fā)生整體滑動。目前后緣未見裂縫，兩側(cè)發(fā)育橫向裂縫，裂縫寬度10～20cm。

3滑坡災(zāi)害的形成條件

3．1地形地貌

地形地貌條件在滑坡災(zāi)害形成中起著與地質(zhì)條件同等重要的作用，是滑坡形成的必要條件。滑坡區(qū)內(nèi)山坡坡度一般在20°～30°，局部達(dá)45°屬于較陡山坡，而地形越陡對于滑坡的穩(wěn)定性越不利，滑坡的剪出口或后緣破裂面往往存在于地形轉(zhuǎn)折較大部位處。因此，高陡地形和地形轉(zhuǎn)折處為山體斜坡的滑動提供了臨空面。

3．2地層巖性

滑坡區(qū)內(nèi)滑體覆蓋厚度大，厚度達(dá)0．5～23．3m，地層以第四系的殘坡積砂卵礫石為主，此類地層結(jié)構(gòu)密實，往往透水性較好，坡面雨、雪水能順利下滲至全風(fēng)化泥巖層。下伏的泥巖層具有較強(qiáng)的吸水性，遇水后強(qiáng)度迅速降低，因此，在下滲地下水的浸泡作用下，全風(fēng)化泥巖形成了滑動帶，加之基巖面順坡向傾斜，致使斜坡上部土體易沿全風(fēng)化泥巖層發(fā)生滑動變形。

3．3氣象、水文條件

滑坡區(qū)屬典型的中溫帶大陸性干旱氣候，每年5－8月常出現(xiàn)暴雨天氣，具有降雨時間和降雨量集中，短時強(qiáng)降雨量和連續(xù)多日降雨量大等特點，巖土體在下滲雨水的浸泡作用下，其抗剪強(qiáng)度降低，巖土體的穩(wěn)定變差，進(jìn)而觸發(fā)斜坡巖土體失穩(wěn)滑動而形成滑坡。

3．4地震

滑坡區(qū)地震動峰值加速度值為0．20g，地震基本烈度Ⅷ度，對區(qū)內(nèi)滑坡形成和活動有利。該區(qū)位于新疆中部地震區(qū)的北天山地震帶，其特征為地震強(qiáng)度大、頻率高、小震較多。在地震的作用下，使得巖土體下滑力增大，降低了斜坡的穩(wěn)定性，造成斜坡巖土體失穩(wěn)滑動而形成滑坡。

3．5人類活動

當(dāng)?shù)啬撩裨诨聟^(qū)東側(cè)坡腳附近修建房屋時，破壞山體，開挖斜坡坡腳，形成高2～4m、近似直立的高陡臨空面，致使山坡整體穩(wěn)定性變差;滑坡區(qū)西部山坡為牧民放牧活動的集中地，放牧活動對山坡植被破壞較為嚴(yán)重，為降雨后雨水入滲土體提供了條件。

4滑坡穩(wěn)定性評價

4．1定性分析與評價

本次滑坡穩(wěn)定性的定性評價依據(jù)《縣(市)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃基本要求實施細(xì)則》(修訂稿)中滑坡穩(wěn)定性野外判別表進(jìn)行，經(jīng)判別，定性評價結(jié)果為HP1滑坡體穩(wěn)定性差。

4．2定量分析與評價

4．2．1計算方法及工況

HP1滑坡滑動面為土巖界面，滑坡滑動面為折線型，因此，本次滑坡穩(wěn)定性及滑坡推力均按傳遞系數(shù)法進(jìn)行計算［3］。選取HP1滑坡的1條典型剖面(剖面編號2－2’)進(jìn)行穩(wěn)定性和推力計算。本次計算考慮滑坡自重(工況Ⅰ)、自重+暴雨(持續(xù)降雨)(工況Ⅱ)以及自重+地震(工況Ⅲ)三種工況。

4．2．2計算參數(shù)

根據(jù)滑坡變形特征，滑坡力學(xué)參數(shù)采用試驗結(jié)果、工程類比及反演分析來得出滑坡的最終力學(xué)參數(shù)［4］。

4．2．3計算結(jié)果

根據(jù)計算剖面、巖土參數(shù)及計算公式及工況進(jìn)行HP1滑坡整體穩(wěn)定性計算，計算得出穩(wěn)定系數(shù)及剩余下滑力如表2所示。通過表2可知，HP1滑坡在天然自重工況下穩(wěn)定(剩余下滑力為0KN/m)，自重+暴雨工況下欠穩(wěn)定(剩余下滑力為227．564KN/m)，自重+地震工況則為基本穩(wěn)定(剩余下滑力為0KN/m)。5結(jié)語(1)本文基于最新實地勘查，詳細(xì)闡述了滑坡的地質(zhì)環(huán)境背景，查明了滑坡災(zāi)害的特征、形成原因、穩(wěn)定程度。(2)滑坡位于昌吉市中低山區(qū)，屬于典型中溫帶大陸性干旱氣候，地層巖性由侏羅系的泥巖、砂巖和第四系的粉土、砂卵礫石組成，地質(zhì)構(gòu)造屬于烏魯木齊中生帶代山前坳陷之中，地震動峰值加速度0．20g，抗震設(shè)防烈度值為Ⅷ度，滑坡區(qū)地下水類型為碎屑巖類裂隙孔隙水和第四系松散巖類孔隙潛水，工程地質(zhì)巖土體分為軟弱、極軟弱碎屑巖巖組和單層、多層土體。(3)該滑坡為堆積層(土質(zhì))的中層、推移式、自然、中型滑坡，由已滑動部位及3個支坡組成，滑體由風(fēng)積粉土、坡積砂卵礫石組成，滑面為土巖界面，滑床為侏羅系的泥巖、砂巖組成;剪出口位于已滑動部位前緣堆積處和坡腳高大陡坎處，滑坡形成受地形地貌、地層巖性、大氣降水、地下水、地震級人類活動因素影響。(4)該滑坡定性分析穩(wěn)定性差，定量分析在自重工況下穩(wěn)定，在自重+暴雨工況下欠穩(wěn)定，在自重+地震工況下為基本穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)

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作者：劉威1；廖靈芝2 單位：1．新疆地礦局第一水文工程地質(zhì)大隊，2．新疆烏魯木齊市沙依巴克區(qū)建設(shè)局質(zhì)量安全監(jiān)督站