河北省某矿山牵引式滑坡实例分析

潘纪超

（河北省地矿局第五地质大队，河北 唐山 063000）

该滑坡发生在河北省遵化市某采石场露天采坑北部的丘陵南坡，滑坡造成矿山无法正常生产，威胁边坡下方安全，由于应急处置及时，未造成人员伤亡。

1 地质环境背景

①地形地貌。项目区位于燕山南麓低山丘陵区，总体地势北高南低，最大标高240m，最低标高80m，地面坡度20°～40°，地形起伏变化大。受采矿活动影响，存在大规模露天开挖，微地貌形态复杂。②地层岩性和地质构造。蓟县系雾迷山组地层呈单斜产出，倾向160°～170°，倾角15°～25°，无大的构造断裂带。岩层下部为深灰色含燧石条带白云岩，上部为泥质白云岩、沥青质白云岩和燧石条带白云岩。白云岩中含陆屑和盆屑，层理波状起伏。第四系由砂、碎石、粘土、亚砂土和亚粘土组成的冲洪积物和残坡积物，分布于沟谷中，厚1m～10m。③工程地质条件。地层为薄层～厚层状构造，岩石风化程度属强风化，发育多组垂直于岩层面的节理，裂隙十分发育，将岩体切割成碎块状，抗剪强度很低，泥质白云岩遇水软化后呈泥状。矿山开采边坡与岩层呈顺层和斜交接触，易发生地质灾害，工程地质条件不良。④水文地质条件。附近无地表水体，地势高于当地侵蚀基准面，自然排水条件较好，地下水类型主要为基岩风化裂隙水，接受大气降水直接补给，由地势较高处向低洼处排泄，水文地质条件简单。岩石强风化，节理裂隙强发育，大气降水渗入量大，受地下水冻融、岩层软化和水压力影响，岩层力学性质进一步降低，对边坡稳定性有较大影响。

2 滑坡基本特征

（1）滑坡形态特征。滑坡发生在露天采坑北部的山坡上，平面呈长舌形，前缘东西横向宽约210m，后缘宽约90m，南北纵向长约400m，分布高程105m～240m，面积6.1×104m2，滑体厚10m～30m，体积约135×104m3，属于大型中层岩质顺层滑坡，主滑方向174°，最大滑距约130m。

（2）滑坡变形特征。滑坡区自然地形呈一北高南低的直线型山脊，两侧为沟谷，地形起伏较小，地面坡度20°～30°，滑坡体表面坡度与原地形基本一致，总体表现为上窄下宽、上薄下厚的特点。滑坡后缘位于地形转折处，滑壁呈不规则连续弧形，完整，近直立，上部略外倾，高度在5m～7m，未见明显弧形裂缝，并与滑体之间形成滑坡洼地。滑坡东西两侧剪切裂缝发育，尤其是在滑坡东侧，裂缝最宽可达10m，连续性较好，中下部裂缝呈不规则直线形，雁形排列。而滑坡西侧剪切裂缝较少，连续性稍差，仅见一条较大的连续裂缝，最大宽度约2m，滑坡侧壁呈陡崖状，高度约1.5m～10m。滑体中部190m～200m标高有一级宽约30m的台阶，滑坡洼地下方215m标高以上的斜坡上横向拉张裂缝发育，以下被破坏呈碎石块状，扰动和变形明显，其上灌木杂草等植被东倒西歪，滑坡后壁和侧壁错落台阶高2m～5m，局部可达10m。滑坡前缘因采坑影响，在原采坑北侧边坡剪出口处下陷形成一级台阶，前缘滑出部分因矿山清理切坡致地形略陡，坡度37°～40°，因表面被破坏，未见鼓胀裂缝。在滑体中间和剪出口处各有一级台阶，中部台阶以上滑体厚度在10m左右，台阶处厚度在10m～17m，前缘剪出后堆积在露天采坑内，平均厚度在30m左右，滑舌前缘部分被矿山清理。根据滑体受力特征，表明该滑坡为牵引式滑坡，见图1、图2。

图1 滑坡平面简图

（3）滑坡体结构特征。根据滑坡侧壁及矿山边坡开挖揭露，滑坡体堆积物主要是蓟县雾迷山组，其次有少量的第四系。蓟县雾迷山组（Jxw4）：地层岩性为燧石条带白云岩、泥质白云岩等，薄层～厚层构造，强风化，岩质软，具遇水软化开裂特征，在滑坡四周可见遇水崩解软化的白云岩，白色，碎石土状，大部分碎石块径小于2cm，部分软化成泥状，具黏性。第四系（Q）：少量分布在滑体西侧，岩性由粉质粘土、粉土、碎石等组成，褐色、褐红色，可塑，干强度中等，厚度1m～2.5m。由于滑坡体裂缝十分发育，滑坡体破碎成散体碎石土状，块碎石多成棱角状，上部表层粒径一般在20cm以下，前缘清理面揭露部分多在5cm以下。

图2 滑坡主滑方向剖面图

（4）滑带及滑床结构特征。滑带及滑床均为蓟县系雾迷山组燧石条带白云岩、泥晶白云岩，层理明显，质软，地层倾向165°～173°，倾角约20°。通过滑坡后壁、滑坡洼地及滑坡发生前矿山开采边坡揭露，滑带为采坑最低开采标高上部所对应的灰白色泥质白云岩，呈薄层状产出，与上下地层产状一致，强风化，节理发育，遇水软化，强度极低。滑床为深灰色燧石条带白云岩，强风化，节理裂隙发育，强度低。

3 滑坡成因分析

（1）影响因素。该滑坡的形成与发展受多种因素的影响，有其潜在的内因和外动力因素。内在因素：主要为岩体结构，燧石条带白云岩和泥晶白云岩倾向南，倾角20°，构成了顺向边坡。岩体呈薄层～厚层结构，风化强烈，节理裂隙发育，强度低，在山坡重力卸荷作用下，造成岩体裂缝张开和贯通，成为地表水下渗通道。外动力因素：主要有矿山开采和降雨。矿山开采形成高陡边坡，使软弱岩层临空，为岩体创造了滑移空间。同时，在重力卸荷作用下使裂缝加宽加长，有利于地下水的补给、径流和排泄。

大气降水是滑坡形成的另一主要外动力因素，滑坡发生前的20日内，遵化市降雨密集，经历大～暴雨3次，阵雨8次，小雨1次，雨量较大。由于降雨集中，地下水渗入量大，导致白云岩地下水富集，软化了层面抗剪强度，增加了岩体重量，并在岩体裂缝中形成高水头，提高了裂隙水静水压力，这是滑坡发生的主导因素。综合分析，强风化顺向斜坡岩体结构是滑坡发生的基础，人类工程活动和降雨是主要诱发因素。

（2）破坏机制。软弱地层为滑坡提供了滑面，岩体里的裂缝为地表水和地下水的活动提供了条件，连续降雨，地表水渗入滑体和滑床，滑面的抗剪强度降低，下滑力骤然增大，滑坡前缘临空，使得抗滑力不足以抵抗下滑力，导致山坡岩体发生了滑坡。

4 结语

①所研究滑坡是在地形地貌、地层岩性、降雨、人类工程活动等内外因素共同作用下打破力学平衡而导致的牵引式滑坡。②矿山开采及各类工程建设前须加强地质灾害评估工作，采取科学合理的措施避免地质灾害的发生。