积石山县滑坡灾害特征及治理措施

孔德民

（ 甘肃省地质矿产勘查开发局第二地质矿产勘查院，甘肃 兰州 730020）

研究区域对矿山滑坡治理项目位于临夏州积石山县石塬乡社，该滑坡威胁对矿山周围环境造成破坏，从而导致经济财产损失约890万元。由于研究区域地势原因，工程建设用地较少，对于该处老滑坡的滑体上，在滑坡前缘中下部开垦形成多级阶梯状台地，在后期人类活动及自然环境等因素下，2017年8月25日该滑坡复活发生滑移，导致研究区内多处地质层开裂、裂缝程度大小不等，最严重处裂缝宽度已达20cm，该滑坡滑体平面形态呈“簸箕”型，宽约250m，长约460m，厚度约4m ～8m，坡度30°～35°，滑体体积约70万m3，为牵引式大型土质滑坡，滑坡破坏后果严重。

1 灾害基本特征

1.1 形态特征

该滑坡为老滑坡复活发生的蠕动滑移，表层为风积黄土，下部为冲洪积物，部分地方泥岩出露，滑体平面形态呈“簸箕”型，宽约250m，长约460m，厚度约4m ～8m，近西北走向，斜坡剖面形态呈现曲线形，地形坡度30°～35°，滑体体积约70 万m3，为牵引式大型土质滑坡。

图1 滑坡形态特征

1.2 滑坡变形特征

该滑坡勘查期间已经发生蠕动滑移，导致多出地质层开裂，裂缝程度大小不等，地质层裂缝最严重处宽度已达20cm，根据调查，自去年发生滑坡导致裂缝后，在裂缝两侧钉入钢钉并缠上紧绷的绳子对裂缝大小进行了固定，监测结果显示绳子已经拉断，说明蠕动滑移还在继续，裂缝还在进一步扩大，极有可能再次滑坡。

滑坡后缘排水涵洞对边坡一侧未修建排水渠，降雨积水直排到对坡社两侧沟道内，后缘对坡社的水源未及时截流排出，研究区域内无任何排水设施，污水及大气降水形成的坡面流无法正常排出，导致水流下渗至滑动面，降低了坡体的稳定性，在强降雨作用下，上部滑体蠕动破坏变形。

1.3 滑坡物质组成及结构特征

工作区主要为土体，为一中层土质斜坡，按土的粒度成分和工程地质性质不同，揭露的斜坡地质层分为第四系风积黄土、冲洪积层、泥岩等。

（1）马兰黄土（Q3eol）。最大厚度约6m。主要为风积成因，岩性单一，为灰黄色、浅灰黄色的粉土，均质、疏松、垂直柱状节理发育，具大孔隙，该层是坡体主要矿层，通过邻近地区试验可知，黄土湿陷性黄土，允许承载力100kPa。

（2）冲洪积层（Q31al+pl）。滑坡上层黄土覆盖，覆于新近系之上。具二元结构，上部为粉土，灰黄色，稍湿，中密，夹薄层中、细砂，局部含漂石，具水平层理，厚度一般8m ～15m；下部主要由卵石组成，灰～青灰色，青灰色，稍密、稍密，粒径20mm ～60mm 颗粒约占总质量的30% ～40%，粒径60mm ～100mm 颗粒约占总质量的20% ～35%，粒径大于100mm 颗粒约占总质量的10%～20%，余为砂泥质充填。卵石母岩成分主要为砂岩、闪长岩等，多呈圆状、次圆状，颗粒级配一般，分选性一般。允许承载力200kPa。

1.3 泥岩（N）

地表主要出露于工作区以外，滑坡后缘两侧、前缘沟道、滑坡边缘两侧沟道均出露。在工程区内只在钻孔中揭露，埋深近10m，地层产状近于水平，褐红色，泥质结构，块状构造，硬塑，中密，稍湿，强风化，透水性差，质地软弱，遇水易软化。自由膨胀率约50%，天然重度γ=20 ～25kN/m3，粘聚力c=13Kpa，内摩擦角φ=28°，单轴抗压强度15Mpa ～20Mpa，承载力特征值fak=500kPa ～600kPa。该岩组属软弱岩组，为不良工程地质岩组。

1.5 滑坡变形影响因素

（1） 地形地貌。该滑坡斜坡地处剥蚀、侵蚀丘陵地貌，因新构造运动导致地形升降和河流强烈下切作用形成了梁、峁地貌。斜坡带相对高差约140m，斜坡整体坡度为30°～35°，部分段近直立，适宜的坡度和一定的高差是产生斜坡失稳的基本地形条件，为该斜坡的滑坡创造了有利的地形条件。

（2）地层岩性。斜坡体多由第四系风积黄土组成，黄土垂直节理裂隙发育，结构松散为地下水的聚集和贮存运移提供了有利场所，由于特殊的坡体结构特征，遇水极易滑塌，是滑坡形成的基本因素。

（3）降雨。勘查范围内降雨对坡体的稳定性影响较大，本次勘查范围中汇水面积为0.336km2，大气降雨对斜坡稳定性的破坏作用主要表现在：①降雨除产生坡面径流外，有相当一部分渗入到坡体中，加大了坡体重量，增加了下滑力；同时雨水冲刷形成大量落水洞，洪水进入落水洞对坡体稳定性形成较大的潜在威胁。②坡体中的孔隙水压力增加将降低有效应力，最终导致土体摩阻力降低。③充斥于坡体裂隙中的地下水将对坡体产生静水压力，有利于斜坡滑塌。

（4）地震。地震是造成斜坡破坏的重要影响因素，许多大型崩滑的发生与地震的触发密切相关。地震直接松动坡体，加剧斜坡累进性变形坡坏，甚至直接诱发坡体滑动。

2 滑坡的发展趋势及危险性评价

2.1 滑坡的发展趋势

根据上述分析和评价结果，综合斜坡稳定性较差～差。目前已发生滑动，由于影响斜坡稳定性的因素众多，在外界条件发生变化的触发下或随变形的发展累进：斜坡坡体上有大量的垂直节理和裂隙，降雨的大部分沿裂缝渗入到坡体，加大了坡体重量，增加了下滑力；降水对坡脚进行冲刷及落水洞对坡体整体性的破坏，加大斜坡的不稳定性。滑坡后缘S309 省道排水涵洞对坡社一侧未修建排水渠，公路积水直排到对坡社两侧沟道内，后缘对坡社饮用水集水井出露的水源未及时截流排出。

2.2 滑坡危害性及危险性分析

（1）斜坡失稳危害范围预测。斜坡在外在因素影响下转化为潜在崩塌或局部滑塌，其破坏模式主要有两个方面，一是整体滑塌堆积于坡脚；二是局部块体垮塌脱离母体形成快速位移，翻滚、跳跃和坠落下来。

斜坡塌滑区范围，因前缘无威胁对象，只考虑后缘边坡，采用《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）公式进行计算。

L ＝H/tanθ

式中：L—坡顶滑塌区外缘至坡脚边缘水平投影距离（m）；H—斜坡高度（m）；θ—斜坡的破裂角（°）。取45°+φ/2。

根据后缘斜坡的不同高度，经计算后缘斜坡的滑塌区范围为：4.6m、5.7m、7.5m。

（2）斜坡危害性及危险性分析。根据不稳定斜坡滑坡区范围计算与坡顶经济分布预测，对坡社滑坡稳定性为较差，斜坡失稳后滑塌区后缘至坡脚水平投影距离为4.6m ～7.5m，潜在经济损失近890 万元。

根据滑坡的成因分析，其主要形成因素是滑坡后缘对坡社饮用水集水井出露的水源未及时截流排出，研究区域内无任何排水设施，大气降水形成的坡面流无法正常排出，导致水流下渗至滑动面，降低了坡体的稳定性，在强降雨作用下，上部滑体蠕动破坏变形。所以对该滑坡的治理来说，排出水体对斜坡的影响是治理工程中最为重要的工程措施。

排水工程应用于整个工程区，并且兼顾矿山地下污水排放的要求，截排水工程即要排出地表降水又要排出工程污水，避免地表截排水工程与排水相冲突，不断完善工程区的排水系统。

3 建议防治措施

根据滑坡的成因分析，其主要形成因素是滑坡后缘对地下水水井出露的水源未及时截流排出，工程区内无任何排水设施，工程污水及大气降水形成的坡面流无法正常排出，导致水流下渗至滑动面，降低了坡体的稳定性，在强降雨作用下，上部滑体蠕动破坏变形。所以对该滑坡的治理来说，排出水体对斜坡的影响是治理工程中最为重要的工程措施。排水工程应用于整个工程区，并且兼顾工程对污水排放的要求，截排水工程即要排出地表降水又要排出居民生活用水，避免地表截排水工程与居民排水相冲突，不断完善工程区的排水系统。

（1） 地表截排水工程。在村内修建系统性截排水渠，将区内的降水及生活污水排泄到两侧沟道中，防止斜坡汇流，导致水继续下渗到滑带，对发育工程区的不稳定斜坡造成影响，预防地质灾害的发生，建议修建混凝土明沟。

（2） 抗滑桩工程。在对坡社最西侧区域布置抗滑桩，利用抗滑桩的侧向阻力来承担斜坡的下推力而使斜坡保持平衡或稳定。