潘家沟玄武岩滑坡变形特征与防治措施研究

尹先娥，刘 勇，常智胜

(贵州省地质环境监测院，贵州 贵阳 550000)

六盘水市广泛分布着二叠系玄武岩，主要显露在中高山地区。受高原季风气候影响，冬季干燥、夏季潮湿，区内玄武岩易于崩解和风化，风化层厚度多达几米甚至几十米，土体风化程度高，易发生滑坡、崩塌等地质灾害；修筑于其上的高速公路、铁路等工程在建设和运营过程中也极易引发工程事故和地质灾害，这将对人民的生命财产安全造成严重的威胁，同时对城市的经济发展也将带来很大程度的影响。因此，研究玄武岩地区的地质灾害对防灾减灾具有重要意义。

1 研究区概况

潘家沟玄武岩滑坡位于贵州省水城县顺场乡营盘村潘家沟至仓库一带。自发现滑坡隐患开始，街道后部陡坎处已多次发生滑塌。目前，滑坡体在强降雨条件下处于欠稳定状态，对顺场乡养老院、卫生院及集镇居民一千余名居民的生命财产安全造成了严重的威胁。

滑坡区属侵蚀性中山峡谷地貌，受北盘江流域的深切割的影响，区内沟谷发育；区域构造上处于扬子准地台黔北台隆六盘水断陷威宁北西向构造变形区中部，普安旋扭构造变形区北部及黔北台隆遵义断拱毕节北东向构造变形区西南(尹先娥等，2016)[1]；研究区广泛分布的峨嵋山玄武岩，呈岩体柱状、网状节理面发育，渗透性强、表层强风化土体厚度大，属区域性不良地质灾害区。区域地层为第四系人工填土(Q4ml)、第四系残坡积物(Q4dl+el)和二叠系上统峨眉山玄武岩(P3β)。

2 滑坡的基本特征

2.1 形态、规模

潘家沟滑坡位于顺场乡集镇养老院、卫生院所在斜坡上。滑坡长约115 m，宽约280 m，滑坡主滑方向293°， 滑体厚度一般8～20 m，滑坡体积约386 400 m3，为玄武岩风化堆积层滑坡，运动形式为推移式。滑坡边界主要通过微地貌结合滑坡变形开裂特征来确定的，滑坡后部为缓平台，土地利用类型为耕地，中部为集镇街道，街道后侧为高7～9 m的陡坎，陡坎临空面裸露，前缘为陡斜坡，平面形态为“圈椅状”，剖面形态为阶梯状。滑坡后部为缓平台，土地利用类型为耕地，中部为集镇街道，街道后侧为高7～9 m的陡坎，陡坎临空面裸露，前缘为陡斜坡，土地利用类型为耕地，为滑坡提供了临空位移空间。

2.2 岩土体结构特征

滑体主要由粘土夹少量碎石组成，结构松散，力学强度低，孔隙度大，透水性强，工程性质差。滑坡滑面为岩土分界面，滑带土为粘土，厚度约0.1 m。

滑床由二叠系上统峨眉山组(P3β)玄武岩组成，节理裂隙非常发育，岩体非常破碎。

2.3 地质灾害现状

目前滑坡中部街道后部陡坎处共有三处发生滑塌：(1)陡坎北侧养老院后部发生滑塌，导致养老院房屋墙壁地面开裂、围墙倒塌、简易挡土墙倾倒等；(2)养老院旁边民房背后发生滑塌，致使简易挡墙倒塌；(3)2016年6月16日，陡坎南侧发生小型滑塌，滑塌方量1 800 m3，严重威胁滑坡前缘民房、公路及5户22人的生命财产安全。其它区域未见明显变形迹象。

3 滑坡变形破坏机理分析

3.1 玄武岩残积土的工程地质特性的影响因素

3.1.1 地形地貌条件

滑坡区地形为马蹄状，地形前陡后缓，滑坡中部街道后部陡坎高达约7-9m，多处发生过滑塌，临空面裸露，不利于滑坡的稳定。

3.1.2 岩土体结构[1]

滑体主要由粘土夹碎石组成，结构松散，力学强度低，孔隙度大，透水性强，工程地质性质差，且滑床为玄武岩，岩层产状为顺坡向，易在岩土分界面形成软弱带，在重力作用或外部因素影响下，坡体稳定性差(唐大雄等，1992)。

3.1.3 大气降雨

研究区年平均降雨日215 d，最多年份(1996年)有245 d，最少年份(1958年)有191 d ，一年中有1/2到2/3天数为雨日。年降雨量在1 100～1 300 mm之间，据已收集到的境内39 a的降雨资料统计结果，多年平均降雨量为1 213.5 mm，最少年份(1966年)降雨量为884.8 mm；最多年份(1983年)为1 551.8 mm。最大与最小年降雨量之比为1.75。丰水年为1 372 mm，平水年为1 213.5 mm，枯水年为1 120 mm，特枯年为970 mm。降水量分布不均，降水多集中在5-10月，占年总降水量的84.83%，而6、7、8三个月就占了全年降水量的53.04%，降水量最多的是6月，占全年总量的19.56%。

大气降雨对滑坡的影响主要是：雨水对滑坡临空面表层冲刷，使得表层不稳定；雨水沿坡面不断向旁边的低洼地区及滑坡体前缘渗透并排泄，使得滑带土的含水量变大，坡体的自重增加，降低了土体的力学特性，最终滑带土的抗剪特性降低。斜坡的水动力条件随降雨发生改变，下滑力不断增大，抗滑力不断降低，滑坡体的稳定性渐渐被破坏，变形特征日渐明显，最终失稳(韩丽娜，2017)[2]。

3.2 滑坡成因机制分析

滑坡为浅层松散堆积层滑坡，覆盖层结构松散，厚度较大(前薄后厚)，且局部临空面裸露，地形坡度较陡，坡体内部易沿岩土分界面形成滑面，滑面形状为折线形。根据滑坡的地形、岩土结构特征，滑坡后部易发生应力集中，滑坡后部最先发生变形破坏，滑体前缘随之缓缓发生变化，属于推移式滑坡。由于滑坡体没有设置防渗水的相关措施，降水不断深入坡体内部，在水的软化作用下覆盖层的抗剪强度降低，沿岩土分界面形成软弱带，促进了滑坡的发生发展。

3.3 滑坡的变形发展趋势

滑坡区地形前陡后缓，滑坡中部街道后部陡坎高达约7～9 m，多处发生过滑塌，临空面裸露，为滑坡提供了临空位移空间和地下水排泄场所。中部大寨沟侧蚀作用强烈，滑体上部玄武岩风化层遇水易膨胀，力学强度降低，工程地质性质差；岩层产状为顺坡向，易在岩土分界面形成软弱带。在地下水的浸润、软化作用下覆盖层的抗剪强度降低，玄武岩柱状节理又为地下水的渗透和排泄提供了良好的通道。因此，在暴雨等不利工况下，滑体土含水量增加，滑带土抗剪强度降低，下滑力增强，坡体极有可能变形加剧乃至失稳，诱发大规模滑坡地质灾害，危害巨大。

4 防治措施建议

根据滑坡的变形破坏机理分析，玄武岩特殊的工程地质特性和降雨是影响本滑坡稳定性的主要因素。在滑坡防治工程中应采用多措施综合治理的原则，加强对滑坡稳定性的监测，并对其稳定性变化提前预警。

(1)在分析滑坡形成机制、稳定性评价及发展趋势的基础上，考虑到坡脚建筑物的重要性、对群众生命安全危害的社会影响性，建议在滑坡前缘、中部设置抗滑桩，桩顶设置连接梁，桩间设置挡土板，同时充分考虑地表截排水系统，在滑坡中部抗滑桩桩顶和滑坡后缘设置排水沟，减少雨水下渗对坡体稳定性的影响。

(3)建议加强对滑坡的监测预警，在其相应部位布设监测点，加强对滑坡变形破坏的动态监测。

(4)禁止以任何形式在斜坡坡顶加载、坡脚切坡，在未进行有效治理前，严禁在地质灾害危险区进行修房建屋、修路等工程施工。

(5)建议政府相关部门对当地村民做好宣传教育工作，严禁放火烧山。