花溪区青岩镇新哨村竹林湾不稳定斜坡成因机制研究

张 伟

(1贵州省地质环境监测院，贵州 贵阳 550081；2贵州地环工程有限公司，贵州 贵阳 550081)

1 研究区概况

1.1 地貌特征

花溪区地处黔中腹地，地势东西较高，中部槽谷较低，主要为以低中山丘陵地貌为主的丘原地貌。竹林湾组不稳定斜坡位于一斜坡地带，该斜坡多为耕地与建设用地，整体坡度约15°～30°，局部为近垂直陡坎，缺乏有效支护措施。斜坡所在处最高点位于斜坡后缘，海拔标高为1074.96 m，斜坡所处位置为该山体斜坡的下部，海拔标高为1030.52～1056.00 m，相对高差23.48 m，总体地势为西高东低，斜坡前缘为高约3～6 m的临空面，目前缺乏有效支护措施，在强降雨的情况下，极易引发滑坡地质灾害。

1.2 地层岩性特征

花溪区位于华南板块的扬子陆块西南部，地层区划属黔中分区，研究区内地层结构简单，出露地层主要为第四系残坡积层(Qel+dl)、新苑组(T2x)。主要由老到新地层分述如下：

(1)三叠系中统新苑组(T2x)

为灰色页岩、泥灰岩夹少量泥晶灰岩，靠底部可见深灰色薄层白云岩及泥晶灰岩，偶见包卷层理，富含生物化石，厚度300 m以上，产状较稳定(95°∠50°)。

(2)第四系残坡积层(Qel+dl)

主要为黄色、黄褐色粘土，亚粘土及碎石土，母岩为新苑组泥灰岩、页岩，结构松散，内广泛分布。斜坡滑体为该地层松散碎石土体。

1.3 地质构造特征

花溪区大地构造位置处于扬子准地台黔北台隆遵义断拱贵阳复杂构造变形带。研究区区域上位于长田复式向斜西翼，向斜核部地层为三叠系新苑组。不稳定斜坡隐患点西部发育一条北东向断层，断层性质不明，总体上研究区内地质构造简单，地层产状单一，产状95°∠50°[1]。研究区区域地壳稳定，近百年来没有破坏性地震记录，区域稳定性较好。

1.4 水文地质条件

不稳定斜坡区及附近无较大的水源，无地下水出露，水文地质条件较简单。地下水主要为第四系孔隙水。地下水主要由大气降水补给，沿不稳定斜坡区上部第四系松散碎石土空隙渗入地下，为透水含水地段，属地下水补给与径流区，顺斜坡向低处径流。地下水接受补给后，主要松散层与下伏页岩不透水层间层面向排泄基准面径流。

1.4.1 地下水类型

根据区内出露的地层岩性、含水介质，可将区内地下水类型划分为基岩裂隙水和第四系松散类孔隙水二大类。

(1)基岩裂隙水

主要赋存于三叠系新苑组地层。

三叠系中统新苑组(T2x)：该组地层岩性以页岩、泥灰岩为主，地下水赋存于岩层层面及裂隙中，靠大气降水补给，以岩层接触面和节理裂隙为径流通道，最终向不稳定斜坡前缘沟谷排泄。

(2)第四系松散孔隙水

主要赋存第四系覆盖含碎石块石粉质粘土的松散孔隙中，经大气降水补给后沿松散土体孔隙下渗至岩土接触面、岩石节理裂隙中。

1.4.2 地下水水位

由于斜坡下伏地层岩石主要为页岩夹薄层泥晶灰岩等相对不透水层，坡体为松散第四系残坡积松散堆积体，在连续降雨情况下，因岩土渗透系数差异，由降雨补给形成的地下水主要赋存于浅层松散土体的孔隙中，由于处于斜坡地带，大气降水入渗后，即径流至低洼地带出露排泄于冲沟中，因此，在坡体内无稳定的地下水位。

1.4.3 地下水的补给、径流、排泄条件

研究区地下水主要接受大气降雨的补给，由于表层岩土体松散，降雨极易下渗，当下渗进入岩土分界面时，由于下伏基岩相对隔水，因此在分界面上形成径流带，并向地势低洼的区域径流，并出露成下降泉，泉水流量受季节性降雨控制。

1.5 岩土工程地质特征

据研究区区内出露岩石的力学性质、岩性及组合关系，将区内主要岩层划分为软质岩组及松散岩组两种类型，具体特征见表1。

表1 研究区工程地质岩组特征

1.6 人类工程活动特征

不稳定斜坡区内主要分布有灌木林地、旱地；村民生活水平中等，经济来源主要以种植庄稼、外出打工为主。区内除村民房屋建设外，未发现其他工业建设项目，总体上不稳定斜坡区人类工程活动较弱。

2 不稳定斜坡基本特征

2.1 规模特征

据本次调查研究结果，不稳定斜坡坡度15°～30°，宽97 m，斜长25 m，潜在滑体厚2.2～7 m，不稳定斜坡体积约6800 m3，滑向107°，为一潜在小型浅层土质不稳定斜坡。历史上斜坡前缘局部曾发生小型滑塌，滑向88°，滑塌方量约80 m3。目前，坡体地面出现多条裂缝，裂缝宽1～5 cm，并导致上覆房屋开裂损毁。斜坡主要岩土类型为少量的第四系松散残坡积土，其物质成分主要为黄色、黄褐色粘土，残坡积的粘土及碎石土等。斜坡前缘为高3～6 m的临空面，临空面未见基岩出露；向后为阶梯状耕地，坡体上修建有村民房屋，村民房屋现已搬迁；斜坡后缘未见明显变形迹象，向后为一缓倾斜坡。斜坡下伏基岩为三叠系中统新苑组页岩，岩层产状与坡向一致，岩层倾角大于坡脚，下伏基岩稳定性较好。

2.2 形态及边界特征

从现场调查情况来看，不稳定斜坡堆积体呈“舌”形状特征，前缘为高3～6 m的临空面。不稳定斜坡后缘无明显的变形特征，后缘以耕地与林地分界为界，左侧缘以山脊为界，右侧缘以冲沟为界；前缘为陡坎，临空条件好，局部现已发生滑塌。

3 影响因素及成因机制分析

3.1 影响因素分析

(1)内在因素

1)地貌条件

不稳定斜坡所在斜坡原始地形坡度15°～30°。在不稳定斜坡前缘形成高为3～6 m的临空面，为不稳定斜坡的形成创造了有利的地貌条件。

2)岩土体结构

斜坡滑带(面)土均为强风化页岩及松散的含大量碎石的第四系残坡积土，力学强度较低，在重力作用或外部因素影响下斜坡稳定性差。

(2)外在因素

1)大气降水

在连续降雨作用下，降雨入渗至松散层的孔隙中，造成土体饱和，自重加大，且水的作用进一步降低了土体力学强度，导致不稳定斜坡体抗滑力降低，易造成坡体失稳下滑。

2)人类工程活动

人类工程活动是影响地质灾害发生的主要因素之一，在灾害诱发因素中具有一定的主导因素[2]。研究区人类工程活动主要表现为村民房屋建设及耕种等。一方面斜坡坡体大部分被群众改为耕种的旱地，致使斜坡水土保持能力降低，岩土水土流失，且长期耕种土地使土体流失浅地表土体结构松散，增加了大气降雨的入渗速度和入渗量，同时也为地表水在短时间的汇集提供了一定的条件；另一方面因房屋建设在坡体前缘形成陡坎，为坡体滑动提供了一定临空条件。

3.2 成因机制分析

综上所述，不稳定斜坡变形滑动地层为泥岩及松散粘土，变形是在不利岩土物质组合特征等因素背景下，受工程建设和人类工程活动的影响，在斜坡前缘形成临空面，在暴雨作用下，斜坡前缘松散的碎石土体产生变形失稳滑塌。

4 结语

(1)研究区地处黔中腹地，地势东西较高，出露地层主要为第四系残坡积层(Qel+dl)、三叠系中统新苑组(T2x)，地下水类型划分为基岩裂隙水和第四系松散类孔隙水二大类。

(2)不稳定斜坡堆积体呈“舌”形状特征，前缘为高3～6 m的临空面。后缘无明显的变形特征，后缘以耕地与林地分界为界，左侧缘以山脊为界，右侧缘以冲沟为界；前缘为陡坎临空面，局部现已发生滑塌。

(3)不稳定斜坡的形成主要受不利岩土体组合控制，在暴雨等外在不利因素影响下发生变形滑动。