雷 伟,陈 聪
(1.松桃苗族自治县自然资源局地质灾害预防控制中心,贵州 松桃 554100;2.喀斯特地质资源与环境教育部重点实验室,资源与环境工程学院,贵州大学,贵州 贵阳 550025)
在西南地区,滑坡是对山区人民生命财产安全威胁最大的地质灾害之一,尤其在贵州,滑坡是当地主要地质灾害[14]。研究表明,导致边坡失稳的主要原因分为两大类,其一是内在因素如边坡物质组成、地形地貌以及地质构造等;其二是外在因素如降雨、地下水、地震以及人类工程活动等[1]。其中导致滑坡频发的重要因素为降雨[3],在贵州境内降雨导致边坡失稳的例子屡见不鲜。据调查可知,近二十多年来,中国较大规模滑坡中,约50%以上的滑坡与降雨有关[14]。其中典型的有2010 年6 月28 日贵州关岭滑坡[11-12],2014 年8 月27日贵州福泉小坝滑坡[8],2016 年5 月23 日贵州开阳滑坡[14],2016年7月3日贵州省毕节大方滑坡[6],2019年7月23 日贵州水城滑坡[5]。另外,贵州境内黔东南地区以及铜仁地区其独特的地质构造以及地形地貌受降雨的影响相对其他区域更为显著。就铜仁地区而言,如松桃县,降雨导致的滑坡,典型的有2016 年5月9日松桃县盘信镇滑坡,2017 年8 月8 日松桃县蓼皋街道滑坡,2020年7月9日松桃县甘龙镇石板村滑坡等。
2022年6月3日中午,松桃县盘石镇响水洞村桃树湾一、二组突发两起滑坡,其中一组1号滑坡冲毁房屋4 栋、部分耕地以及村组道路,直接造成经济损失200万元,潜在经济损失500万元。响水洞桃树湾滑坡为浅变质岩区边坡失稳,是贵州省典型的地质灾害类型之一。特别在黔东南及铜仁地区常见这类边坡,在降雨作用下容易诱发滑坡,因此对响水洞村桃树湾1号滑坡变形破坏特征及条件研究具有重要的应用价值与理论意义。
响水洞村桃树湾滑坡位于贵州省松桃县盘石镇响水洞村桃树湾一组所在斜坡。研究区属于中亚热带湿润季风气候,受季风影响,冬季少雨,夏季温暖湿润多雨。据气象局统计该县降雨主要集中在5~9 月,占全年降雨量的64.6%以上。滑坡前,自六月起盘石镇响水洞村降雨量累积达到230.2mm。滑坡所处位置属于低山侵蚀斜坡地貌,总体地势位西高东低。最高点位于西部山顶海拔标高为758m,最低位于东部斜坡坡脚冲沟处海拔标高为539m,高差为219m。滑坡所在边坡整体微地貌为缓坡,1号滑坡所在边坡坡度约为25°,坡面形态为阶状。此外,响水洞桃树湾1号滑坡位于林朝湾断层西南侧,滑坡区无断层穿越。
该滑坡位于村落一侧,所受人类工程活动影响相对较大,其中有村公路的修建,住房修建。相关设施对边坡以加载作用。另外,其中还存在一定的开挖作用等。
滑坡区出露岩性为寒武系耙郎组(∈1p)粉砂质页岩,岩层倾向于边坡坡向基本一致,其角度略小于坡度,属于顺向坡结构(如图1所示)。第四系(Q)覆土层为褐色粘土层,含碎石颗粒,厚度在0~7m之间。滑坡区按含水介质,地下水分为松散岩类孔隙水和基岩裂隙水。其中松散岩类孔隙水含水层为第四系,该层具备一定的透水性,于降雨时含水,富水性弱。基岩裂隙水主要赋存于寒武系耙榔组(∈1p)粉砂质页岩裂隙中,主要接受大气降水补给,地表补给为次,沿裂隙以径流形式最终排泄于地势低洼处。
图1 出露基岩-2
该滑坡影响因素包含内外因素,其中降雨因素为主要因素。其中包括有:
(1)地形地貌:地形地貌是地质灾害形成的重要因素[9],滑坡所在区域坡度高差约为100m,坡度25°,坡度较陡。为滑坡体破坏提供了较大重力势能。
(2)地层岩性:地层岩性是影响边坡稳定性最重要的内在影响因素之一[10]。滑坡体主要物质组成为褐色粘土,其在降雨持水后抗剪强度降低,自重增大;滑床为粉砂质页岩,其透水性好,地下水以一定径流形式排泄对边坡以一种浮托作用形式促进边坡失稳。
(3)人类工程活动:斜坡上水田耕作及居民建房以及道路修建[13]。水田易使表层岩土体长期处于水体浸渗状态,保水性较好,力学参数降低;后期村民建房有一定加载作用;公路修建使得地表开挖,道路硬化使得雨水汇集对进行边坡集中注水作用。
(4)降雨:降雨是诱发滑坡的重要因素,降雨与地质灾害发生频率呈正相关。降雨对边坡稳定性作用形式主要有二,其一为使边坡自重增加,孔隙压力增加。自重与孔隙水压力共同作用下使得边坡出现塑性区,抗剪强度急剧下降,最终边坡失稳;其二为地表冲刷。
响水洞村桃树湾组1 号滑坡位于溪沟一侧斜坡之上,滑坡所在为村组所在位置,两侧及滑坡上为村民房屋前缘为农田。滑坡平面形状呈不规则带状。滑坡前后缘窄,宽度15~25m。滑坡中部较宽,宽度约为87m。滑坡纵向长约290m,主滑方向为138°。滑体主要为褐色第四系残坡积物及页岩强风化层,面积为16621 m2,平均厚度4m,体积约6.6×104m3。滑坡前缘以斜坡底部溪沟为界,后缘以村组公路外侧为界。后缘裂隙走向为86°,裂缝下挫0.2~1m,陡坎可视深度约0.5m,如图2所示。滑坡剪出口在边坡底部平缓地带,滑坡前缘虽存在陡坎,但陡坎内侧地形平缓降低了滑坡体动能使得滑坡堆积区中部位于剪出口位置,运动距离较小。滑床为寒武系杷榔组粉砂质页岩,两者接触带为浅灰绿色粉砂质页岩与页岩强风化层,其具备透水性好、抗剪强度小等特点。总体来说,滑体结构较为致密,孔隙度小,透水性弱,强度低。
图2 后缘裂隙
(1)响水洞桃树湾组1号滑坡呈现上、下小,中部大的形态,整体为不规则带状。滑坡最大宽度为87m,纵长290m,面积16621m2,滑体平均厚度为4m,滑坡体积6.6104m3。
(2)滑带位于基岩与第四系覆盖层接触带处。
(3)滑坡后缘为下挫式破坏,前缘于边坡平缓处剪出。
(4)该滑坡特征对贵州浅层变质岩地区滑坡的识别具有一定的指导意义。