某碎石土滑坡体地质特征及灾害形成原因分析

谭盛宇 姚 刚 孙 璐 何 薇 赵海松

（四川省公路规划勘察设计研究院有限公司，四川 成都 610041）

0 引言

碎石土滑坡是指老滑坡堆积体或崩坡积物、人工填土及强风化岩石等组成的结构较为松散的岩土体，在降雨等外部因素或自身重力作用下形成的滑坡[1]。碎石土滑坡往往具有坡体物质多样、坡体结构复杂等特征，导致滑坡情况较难预测，滑坡危害难以估量[2]。查明滑坡区域工程地质条件，分析滑坡体的特征及滑坡成因，对于滑坡灾害防治工作具有重要意义。

1 滑坡灾害概况

该碎石土滑坡灾害位于马尔康市沙尔宗镇，省道S453线马尔康市沙尔宗至大藏段线路K5+950～K6+040于滑坡下部通过，地勘揭示该滑坡为典型的碎石土滑坡。

通过走访当地村民开展调查，结合历史影像资料，可知原斜坡地形上部较缓约30°～40°，下部较陡约35°～50°，在雨季强降雨后该段坡体发生滑动并导致河流堵塞，滑动距离约50～80m，如图1所示。之后对原河道进行了清方（处置后的河道情况如图2所示），并在路基临河侧修建了挡墙进行治理，目前挡墙未发生变形。

图1 滑坡整体形态

图2 滑动堵河处治后情况

据目前现场调查，滑坡体周界明显，主滑方向约45°，滑坡体平均宽约80m，纵向长约100m；结合钻探成果可知，滑体厚约4.3～19.2m，平均深度度约12m，方量约9.6万m³。

2 滑坡区域工程地质条件分析

2.1 地形地貌

滑坡区地处青藏高原东南缘的高山区，属构造侵蚀剥蚀高山峡谷地貌，如图3所示。区内最低点为茶堡河河床，海拔约2760m，最高点为南侧山脊，海拔约4500m，相对高差约1740m。滑坡所处斜坡总体较顺直，倾向东北，地形坡度约30°～50°。坡表植被发育，以灌木为主。

图3 滑坡区地形地貌

2.2 地层岩性

场地出露及钻探揭露的地层为新生界第四系全新统人工填筑层（Q4m）l、冲洪积层（Q4al+p）l、滑坡堆积层（Q4de）l、崩坡积层（Q4c+d）l及中生界三叠系上统侏倭组（T3zh）地层。

2.2.1 第四系全新统人工填筑层

该层广泛分布于省道及两侧，厚度0.5～1.5m，以沥青、碎石、块石为主。

人工填土主要呈灰色，0～0.2m为沥青，沥青以下主要为碎石和块石，含量约占50%，棱角状，中密状态，石质以变质砂岩为主，石质较硬～硬。

2.2.2 第四系全新统冲洪积层

该层分布于河床，以卵石为主，河床中心推测层厚大于30m。

卵石主要呈灰色，石质成分以变质砂岩为主，板岩少量；亚圆状为主，部分圆状或次棱角状，分选性差。一般粒径组成：Φ＞200mm占约20%，20～200mm占约30%，2～20mm占约10%～20%，其余为砂粒充填；中密状～密实状为主，透水性一般～较好。该层结构不均，局部夹粗砂～砾砂。

2.2.3 第四系全新统滑坡堆积层

该层分布于滑坡范围内及其对岸河漫滩（为滑动后堆积形成），以含碎石粉质粘土、碎石、巨块状块石为主，钻孔揭示厚度约4.3～19.2m。

（1）含碎石粉质粘土主要呈灰色、灰黄色，以粉粘粒为主，整体呈可塑～硬塑状，含约30%～40%碎块石，石质成分以板岩为主，呈棱角状。含碎石粉质粘土层主要分布于坡体浅表层，厚度较小，结合钻孔推测厚约2～5m。

（2）碎石主要呈灰色、黄灰色，石质成分为以变质砂岩、板岩为主，棱角状，分选性差。一般粒径组成：Φ＞200mm 占约30%，20～200mm 占约30%，2～20mm 占约10%～15%，其余为粉粘粒充填，以稍密～中密状为主，透水性较好。碎石层主要分布于坡体浅层，厚度相对较小，结合钻孔推测厚约2～8m。

（3）巨块状块石主要呈灰色、灰黄色，石质成分以千枚状板岩为主，棱角状。这些块石为倾倒基岩滑动解体形成，可见10°～30°层面倾角，但解体后裂隙极发育，裂隙内充填粘土，已解体成巨快状块石，Φ＞200mm 占约70%，20～200mm占约15%，2～20mm占约5%，其余为粉粘粒充填，整体呈中密状，透水性好。巨块状块石层内多处可见粉粘粒含量高的小层，底部可见所含角砾土被压密的现象，为滑带土。巨块状块石层主要分布于滑坡体中下部，钻孔揭示厚约12.3m。

2.2.4 第四系全新统崩坡积层

该层主要分布于除滑坡区以外的斜坡坡表及坡脚，主要为碎石，推测5～15m。

碎石主要呈灰色、灰黄色，石质成分以变质砂岩为主，呈棱角状。其中Φ＞200mm 约占5%～10%，20～200mm占约50%～55%，2～20mm占约10%～15%，其余为粉粘粒充填，呈稍密～中密状。

2.2.5 中生界三叠系上统侏倭组

根据钻孔揭露及地面调查可知，滑坡区下伏地层岩性为变质砂岩、千枚状板岩。

（1）变质砂岩主要呈灰色，矿物成分以石英、长石为主，变余砂状结构，中厚～厚层状构造，可见层理面倾角以75°～85°为主，浅层岩体层间结合差，岩质较软～较硬。

（2）千枚状板岩主要呈灰色、深灰色，矿物成分以粘土矿物为主，石英、岩屑次之，变余结构，千枚状～板状构造，可见层理面倾角以75°～85°为主，浅层岩体层间结合差，岩质软。

2.3 地质构造与地震

滑坡区位于甘孜—松潘地槽褶皱系内二级构造单元巴颜喀拉冒地槽褶皱带的东南部（三级构造单元马尔康地向斜中部），即位于由鲜水河断裂带与龙门山断裂带所挟持的川青断块区的东南部之小金弧形褶皱的北西翼马尔康北西向构造带内，北与青海境内的二级构造单元阿尼玛卿地背斜相邻。区内主要褶皱形迹有羊隆复向斜、坐木背斜、曼谷背斜、日隆复向斜等，主要断裂形迹有草登断裂、呷秋里断裂、松岗断裂、二达江－日部断裂、达维－洛罗断裂等，如图4所示。

图4 研究区构造与地震简图

根据GB 18306—2015《中国地震动参数区划图》（部分如图5和图6所示），场地地震动峰值加速度为0.10g，地震动反应谱特征周期为0.45s，对应地震基本烈度为VII度。

图5 区域地震动峰值加速度范围图

图6 区域地震动反应谱特征周期范围图

2.4 水文地质

2.4.1 地表水

场地内发育的主要地表水体为茶堡河。茶堡河为大渡河二级支流，为区域内地表水侵蚀、地下水排泄的基准面，位于马尔康以北，发源于大藏乡东部。主河流长度约30余公里，于沙尔宗镇及脚木足乡交界龙头滩大桥处汇入脚木足河，流域面积约800km2。河流两岸石壁峻峭，植被丰茂。河流之上目前建有从恩电站及龙头滩电站。研究区范围，茶堡河流向西北，水流较平缓，河面宽约20m，2023年2月7日调查时水深约0.5～1m，流量约3～5m³∕s。

2.4.2 地下水

场地地下水类型为第四系松散层孔隙水和基岩裂隙水。

松散堆积层孔隙水主要赋存于第四系松散堆积层内，接受大气降水、融雪补给，顺地形向坡下沟谷中迳流、排泄。

基岩裂隙水主要分布于基岩风化及构造裂隙中，主要接受大气降水，部分为松散层孔隙水补给。由于区内地形坡度较大，为有利的泄水地形，地表径流速度较快，大部分地表水沿冲沟、斜坡流失汇入茶堡河，部分补给浅部基岩裂隙水，因此，区内斜坡上部的基岩裂隙水富水性较差，含水量变化受季节性影响大，消、涨迅速。河床以下的基岩裂隙水与河水（沟水）相通，有一定连续水量。

3 滑坡体基本特征

3.1 滑坡体空间形态特征

线路K5+950～K6+040段从滑坡体下部以原路路基形式横穿通过。目前，滑坡体上陡下缓，上部约40°～60°，坡体后缘顺坡向下右侧出露缓倾基岩；下部约20°～30°。坡体中上部岩土体裸露，下部以矮小灌木、杂草为主。

3.2 滑坡体物质结构特征

滑体：根据钻孔揭示，滑体以含碎石粉质粘土、碎石、巨块状块石为主；竖向上，上部主要为含碎石粉质粘土、碎石，呈稍密～中密状，中下部主要为巨块状块石，可见缓倾层面，为岩体崩滑解体形成，呈中密状。

滑带：结合钻孔情况，在滑坡中部、上部，滑带位于岩土界线附近，滑带土为角砾土，呈灰色，被压密，所含粉粘粒含量较高，钻孔揭示厚约0.7m。在临河的下部，滑带位于与河床卵石接触面附近，滑带土以含砾黏土为主。滑带土照片见图7及图8所示。

图7 岩土界线滑带土

图8 与河床接触滑带土

滑床：在滑坡中部、上部滑床以侏倭组千枚状板岩为主，岩质软～较软，其中位于上部的千枚状板岩呈现倾倒现象，岩体破碎；在滑坡体下部，滑床为卵石，卵石呈中密～密实状。

4 滑坡形成因素

4.1 地质因素

根据工程地质条件可知，原斜坡地形上部较缓，下部较陡，为坡体滑动提供势能；未滑动前，覆盖层较浅，以倾倒千枚岩为主，变质砂岩少量，岩层倾倒折断带附近为角砾土，为坡体内的软弱层（见图9和图10所示），为滑坡形成提供有利条件。

图9 折断带附近软弱层整体

图10 折断带附近软弱层局部

4.2 降雨因素

据村民介绍，2005年8月12日发生特大强降雨，降雨强度大，时间长，且降雨后坡体发生滑动变形。分析滑坡坡体结构发现，由于碎石土下覆层粉黏粒含量高，为相对隔水层，特大降雨后地下水入渗至折断带软弱层，并沿该层渗流，软化该层，导致力学强度降低，同时地下水入渗后，增加了重度，最终形成滑坡，在较大的势能作用下快速滑动。

5 结束语

本文分析了马尔康某碎石土滑坡体的地质特征及滑坡灾害形成的原因。该滑坡地处青藏高原东南缘的高山区，属构造侵蚀剥蚀高山峡谷地貌；区域地层包括新生界第四系全新统人工填筑层、冲洪积层、滑坡堆积层、崩坡积层及中生界三叠系上统侏倭组，地震基本烈度为VII度；滑坡体周界明显，主滑方向约45°，滑坡体平均宽约80m，纵向长约100m，厚约4.3～19.2m，方量约9.6万m³。原斜坡上陡下缓，为坡体滑动提供势能，坡体内部倾倒折断带附近发育角砾土，为坡体内软弱层，为滑坡形成提供有利条件；特大降雨后地下水入渗至折断带软弱层，并沿该层渗流，软化该层，导致力学强度降低，同时地下水入渗后，增加了重度，最终形成滑坡。