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城固县某坡积土土质滑坡特征及成因分析

时间:2023-02-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:本文通过城固县某滑坡点的地质勘查,对斜坡地带坡积土土质滑坡的特征及成因进行了分析和论述,对同类型的工程项目具有指导意义,同时为陕南地区地质灾害防治工作提供了参考。城固县北靠秦岭,南依巴山,具有典型的秦巴山区地质特点。而区内滑坡主要以坡积土土质滑坡为主,其多为山前堆积物,包括沟谷侧壁堆积物、山坡坡脚堆积物等。根据《陕西省城固县地质灾害调查与区划报告》,该滑坡为一典型的新滑坡区。

侯怀勇

(陕西天地地质有限责任公司,陕西西安 710054)

摘 要:陕南地区地质结构呈多元化,形成了复杂的地质地貌。近年来铁路、公路、高速公路、房地产开发等工程项目的迅速推进,工程修建过程中,人工切削自然山坡坡脚,使自然生态平衡受到影响,不同程度地增加岩(土)体的不稳定性,造成局部地区失去平衡,在强降雨或连阴雨的作用下,很可能发生滑坡。本文通过城固县某滑坡点的地质勘查,对斜坡地带坡积土土质滑坡的特征及成因进行了分析和论述,对同类型的工程项目具有指导意义,同时为陕南地区地质灾害防治工作提供了参考。

关键词:土质滑坡;影响因素;特征;成因;秦巴山区

0 引 言

城固县北靠秦岭,南依巴山,具有典型的秦巴山区地质特点。区内山大沟深,地质构造复杂,断裂较为发育,新构造活动较为明显,岩体风化破碎,雨量充沛,地质环境条件较差,崩塌、滑坡等地质灾害较为发育,给当地人民的生命财产带来极大的影响。而区内滑坡主要以坡积土土质滑坡为主,其多为山前堆积物,包括沟谷侧壁堆积物、山坡坡脚堆积物等。其上部基本为碎石土覆盖,表层为天然植被或人类耕地,在强降雨及人类工程活动的作用下,极易发生滑坡。

1 地质环境条件

1.1 地形地貌

城固县地处陕西南部汉中盆地腹地,县域南北狭长,汉江横贯中部,地势南北高、中间低。南侧为巴山北坡花岗岩低山,海拔500~1000m;花岗岩低山以南为巴山北坡中山区,海拔1000~2000m。

1.2 地层结构

据勘探揭露滑坡勘察区坡体岩土体按自上而下和形成的相对时间关系排序,主要为第四系全新统滑坡堆积物、第四系全新统植物层、第四系全新统黏性土、第四系中更新统砂卵石层、新元古代汉南杂岩体(γ32)花岗岩。

1.3 地质构造

区内地层稳定,地质构造不发育,没有大的褶皱和断裂存在。现代地貌属于低山区侵蚀地貌,主要由浑圆状的低山和“U”字形沟谷组成,地形起伏较大,受河流、冲沟切割,山体较为破碎。区内上部主要为坡积黏性土和碎石土覆盖,在沟谷内和陡坎处,局部地段可见花岗岩岩体出露。

作者简介:侯怀勇(1990—),男,毕业于辽宁工程技术大学灾害防治专业,助理工程师,从事地质工程及地质灾害研究工作。E-mail:420250094@qq.com

1.4 气象及水文

1.4.1 气象

滑坡区属于北亚热带湿润季风区,具有冬无严寒、夏无酷暑、雨量充沛、四季湿润、雨热同季、干湿交替的特点。年平均气温14.2℃,最热月(7月)平均气温25.3℃,最冷月(1月)平均气温2.1℃,极端最高气温37.6℃(1972年8月13日),极端最低气温-9.3℃(1975年12月15日)。据20年的气象资料,平原区年降水量800~900mm,多年最大降雨量1330.8mm(1981年),多年最小降雨量543.5mm(2001年)。有十年一涝、十年一旱的趋势。降雨年内分配差异明显。1—2月降水少,3月开始进入多雨期,7月最多,8月、9月仍偏多,7—9月占全年降雨量的59%,10月转入少雨,12月降水最少。

1.4.2 水文

勘查区内主要支流为南沙河,南沙河水位特征如下。

南沙河:源出跑马梁北侧,东北流经大盘、二里,由嵩山寺出谷,再经上元观、董家营于入汉江。干流长56km,流域面积364km2

1.4.3 水文地质特征

滑坡勘查区地下水类型主要为第四系孔隙水和花岗岩基岩裂隙潜水。在勘查区,第四系孔隙水和花岗岩基岩裂隙潜水按地形地貌、地层岩性等又可分为山麓地带坡积层孔隙水、花岗岩基岩裂隙水和河谷阶地冲洪积层孔隙水。其分布范围、赋存情况和富水性与地层岩性、地貌类型和构造因素等密切相关。

1.5 人类工程活动

与地质灾害相关的人类活动主要是在高陡斜坡或陡坎处削坡建房、削坡修建乡村公路,破坏了边坡原有稳定的状态,使上覆坡积土和强风化花岗岩在雨季饱水状态下斜坡坡体和坡脚失稳而沿层面产生向坡下蠕动变形产生滑坡和崩塌(图1)。

图1 人类工程活动所形成的边坡及陡坎

2 滑坡特征

2.1 滑坡体性质和规模

滑坡体主要由第四系全新统黏性土构成;滑床除滑坡后缘为第四系全新统坡积黏性土构成外,主要为第四系中更新统冲洪积砂卵石层和新元古代汉南杂岩体花岗岩构成;属小型顺层浅层推动式土质滑坡(表1)。

表1 滑坡体性质、规模一览表

2.2 滑坡地表特征

根据《陕西省城固县地质灾害调查与区划报告》,该滑坡为一典型的新滑坡区。该滑坡经过第一次整体滑动后,滑坡体在每年雨季均有不同程度的蠕动,对滑坡体前缘紧邻的房屋墙体产生挤压,严重地威胁到当地居民的生命和财产安全,影响了居民的正常生活;滑坡体全貌见图2。

2.2.1 滑坡体后缘地表特征

依据工程地质测绘和地质调查结果,滑坡坡后缘比较明显,具有陡坎型半圆状(圈椅状)地貌特征,滑坡后缘陡坎高度为0.80~1.20m。

2.2.2 滑坡体地表特征

图2 滑坡体全景图

该滑坡体中部、后缘地面坡度较缓,受滑坡蠕动变形的影响,在滑坡后缘与中部地段坡面上有呈东西方向环形分布的垄沟,垄沟高差为0.30~0.60m,使滑坡后缘至滑坡中部地表向北方向呈现波状倾伏状态;地面相对标高为53.0~64.0m,坡度为9°~10°,地层结构主要由第四系全新统滑坡堆积的黏性土、第四系中更新统冲洪积砂卵石层和新元古代汉南杂岩体强—中风化花岗岩组成。滑坡下部地面沿主滑方向地面坡度变大,地面相对标高为46.0~53m,坡度为17°~20°;在滑坡前缘的东、西两侧呈现陡坎,其中陡坎高度3.5~5.0m,陡坎坡度约为80°,该陡坎均与居民修建房屋的后院外墙相贴,陡坎上滑动的土体对墙体产生压力;地层结构主要由第四系全新统滑坡堆积的黏性土组成。滑坡勘查区坡面上因均未耕种而野草丛生,见图3。、第四系中更新统冲洪积砂卵石层和新元古代汉南杂岩体强—中风化花岗岩

2.2.3 滑坡体前缘地表形态

滑坡体前缘为东西向延伸的乡村公路和一排居民房屋,由于当地居民修建房屋对坡脚开挖,形成了高度为3.5~5.0m的陡坎,该陡坎坡度约80°,陡坎由第四系全新统坡积黏性土构成的滑坡体、中更新统砂卵石层和新元古代汉南杂岩体强—中风化花岗岩组成,在陡坎东、西两侧第四系全新统坡积黏性土构成的滑坡体层底相对标高为45.85m,滑坡前缘修建房屋开挖整平后的地面相对标高为46.20~46.43m,陡坎地段第四系全新统坡积黏性土层底相对标高分别为48.25m、48.70m,陡坎中部第四系全新统坡积黏性土层底呈现东、西两侧相对高而中部低洼的分布状态;在滑坡前缘东、西两侧新元古代汉南杂岩体强—中风化花岗岩滑床陡坎仍清晰可见,在暴雨季节,其上覆中部滑坡体在居民房屋外墙支挡下向下滑移的态势减弱,而中部滑坡体由于滑动面位于滑坡体前缘房屋整平标高以下,在暴雨季节,该段滑坡体下滑速度和位移较大,而直接滑入居民后院中,严重地威胁到居民的生命和财产安全,影响了居民的正常生活,见图4。

图3 滑坡体地表形态

图4 滑坡体前缘滑入居民后院及居民房屋临时支挡

2.3 滑坡体结构特征

根据钻探、井探所获取的资料,滑坡体均主要由第四系全新统坡积黏性土构成,除滑动面附近的土体外其坡积土的基本特征仍明显。总体上滑坡体坡体土中部较厚,后缘、前缘较薄,后缘滑床由下伏第四系全新统坡积黏性土构成,中部和前缘滑床由第四系上更新统卵石层和新元古代汉南杂岩体强—中风化花岗岩构成;滑坡体滑动面角度后缘为28°~74°,中部起伏变化较大,为8°~22°,前缘为-8°~17°,滑动面均呈折线状。

2.4 滑坡带(面)特征

经勘察,滑坡滑动带在滑坡后缘位于第四系全新统黄褐色、黄色坡积黏性土中,厚度0~0.60m,黄褐色,稍湿—湿,呈可塑—硬塑状态,在雨季地表水下渗饱和状态强度较低,滑带土与其上覆滑体土(黏性土)和下伏坡积黏性土有明显不同,即滑带土含水量较大、无上覆坡积黏性土形成的滑坡体黏性土和下伏坡积黏性土的结构特征,具明显的揉搓现象;滑坡中部和前缘的滑动带位于第四系全新统坡积黏性土底部和第四系中更新统冲洪积砂卵石层以上,厚度0.20~0.60m,呈青灰色,局部灰黄色,湿—饱和,可塑—软塑状态,强度极低,滑带土与下伏滑床岩土(第四系中更新统砂卵石、新元古代汉南杂岩体强风化花岗岩)有明显不同,即滑带土具有具明显的揉搓现象,岩芯呈面条状,而下伏强风化花岗岩滑床岩芯呈松散土状或砂粒状,砂卵石层中充填物无揉搓现象。

3 滑坡形成原因分析

根据工程地质测绘、钻探、井探、槽探及室内土工试验,综合分析勘查场地滑坡形成的原因如下:

滑坡形成的原因主要是由于当地居民在靠乡村公路边的山麓斜坡地带坡脚滑坡前缘开挖斜坡坡脚而修建房屋的人类活动,将处于山麓斜坡地带坡积黏性土的稳定坡脚破坏,在连续暴雨的条件下,坡面上丰盛的野草减缓了坡面地表水的径流排泄,加剧了坡面地表水的下渗使坡体土长时间浸泡而饱和,使处于山麓斜坡地带的坡积黏性土重量增大而抗剪强度急剧降低,在坡脚开挖形成临空面的条件下,导致坡体上厚度较小的全新统坡积黏性土沿第四系中更新统砂卵石表层滑动,形成了现在滑坡体由第四系全新统坡积黏性土构成的滑坡。

4 结 语

滑坡地质灾害严重影响人民的生命财产安全,深入研究各类型滑坡的形成机理及形态特征,用科学的手段防治及治理,将是一项长期而艰巨的任务。本文通过具有典型秦巴山区滑坡地质灾害特征的工程实例,利用科学的勘查手段,详细分析该类型地质灾害的特征及成因,旨在为同类型工程项目及秦巴山区地质灾害防治工作提供借鉴和参考。

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