范文龍

不穩(wěn)定斜坡為在各種內(nèi)在、外在因素的共同作用影響下，具備自然變形、失穩(wěn)跡象或發(fā)生破壞的斜坡。特別是遭受暴雨或持續(xù)性降雨天氣影響時，不穩(wěn)定斜坡在很大程度上會進一步惡化，導(dǎo)致其潛在的危害程度可能達到重大級。因此，明確不穩(wěn)定斜坡的發(fā)育特征對邊坡的評價及保護具有重要意義。為此下文中就新疆葉城縣礦體不穩(wěn)定斜坡發(fā)育特征及防治建議進行闡述，希望能對指導(dǎo)礦體不穩(wěn)定斜坡的變形分析與防護措施提供一些參考作用。

1 勘查區(qū)概況

勘查區(qū)位于葉城縣西南部喀喇昆侖山區(qū)腹地的西合休鄉(xiāng)一村，中心地理坐標為：東經(jīng)76° 49′35.84″，北緯36°54′47.16″，距葉城縣直線路程約130Km?？辈閰^(qū)地貌類型主要為剝蝕構(gòu)造中高山地貌和山間河谷地貌兩類，地勢總體南高北低，海拔高程2836m～3048m，相對高差約212m。地震動峰值加速度為0.2g，地震基本烈度為Ⅷ度，區(qū)域地殼穩(wěn)定性屬于不穩(wěn)定區(qū)?？辈閰^(qū)主要地層為元古界基巖層（Pt）、第四系全新統(tǒng)風積層（Q4

eol）、第四系全新統(tǒng)坡積層（Q4dl）及第四系全新統(tǒng)沖洪積層（Q4al+pl）。區(qū)內(nèi)地下水類型主要為基巖裂隙水及第四系松散巖類孔隙水，基巖裂隙水主要分布于勘查區(qū)西側(cè)的斜坡，受相鄰含水層的側(cè)向徑流和大氣降水的補給，總體由西向東徑流，以地下水側(cè)向徑流的方式向帕合甫河河谷排泄；第四系松散巖類孔隙水廣泛分布于帕合甫河河谷，補給來源主要為大氣降水的垂直入滲和河水的入滲補給，另外還有來自附近基巖裂隙水的側(cè)向補給，水位埋深隨季節(jié)和地形變化明顯，主要排泄方式為向下游側(cè)向徑流及通過植物或河谷階地上的濕地以蒸發(fā)的方式排泄。根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查結(jié)果，按照巖土體的組成巖性、結(jié)構(gòu)類型、巖土強度等，勘查區(qū)可分為三個工程地質(zhì)巖組，分別為粉土、碎石土雙層土體，工程地質(zhì)條件較差；粉土、卵石土雙層土體，表層工程地質(zhì)條件較差，下部工程地質(zhì)條件較好；礫類土單層土體,工程地質(zhì)條件較好。

2 礦體不穩(wěn)定斜坡發(fā)育特征

該不穩(wěn)定斜坡發(fā)育于礦區(qū)中部和西部的斜坡處，其分布位置詳見。不穩(wěn)定斜坡呈“馬蹄”狀，縱向長度約240m，寬約60m～310m，面積約5.06×104m2,分布高程2858m～3012m，相對高差154m，平均坡度約37°。不穩(wěn)定斜坡潛在主滑方向為80°。根據(jù)本次勘查，滑動總方量約101×104m3，為大型不穩(wěn)定斜坡。

2.1 礦體不穩(wěn)定斜坡邊界特征

礦體不穩(wěn)定斜坡平面形態(tài)完整，邊界輪廓清晰。不穩(wěn)定斜坡西側(cè)山頂為一平臺，地形較為平坦，故將西邊界確定在斜坡較陡與緩坡交界土體穩(wěn)定處；不穩(wěn)定斜坡北側(cè)為山脊，地形分界明顯，故將北邊界確定在山脊處；不穩(wěn)定斜坡南側(cè)為斜坡，坡面發(fā)育有較明顯的“U”形溝槽，地形變化較明顯，故南側(cè)基本以溝槽為界；在進行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)時對前緣坡腳進行了切坡，形成將近90度的邊坡，一般高差5m～8m，對坡體整體性造成了一定程度擾動，在春季融雪季節(jié)，陡坎處多有滑塌，故將不穩(wěn)定斜坡東邊界確定在不穩(wěn)定斜坡體前緣。

2.2 礦體不穩(wěn)定斜坡體空間形態(tài)及規(guī)模

該不穩(wěn)定斜坡僅在坡腳發(fā)生小規(guī)模的滑塌。根據(jù)其地形地貌，結(jié)合探井、鉆探揭露的基底情況進行圈定。不穩(wěn)定斜坡縱向長度約240m，寬約60m～310m，面積約5.06×104m2,分布高程2858m～3012m，相對高差154m，平均坡度約37°。不穩(wěn)定斜坡潛在主滑方向為80°。滑動總方量約101×104m3，為大型不穩(wěn)定斜坡。

2.3 滑面

根據(jù)本次勘查結(jié)果，以及利用理正6.0軟件搜索結(jié)果，這是常用的確定粉土層滑面的一種有效方法，本次采用自動搜索最危險滑動面，搜索結(jié)果顯示在粉土層與含礫粉土層接觸面出現(xiàn)最危險滑動面，滑面呈“凹”面狀，在坡腳粉土層較薄處剪出，因此確定不穩(wěn)定斜坡XP1的沿粉土與含礫粉土接觸面滑動。

2.4 滑體

根據(jù)本次勘探，不穩(wěn)定斜坡體由粉土組成。根據(jù)鉆孔、探井揭露的地層，并結(jié)合物探解譯結(jié)果，第四系粉土厚度約2.4m～30.0m，北部較薄，根據(jù)ZK13鉆孔資料顯示，不穩(wěn)定斜坡北部坡腳處粉土厚度僅為3.0m。根據(jù)物探解譯及ZK10鉆孔資料顯示，不穩(wěn)定斜坡前緣南側(cè)處粉土層厚度最大，達到了30m。

2.5 滑床

根據(jù)本次勘查結(jié)果，該不穩(wěn)定斜坡主要為上覆粉土滑動，滑面為粉土與含礫粉土接觸面，深度2m～10m不等，因此滑床主要為含礫粉土，含礫粉土為土黃色，稍密，稍濕，礫石粒徑多在1cm左右，磨圓較差，分選性差。

2.6 變形特征

礦體不穩(wěn)定斜坡目前未發(fā)生大規(guī)模的滑動，后緣及兩側(cè)未見裂縫等變形跡象，居民修路、建房時對前緣坡腳進行了切坡，形成將近90°的邊坡，一般高差5m～8m，給坡體整體性造成了一定程度擾動，在春季融雪季節(jié)，陡坎處多有滑塌。

2.7 礦體不穩(wěn)定斜坡剪出口位置

根據(jù)理正6.0軟件搜索結(jié)果，結(jié)合本次勘查結(jié)果，XP1不穩(wěn)定斜坡潛在剪出口位于臨近坡腳粉土層較薄處，這處位置粉土層厚度較薄，厚度約為0.5m～3.0m，是潛在剪出位置。

2.8 不穩(wěn)定斜坡區(qū)地下水

本次勘查區(qū)共施工13眼鉆孔，均未揭露地下水，因此不穩(wěn)定斜坡區(qū)域土層僅由降雨及冰雪融水補給，在持續(xù)暴雨和春季融雪季節(jié)，不穩(wěn)定斜坡體受到浸泡，其自重增大，會導(dǎo)致穩(wěn)定性進一步降低，當遇到地震、暴雨等特殊條件時，在超過其穩(wěn)定性臨界時，將發(fā)生整體滑動。

2.9 研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害類型

根據(jù)本次勘查和上文敘述，根據(jù)《滑坡防治工程勘查規(guī)范》（DZ/T0218-2006），XP1為不穩(wěn)定斜坡，為堆積層（土質(zhì)）不穩(wěn)定斜坡，為中層、牽引式、自然不穩(wěn)定斜坡，規(guī)模為大型。

3 不穩(wěn)定斜坡滑動及威脅對象

3.1 不穩(wěn)定斜坡致災(zāi)史及滑動情況介紹

根據(jù)本次勘查及訪問了解，XP1不穩(wěn)定斜坡僅在坡腳因修建道路、房屋時切坡形成陡坎并出現(xiàn)過滑塌外，未見其它變形跡象。目前為止，暫未造成損失。

3.2 威脅對象

勘查區(qū)不穩(wěn)定斜坡威脅對象為礦區(qū)周圍的居民、基礎(chǔ)設(shè)施、輸電線路及簡易路等。根據(jù)本次勘查結(jié)果，XP1不穩(wěn)定斜坡共威脅坡下新建居民房125間，居民457人，輸電線路及簡易路約300m，不穩(wěn)定斜坡區(qū)威脅潛在經(jīng)濟損失約2250萬元。

4 不穩(wěn)定斜坡形成機制和影響因素

4.1 不穩(wěn)定斜坡變形破壞模式

不穩(wěn)定斜坡體坡頂及坡底處向臨空方向剪切蠕動，達到臨界點后坡體上產(chǎn)生自地表向深部的拉裂，進一步明顯變形產(chǎn)生貫通良好的拉裂縫，然后剪切進一步貫通，地表裂縫增多，最終沿滑動面產(chǎn)生滑動。

4.2 影響因素

不穩(wěn)定斜坡體形成機制包括不穩(wěn)定斜坡的內(nèi)因和外因兩個方面，它們是相互聯(lián)系，相互補充，并由各種因素綜合確定的，其中內(nèi)因方面的地質(zhì)因素包括：地形地貌、地層巖性、地下水等，外因方面有降水、融雪、地震和人類工程活動。其中地下水、大氣降水為主導(dǎo)因素。

4.2.1 地形地貌

礦區(qū)位于低山區(qū)，東西向地形坡度10°～60°，局部地段坡體陡峭，現(xiàn)階段無地貌變化，但地形地貌條件為不穩(wěn)定斜坡的變形提供了一定的下滑力和臨空條件，不利于坡體的穩(wěn)定，容易引發(fā)滑坡的發(fā)生。

4.2.2 地層特性

根據(jù)本次勘查，勘查區(qū)的粉土層是不穩(wěn)定斜坡形成與發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，這類地層結(jié)構(gòu)松散、抵抗斜坡變形破壞的能力低。由于粉土垂直節(jié)理及植物根孔、蟲孔發(fā)育，加之植物根系發(fā)育，土體具有一定的透水性，地表水體較易下滲軟化土體，因此，在春季融雪水和大氣降雨作用下，粉土的強度隨著含水量的增加而降低，并使得土體自重增加。在土層內(nèi)部極易形成易滑的軟弱結(jié)構(gòu)面，在山高坡陡的地帶易失穩(wěn)發(fā)生滑坡。

4.2.3 大氣降水

礦區(qū)降水量較大，多年平均降水量可達231.2mm，降水在時間上的分布變化也較大，雨季主要集中在6、7、8月份。大氣降水對勘查區(qū)斜坡的影響主要體現(xiàn)在：降水入滲使坡體土層含水增加，不僅增大了斜坡土體的重度及滲透壓力，而且還能促使滑移面形成即軟化滑動面，在多次重復(fù)剪切下使土體抗剪強度降低，當下滑力大于抗滑力時容易引發(fā)滑坡的發(fā)生。另外，由于大量植物根系的存在降水較易下滲，并導(dǎo)致其下部坡體飽和度增大，坡體重量增加，地下水滲透壓力也會使坡體受力條件發(fā)生改變，并引發(fā)滑坡的發(fā)生。斜坡坡度較大，坡面土體根系洞穴、垂直節(jié)理發(fā)育，降水的入滲使坡體土層含水量增加，容重增大，在多次重復(fù)剪切下導(dǎo)致土體抗剪強度降低，當下滑力大于抗滑力時引發(fā)滑坡的發(fā)生。

4.2.4 融雪

礦區(qū)11月至1月降雪量大，至開春季節(jié)融化，融雪長時間浸泡土體，降低了斜坡土體的抗剪強度；坡面土體根系洞穴、垂直節(jié)理發(fā)育，融雪順著孔洞、裂隙入滲，易形成軟化滑動面，當下滑力大于抗滑力時引發(fā)滑坡的發(fā)生。

4.2.5 地震作用

地震作用對不穩(wěn)定斜坡的影響主要表現(xiàn)為兩個方面：一是觸發(fā)效應(yīng)，地震作用使接近臨界穩(wěn)定狀態(tài)的斜坡瞬間失穩(wěn)發(fā)生滑動；二是累積效應(yīng)，地震作用使斜坡巖土結(jié)構(gòu)松動，坡肩易出現(xiàn)裂縫，為降水入滲創(chuàng)造條件，促使斜坡失穩(wěn)破壞。礦區(qū)地處地震多發(fā)區(qū)，地震動峰值加速度為0.20g，對應(yīng)的地震基本烈度為Ⅷ度，地震的發(fā)生可增大滑坡發(fā)生的可能。

4.2.6 人類工程活動

礦區(qū)內(nèi)采礦活動較強烈，主要表現(xiàn)為在坡腳人工切破、坡體過度放牧，破壞了土層結(jié)構(gòu)，坡體受力形式也將發(fā)生改變。坡面過度放牧形成的溝道，使得地表水入滲補給斜坡體，增加了土體的容重，破壞了土體的抗剪強度，再加上強降雨對坡腳、坡體進一步?jīng)_蝕，易誘發(fā)滑坡的發(fā)生。

上述條件都說明了區(qū)內(nèi)地質(zhì)環(huán)境條件是非常脆弱的，在降雨、融雪、地下水、地震和人為破壞的影響下，易誘發(fā)滑坡災(zāi)害的發(fā)生。

5 不穩(wěn)定斜坡穩(wěn)定性評價

5.1 野外判別

據(jù)現(xiàn)場調(diào)查、了解訪問并結(jié)合探井、探槽資料反映，XP1不穩(wěn)定斜坡體前緣臨空，臨空高差較大，巖土體干燥-稍濕，不穩(wěn)定斜坡坡面上，無裂縫發(fā)展，其上植被未有新的變形跡象；后緣無明顯位移跡象，未見裂縫；不穩(wěn)定斜坡兩側(cè)無羽狀拉張裂縫。因此，根據(jù)國土資源部《縣（市）地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃基本要求實施細則》(修訂稿)滑坡穩(wěn)定性野外判別定性分析方法,綜合判定該不穩(wěn)定斜坡體西部穩(wěn)定性好，中、東部穩(wěn)定性較差。

5.2 變形監(jiān)測

5.2.1 簡易標尺監(jiān)測

根據(jù)礦區(qū)地質(zhì)情況，監(jiān)測采用埋樁法，本次埋樁法監(jiān)測點主要布置在不穩(wěn)定斜坡體前緣滑塌形變處，完成監(jiān)測12次，為不穩(wěn)定斜坡體穩(wěn)定性評價提供了基礎(chǔ)依據(jù)。

本次埋樁法監(jiān)測點主要布置在不穩(wěn)定斜坡體前緣滑塌形變處，監(jiān)測頻率每周一次,變形明顯或雨天時，加密監(jiān)測，共12點次。野外勘查期間，監(jiān)測點未發(fā)生形變變化。

5.2.2 不穩(wěn)定斜坡穩(wěn)定性總體評價

根據(jù)埋樁監(jiān)測及綜合多種因素分析，綜合評價礦體不穩(wěn)定斜坡現(xiàn)狀穩(wěn)定性差。在融雪、降雨及地震等誘發(fā)因素影響下,有可能發(fā)生表層滑動，穩(wěn)定性變差。

6 地質(zhì)災(zāi)害防治原則

（1）堅持“預(yù)防與工程治理相結(jié)合”的原則。在災(zāi)害發(fā)生前采取預(yù)防措施，由消極被動的應(yīng)急避災(zāi)轉(zhuǎn)為積極主動的減災(zāi)防災(zāi)，在一定程度上控制地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生及加劇，有效減少地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，減輕其破壞程度。同時采取適宜合理措施，對其進行工程治理，做到防治結(jié)合。

（2）全面規(guī)劃、重點防治、各種防治措施緊密結(jié)合的原則。根據(jù)礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生條件、活動特點及危害狀況、發(fā)展趨勢和治理緊迫性，從全局的角度考慮，采取切實可行的、相互關(guān)聯(lián)的工程措施，全面綜合地制定防治規(guī)劃，避免由一種災(zāi)害轉(zhuǎn)換為另一種災(zāi)害，在保證有效治理的同時，盡可能減少對當?shù)厝罕娎娴膿p害。

（3）防治工程充分考慮牧場、水利、交通、環(huán)保及當?shù)卣囊庖?，相互配合，共同協(xié)商，緊密地與當?shù)剜l(xiāng)鎮(zhèn)遠景規(guī)劃相結(jié)合，遵循統(tǒng)籌規(guī)劃、合理布局的原則，以最小的投入達到較大的社會效益與環(huán)境效益，擇優(yōu)確定。

（4）專業(yè)防治與群策群防相結(jié)合的原則。充分發(fā)動群眾，建立群專結(jié)合的地質(zhì)災(zāi)害防治體系，提高預(yù)報預(yù)警、快速反應(yīng)能力。

（5）由于防治資金有限，堅持“地質(zhì)災(zāi)害要分輕重緩急，針對地質(zhì)災(zāi)害穩(wěn)定性差、危害大、險情大的優(yōu)先治理，地質(zhì)災(zāi)害穩(wěn)定性稍好、危害小、險情小的以監(jiān)測、警示為主，延后防治”的原則。

7 防治工程方案建議

本次防治方案采用以“治”為主，以“防”為輔的原則?！爸巍蓖ㄟ^工程治理，針對不穩(wěn)定斜坡成因及影響因素，在坡腳人工切坡陡坎處修建重力式擋土墻，防止坡腳進一步滑塌，保護坡腳，從而達到減輕或消除地質(zhì)災(zāi)害的目的。“防”主要采取宣傳教育等手段，加強勘查區(qū)周邊村民防范意識及防災(zāi)減災(zāi)能力。

根據(jù)勘查區(qū)不穩(wěn)定斜坡災(zāi)害的主要特點，考慮到不穩(wěn)定斜坡防治工程非標準性、風險性與應(yīng)急性的特征，遵循上述“以治為主、以防為輔”的實施原則，共提出2套防治方案：

方案一：重力式擋土墻+截排水溝+安全警示牌+變形監(jiān)測。以被動攔擋為主；針對不穩(wěn)定斜坡成因及影響因素，在坡腳人工切坡陡坎處修建重力式擋土墻，保護坡腳，防止坡腳進一步滑塌。在重力式擋土墻坡腳修建排水渠，排導(dǎo)坡面水流，防止極端天氣下坡面洪水進入村莊。

方案二：削方減載+坡面生態(tài)防護+重力式擋土墻+截排水溝+變形監(jiān)測。對不穩(wěn)定斜坡體削方減載為主；對不穩(wěn)定斜坡體按設(shè)計坡度分臺階進行削方減載，通過減輕不穩(wěn)定斜坡體重量、放緩坡面坡度，從而減小坡體下滑力。在削方減載后的坡面布設(shè)橫向截水溝及縱向排水溝，排導(dǎo)坡面降水，減少入滲，通過防止土體抗剪強度降低達到提高不穩(wěn)定斜坡體穩(wěn)定性的作用。對削方減載后的坡面進行生態(tài)防護，減少入滲，防止土體抗剪強度降低，減少揚塵，保護生態(tài)。在坡腳人工切坡陡坎處修建重力式擋土墻，保護坡腳，防止坡腳進一步滑塌。

8 結(jié)論

文中在現(xiàn)場勘查的基礎(chǔ)上，了解到礦體不穩(wěn)定斜坡的發(fā)育特征。在此基礎(chǔ)上對該不穩(wěn)定斜坡進行綜合評價，分析該不穩(wěn)定斜坡造成的威脅與破壞，提出兩鐘防治方案，希望能對同類型礦山地質(zhì)災(zāi)害防治提供一些參考。