庙尔沟乡板房沟学校Ⅲ号滑坡发育机理及滑坡类型分析

梁世川

（新疆维吾尔自治区地质环境监测院 乌鲁木齐 830000）

1 前言

受区域气候、环境的制约，及其自身地貌的特殊性,加上人类工程生产活动等影响,滑坡灾害时有发生，其频率逐年上升。滑坡破坏地表植被,毁坏工程、危及生命,严重制约影响着人类居住环境及社会经济发展（刘付银，2016）。针对滑坡灾害，应预防为主，进行事前稳定性分析，采取相应工程措施，防止其对生命财产造成威胁和损失。本次研究以庙尔沟乡板房沟学校Ⅲ号滑坡作为对象，对其发育机理进行分析，判断其滑坡类型及破坏模式，为地质灾害防治工程设计、施工提供依据，为类似滑坡的研究提供参考。

庙尔沟乡板房沟学校滑坡位于头屯河以西的山体坡面，对通过的X125线公路，高压输电线路及附近牧民活动产生危害（陈峰，2014）。研究区Ⅲ号滑坡为一老滑坡，滑坡体位于学校西北约20 m，底部位于头屯河边，公路自滑坡体前部穿过，电塔位于滑坡体中部，滑坡威胁对象包括原校址内的房屋、一座电塔、195 m县乡公路、居民、牲畜。

2 发育机理分析

2.1 地质背景

研究区出露地层主要为侏罗系（J）和第四系（Q），其中，侏罗系（J）在研究区小面积出露。除侏罗系（J）以外的研究区均为第四系（Q）出露（陈峰，2014），为滑坡发育创造了最原始物质条件。

2.1.1 侏罗系

侏罗系（J）：小面积出露于研究区的西侧、西北角，为一套冲洪积相、河流相沉积，岩性主要由红褐色、褐色泥岩、灰白色砂岩、以及泥岩砂岩互层组成，局部夹薄层砂质泥岩、泥质砂岩。岩层产状在245°∠8°左右，倾向基本与坡向相反。表层一般全风化呈粘土状，其下为强风化层，岩石呈碎块状，强风化层之下为中-弱风化层，遇水强度变低、易崩解。

2.1.2 第四系

⑴第四系上更新统残坡积层（Q3el+dl）：出露于研究区西部，岩性主要分为圆砾、角砾，层厚在0.5～17 m，一般粒径10～60 mm，母岩成分以花岗岩、砂岩为主，微风化，充填物以粉土、粘土为主，表层夹少量卵石、漂石。下伏侏罗系基岩。

⑵滑坡堆积层（Q4del）：广泛分布于研究区中部、东部地区，厚度在17.3～21.1 m，厚度由滑坡台阶向滑坡舌逐渐增大，下伏侏罗系强-中风化泥岩、砂岩，在滑坡舌部位下伏第四系全新统冲洪积层。堆积层其主要由于前期岩质切层滑坡发生时，滑坡松散物质堆积形成，此外，前期岩质切层滑坡发生后，裸露的滑坡后壁岩土体发生风化崩落，风化崩落物质也是堆积层的组成部分。其岩性组成混杂，上部由大厚度的卵石构成，下部主要由全风化泥岩、砂岩碎块组成，整体结构较松散。

2.2 地形地貌

区域上研究区属于天山北麓的中低山区，头屯河西岸的II级阶地陡坎部位，总体地势南西高北东低，总体地形起伏大（陈峰，2014）。Ⅲ号滑坡体后壁与前缘相对高差约71 m，坡面坡度35°～38°，坡面较陡，斜坡表层覆盖残坡积层、滑坡堆积层，地表植被较发育；受前期岩质切层滑坡及人类工程活动影响，地貌发生变化，现阶段滑坡后壁呈圈椅状，高21.3～43.1 m，滑坡前缘的滑覆体呈鼓丘状，位于头屯河西岸I级阶地上，滑坡体前部为修路开挖形成的深路堑，路堑贯穿滑体前部，长约200 m，顶宽35～40 m、底宽13～22 m，深2～20 m。坡面有电力工程通过，头屯河东侧为一级阶地，有农田、草地、林地。研究区自身地貌的特殊性及人类活动的特点，为滑坡的发育提供了地形和一定外动力条件。滑坡整体形态见图1。

图1 Ⅲ号滑坡体整体形态图

2.3 力学条件

滑坡的发育发展及发生与其内外部力学条件密切相关,也是其发育机理的重要研究内容，对研究区岩体(全风化泥岩、强风化泥岩、弱风化泥岩、中风化砂岩、弱风化砂岩)进行物理力学性质指标测定，对其测试成果数据进行统计分析(表1)，通过统计分析，研究区的岩体为软弱、极软弱层状碎屑岩岩组，在自然状态下强度稍好,当遇水饱和,力学性质急剧下降,为滑坡的形成创造了内在力学条件；此外，研究区堆积土体结构松散，工程地质条件较差。岩体遇水后易软化,抗剪强度降低,从而构成了滑坡的滑带及滑床。

2.4 发育机理

地形地貌、地层岩性分布、地层岩土体力学性质是Ⅲ号滑坡形成的自身内在条件，其地形坡度较陡，地层以软弱、极软弱层状碎屑岩岩组为主，力学强度较低，遇水易软化；研究区的人类经济活动(修筑公路、放牧等)及降雨融雪，是Ⅲ号滑坡形成的外在条件；内外条件共同作用下，孕育了Ⅲ号滑坡体,使得覆盖于山坡的滑坡堆积层在自重及外界因素的影响下,向下运移、蠕变,形成滑坡，对人类活动造成威胁。

表1 软弱、极软弱层状碎屑岩岩组力学性质指标一览表

3 滑坡类型及破坏模式

3.1 滑坡特征及类型

该滑坡为老滑坡，滑坡后壁呈圈椅状，高21.3～43.1 m，坡度 35°～38°，后缘高程在1 506～1 534.1 m；滑坡北侧壁高10～12 m，靠近前缘部分已被人为开挖；南侧壁高约12 m，靠近前缘由于HP2滑坡的滑动现已不明显；滑坡前缘的滑覆体呈鼓丘状，位于头屯河西岸I级阶地上，前缘高程在1431～1 435.5 m；滑坡体上部发育一级台阶，宽15～28 m，高9～14 m；滑坡体前部为修路开挖形成的深路堑，路堑贯穿滑体前部，长约200 m，顶宽35～40 m、底宽13～22 m，深2～20 m，当降雨或融雪使得堆积层下部岩体抗剪强度降低，在上覆堆积层自重作用下，其将以全风化泥岩、砂岩及弱风化砂岩层顶部为滑动面向下滑动，滑体中上部厚15.9～16.4 m，中下部厚21.1～35.4 m；滑面中上部较陡，中下部较平缓，呈折线型。研究滑坡体前部人工开挖的临空面，滑体前部主要为泥岩、砂岩碎块，结构混乱，临空面底部为原始全风化泥岩、强-中风化砂岩，判定滑坡剪出口将位于公路边，滑坡属堆积层滑坡。

3.2 滑坡破坏模式

滑坡堆积层结构松散，在降雨、融雪后雨水下渗至全风化泥岩、砂岩及弱风化砂岩层顶部，将其浸泡，力学强度剧降，形成软弱面，加上人类活动的外部作用，在土体自重作用下，堆积层向临空方向剪切蠕滑，当下滑力大于抗剪强度时，沿公路边剪出口剪出，引发滑坡灾害（刘付银，2016），其破坏模式见图2。

图2 滑坡破坏模式剖面图

4 结论

庙尔沟乡板房沟学校Ⅲ号滑坡是一老滑坡，是庙尔沟乡板房沟学校滑坡群中规模最大的滑坡，也是最典型的一个滑坡，其坡面为前期岩质切层滑坡形成的滑坡堆积层，堆积层在内部及外界因素共同作用下，易沿软弱结构带产生滑动，形成滑坡堆积层滑坡。受人类工程经济活动的影响，公路在滑坡前部穿过，开挖路堑，形成临空面，滑坡将沿公路边剪出口剪出。

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