土质滑坡主要发育于第四系沉积、残坡积、崩坡积和人工堆积形成的松散土层中,多分布于河流两侧及沟谷中缓坡部位。土质滑坡的滑体物质组成随滑坡发育的第四系松散堆积物成因类型而异,主要为粉质黏土与少量碎石、块石的混合物。滑坡因各部位运动的差异性,常呈多级台阶状。滑面主要沿堆积层与基岩界面(不整合面)发育,纵向形态受基岩顶面形状控制,一般为折线状或不规则的弧形。沿滑面常发育厚度不等的滑带土,其岩性一般为粉质黏土,多具有清晰的滑动面与擦痕,滑带土多呈软塑状态,并具有较好的隔水性能。滑床多为软弱泥岩类,滑床岩性通过物理力学性质、水理性质和岩性组合3方面对滑坡产生影响。这类滑坡一般发生在汛期,每年的暴雨季节是松散堆积层滑坡的多发期,其变形破坏方式以蠕滑-拉裂为主,大多数土质滑坡处于较长时间的蠕滑状态,经过蠕滑-拉裂扩展变形发展为快速滑动的滑坡相对较少。在具有冲沟型和陡坎型临空面的斜坡上,该类滑坡最为发育。
图3-21 洛乃格1号滑坡剖面特征
图3-22 洛乃格2号滑坡剖面特征
(一)西昌市凯利莱公司滑坡
1.地质背景
凯利莱公司滑坡位于四川省西昌市马道镇大堡村大山坡东侧(图3-23),地处构造侵蚀中低山区,属安宁河断裂带及其影响区,滑坡体位于昔格达地层中。昔格达组地层自上而下一般分为3段:①以厚—巨厚层状黄色细砂层为主,夹杂色条带状黏土,含钙质结核和硅藻等;②灰色、杂色条带状黏土与黄色细砂互层,顶部为厚层状紫红色钙质黏土,含孢粉、硅藻和少量介形虫化石;③以砾岩为主,泥、钙质胶结,砾石成分复杂,常见石英岩、花岗岩等砾石。在安宁河河谷斜坡地带出露的昔格达层一般是中、上段。
图3-23 西昌市凯利莱公司滑坡特征(镜向W)
凯利莱公司滑坡所在斜坡总体呈EW向,地势西高东低,地形坡度15°~20°,坡面经人为改造后呈阶梯状,斜坡总体由上新世昔格达组灰绿、黄绿色薄—中厚层的硬黏土夹粉质黏土构成,产状近水平略倾向坡外。
2.滑坡基本特征
滑坡平面形态为不规则矩形,边界清晰,左侧以山脊为界,右侧以季节性冲沟为界,后缘到凯利莱公司公路,高程1560m,前缘直抵汤家湾公路,剪出口高程为1520m(图3-24)。滑体纵长170m,横宽80m,平均厚度约8m,体积约11.2×104 m3。滑体物质由昔格达层及表层残坡积物组成,结构松散,透水性强,滑动带位于昔格达层风化形成的残坡积物与下伏较完整的昔格达层接触面之间,局部切入昔格达层并顺层发育,属于典型的牵引式滑坡。滑坡后部可见叠瓦式分级下错现象,坡体上拉张裂隙较发育,并有进一步贯通趋势。目前滑坡处于蠕滑变形阶段,位于滑体前部的房屋出现开裂。
3.机理分析
滑坡所在的昔格达层是有名的易滑地层,其地质结构和物理性质较为特殊,似岩似土,力学强度较低,遇水易泥化、易崩解。滑体物质松散,透水性较强,降雨容易入渗。降雨入渗不仅增加了滑体自重,还导致滑带附近力学强度进一步降低;同时,雨水沿滑面渗流时产生向上的浮托力,对滑坡稳定极为不利。此外,坡脚修路开挖和后缘工厂房屋的加载,均有利于滑坡变形破坏的发展。
(二)高县沱田滑坡
1.地质背景
沱田滑坡位于四川省高县腾龙乡同心村沱田组、巡(场)高(县)公路左侧反向坡中下部,东侧和西侧以小冲沟为界。滑坡所在斜坡为砂岩、泥岩、页岩、白云岩、灰岩、砂泥岩互层夹白云岩、灰岩。构造上位于腾龙背斜北西翼,地层陡倾,产状323°∠58°。岩体节理裂隙发育,主要有两组裂隙:第一组裂隙产状155°∠38°,平行于坡向,为控滑结构面;第二组裂隙产状323°∠90°,垂直于岩层走向,把岩体切割得破碎呈块状。
2.滑坡基本特征
滑坡体平面形态呈舌状,后缘圈椅状,剖面呈阶梯状,地形坡度下缓上陡,滑坡前缘为高15~20m、坡度55°的陡坡,中上部地形坡度平均25°,滑坡体后缘地形坡度30°~35°(图3-25)。滑坡体长230m,宽100~180m,厚5~20m,体积约100×104 m3。残坡积土与基岩接触面为该滑体的主控滑面,剪出口在公路路面以上1m处,雨天有浑水、泥浆渗出,主滑方向150°,为牵引式滑坡。滑坡体由碎块石土组成,成分为砂岩块石和粉质砂黏土,碎石含量20%~30%,块度30~50cm,最大2~3m,结构松散。
滑坡体由3级台阶组成,高差20~30m。I级台阶:长150m,宽150m,坡度15°~20°,前缘为坡角55°的陡坡。II级台阶:长250m,宽100m,坡度25°~30°,由于前缘切坡修路,导致台地局部下沉长20~30m、宽5~10m、下错5cm的地块。III级台阶:长60m,宽60m,坡度约35°,其后缘为高60~70m圈椅状陡坎,垂直位移达2m。(www.xing528.com)
3.机理分析
沱田滑坡属于老滑坡堆积体的再次滑动。其影响因素主要有以下方面:①老滑坡堆积体厚度5~20m,以粉质砂黏土夹碎石为主,结构松散,透水性强,有利于地下水的入渗。②修建巡(场)高(县)公路时,在滑体前缘进行人工开挖,形成新的高15~20m、坡度55°的高陡临空面,破坏了滑体原有的应力平衡。③降雨通过松散层孔隙、裂缝直接入渗、运移,在残坡积层与相对隔水层的基岩面之间富集,增加了岩土体自重,软化了滑体,降低了滑带土的抗剪强度,促使老滑坡体局部复活。④滑体上多为耕地、果林,农耕时部分地表水渗入滑体转化为地下水,也是不可忽视的重要因素。
图3-25 高县腾龙乡同心村沱田滑坡
(据陈友斌等,2003)
1—地层时代及代号;2—碎石土;3—页岩;4—泥岩;5—砂岩;6—白云岩;7—泥质灰岩;8—灰岩;9—含砾灰岩
(三)荥经县张家山滑坡
1.地质背景
张家山滑坡位于四川省荥经县荥河乡楠木村一社、荥河南岸斜坡中下部。滑坡区高程最低910m,最高1400m,相对高差470m,属构造侵蚀剥蚀低山河谷地貌,地形平均坡度20°,最大可达30°以上,地形剖面呈高低不平的三级阶梯状逆向坡,总体坡向355°,斜坡垦植程度高,中前缘多为稻田区,森林植被较少,后缘为张家山煤厂矸石堆放区。荥河由南西向北东流经斜坡前缘,河谷呈“V”形,侵蚀作用强烈,具深切河谷、滩险流急的特点,流量随季节变化显著。构成斜坡的岩土体下部为三叠系须家河组(T3 x)砂岩、粉砂岩夹页岩及煤层,上部为第四系残坡积层、崩坡积层及近期的人工堆积(煤矸石),结构松散。岩层产状210°∠10°,厚层砂岩中节理裂隙发育,岩体较为破碎,风化强烈。
2.滑坡基本特征
张家山滑坡后缘以矿渣堆放带为界,两侧以小冲沟为界。分布高程960~1140m,纵向长200m,宽150m,厚2~10m,体积约15×104 m3,为中型表层推移式土质滑坡(图3-26)。平面形态呈扇形,剖面呈阶梯状,前缘坡度20°~25°,中部10°~15°,后缘坡度达35°。滑体岩性为第四系粉质黏土夹砂页岩碎块石,碎石含量约5%,块度10~30cm,后缘煤矸石堆积体方量约1×104 m3,结构松散。滑床为三叠系须家河组砂岩、页岩弱风化层,主滑方向345°,与坡向基本一致,松散层与基岩接触面构成了该滑坡的主控滑面,滑带土岩性为粉质黏土夹少量碎块石,在饱水状态下呈可塑状,其物理力学性质较差。
3.机理分析
张家山滑坡主要是在降雨和人类工程活动诱发下形成的。由于斜坡上分布有较厚的松散土层,经过漫长的地质历史演化,斜坡已趋于稳定。20世纪80年代以来,张家山煤厂开始生产,大量煤矸石矿渣堆积于坡体后部,对原始斜坡逐渐进行加载。至1998年,斜坡局部出现垮塌、滑移;2002年6月15日,由于斜坡上大量地表水通过煤矸石向下入渗,使下部坡残积砂质黏土浸泡软化,产生整体向下滑移并超覆于下部斜坡土体上,下部斜坡土体受压后又产生向下滑动,如此反复产生由上而下的三级滑移变形,在每级滑移体的前缘均有鼓胀裂隙出现和大量泥浆、泉水涌出。因此,斜坡后缘矿渣的堆放加载和地表水的入渗是张家山滑坡形成的主要诱发因素。
图3-26 荥经县张家山滑坡平面图和工程地质剖面图
(据冯华锋等,2008)
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