陳文娟,池 江
(1.橫縣自然資源局,廣西 南寧 530000;2.中化地質(zhì)礦山總局廣西地質(zhì)勘查院,廣西 南寧 530001)
調(diào)查區(qū)位于南寧市某一鉛鋅多金屬礦山,礦山住宿區(qū)及食堂北側(cè)邊坡坡體主要為含礫粉土、全風(fēng)化粉砂巖和強風(fēng)化粉砂巖,該坡體巖土體裸露,結(jié)構(gòu)松散,雨水入滲易引起坡面巖土體性質(zhì)變差而造成邊坡失穩(wěn),局部已經(jīng)發(fā)生滑崩。不穩(wěn)定斜坡頂部平臺的裂縫仍在有擴大跡象,嚴(yán)重威脅在該不穩(wěn)定斜坡下方礦山人員的生命及財產(chǎn)安全。該處邊坡整體處于欠穩(wěn)定狀態(tài),同時坡面截排水系統(tǒng)不完善,遇持續(xù)降雨、強降雨等狀況時,邊坡局部可能失穩(wěn)形成崩塌或滑坡。
不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害位于礦山宿舍及食堂后側(cè)邊坡,坡向正南,坡度角20°~40°,局部陡坎可達到60°,邊坡長約115m,高程96.91m ~103.04m,高差6.13m,邊坡自西向東的高差逐漸變大;該斜坡為礦山建設(shè)時切坡形成的邊坡,形成時間較早,植被覆蓋較好,無支護,早在2017 年初局部發(fā)生崩塌,滑塌物主要為邊坡表層的全風(fēng)化粉砂巖,滑崩方量約8m3,同時礦山宿舍北側(cè)削坡平臺和坡底排水溝均出現(xiàn)裂縫,裂縫寬度約1cm ~2cm。該不穩(wěn)定斜坡已經(jīng)發(fā)生變形,主要變形跡象為邊坡頂部開裂,坡底有滑塌物,排水溝開裂等,為了斜坡下方礦山人員的生命財產(chǎn)安全,需要對存在隱患的不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害進行治理。
根據(jù)對整個邊坡進行詳細(xì)地質(zhì)測繪調(diào)查,針對整個邊坡地形地地貌、地層巖性組成結(jié)合邊坡變形等特點分析。在降雨作用下,邊坡變形較大,導(dǎo)致不穩(wěn)定斜坡崩塌,其他地段變形明顯。整個滑坡區(qū)域在平面上呈長條形,主崩方向180°,縱向軸長約7m,前緣寬度約45m,平面面積315m2。前緣以邊坡坡腳為界,后緣根據(jù)填土厚度推測邊界,崩塌體平均厚度約2m,崩塌體總方量約630m3,屬小型的滑坡。
該不穩(wěn)定斜坡潛在破壞模式主要為滑坡。
2.2.1 不穩(wěn)定斜坡特征
綜合本次地質(zhì)測繪、鉆探及其周邊地區(qū)地質(zhì)資料分析,滑體物質(zhì)成份主要為第四系殘坡積層含礫粉土和泥盆系下統(tǒng)蓮花山組全風(fēng)化粉砂巖,其主要特征為:灰黃色、黃褐色,以粘性土為主,局部風(fēng)化比較完全,基本上已經(jīng)風(fēng)化成土狀,土質(zhì)較均勻,結(jié)構(gòu)致密,粘性中等,切面光滑,無搖震反應(yīng)。
2.2.2 滑動面
據(jù)勘查鉆探及周邊地質(zhì)資料推測不穩(wěn)定斜坡潛在滑動面為泥盆系下統(tǒng)蓮花山組全風(fēng)化粉砂巖與強風(fēng)化粉砂巖的交界面。
2.2.3 滑體
滑體物質(zhì)分別為第四系殘坡積層含礫粉土和泥盆系下統(tǒng)蓮花山組粉砂巖全風(fēng)化而成的土層,由大氣降雨滲透過滑體土層,在強風(fēng)化粉砂巖巖面受阻后積聚浸泡靠巖面的土體,使其飽和軟化而成。
2.2.4 滑床
滑床為泥盆系下統(tǒng)蓮花山組強風(fēng)化粉砂巖,滲透性較差,為相對隔水層,巖層產(chǎn)狀為15°∠21°,23°∠25°。
不穩(wěn)定斜坡變形特征主要表現(xiàn)為:崩塌,裂縫。該不穩(wěn)定斜坡主要由礦山建設(shè)切坡形成的斜坡,地表裸露,由于沒有做任何防護處理,宿舍后面邊坡發(fā)生多次小崩塌。在雨水的沖刷作用下,該不穩(wěn)定斜坡現(xiàn)有變形和滑塌屬于淺層的局部失穩(wěn),坡頂?shù)娜L(fēng)化粉砂巖崩塌滑落至坡底;坡頂含礫粉土局部開裂,含礫粉土,強風(fēng)化粉砂巖等均被沖刷至坡底。新教學(xué)樓北側(cè)削坡平臺和坡底排水溝均出現(xiàn)裂縫,裂縫寬度約1cm ~2cm。邊坡局部已經(jīng)出現(xiàn)淺層滑動,暫無邊坡的整體失穩(wěn)跡象。
通過現(xiàn)場調(diào)查,本不穩(wěn)定斜坡的形成是由地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、降雨、人類工程活動等因素共同作用所致。
(1)地形地貌:礦山位于低山丘陵區(qū),住宿區(qū)建于半上腰上,不穩(wěn)定斜坡由人工切坡形成的高陡邊坡,形成臨空面,是形成滑坡的有利條件。
(2)地層巖性:勘查區(qū)主要巖性為含礫粉土、全風(fēng)化粉砂巖和強風(fēng)化粉砂巖,其中含礫粉土和全風(fēng)化粉砂巖遇水軟化,抗剪強度大大降低,摩擦力降低,造成土體向臨空面下滑,滑體為含礫粉土和全風(fēng)化粉砂巖,是形成滑坡的物質(zhì)基礎(chǔ)。
含礫粉土和全風(fēng)化粉砂巖遇水軟化,巖土體的強度特性發(fā)生變化,抗剪強度大大降低,摩擦力降低,是該勘查區(qū)滑帶主要的物質(zhì)組成。
全風(fēng)化粉砂巖呈薄層狀,遇水軟化,巖土體的強度特性發(fā)生變化,抗剪強度大大降低,摩擦力降低,地層傾向與坡向相近,在重力的作用下會發(fā)生層間滑動,形成順層滑坡或切層滑坡的滑坡類型。導(dǎo)致巖體剝落崩滑的現(xiàn)象。
(3)地質(zhì)構(gòu)造:粉砂巖裂隙發(fā)育,成為雨水入滲通道。
(4)人類工程活動:不穩(wěn)定斜坡是礦山建設(shè)時切坡形成的邊坡,改變了坡體的自然平衡狀態(tài),開挖后無任何防護措施,地表土體裸露,極易受雨水沖刷,土體滑移。
(5)降雨:降雨是導(dǎo)致不穩(wěn)定斜坡發(fā)生的主要誘發(fā)因素。尤其是強降雨或持續(xù)降雨,入滲土體,含礫粉土、全風(fēng)化粉砂巖,易引起土體強度降低和土體重量增加,從而導(dǎo)致邊坡發(fā)生形變破壞??辜魪姸冉档停瑢碌漠a(chǎn)生和發(fā)展有一定影響。
根據(jù)不穩(wěn)定斜坡的變形特征分析,目前總體上處于滑動前期的局部變形階段,在暴雨工況下處于不穩(wěn)定狀態(tài)。由于不穩(wěn)定斜坡穩(wěn)定性較差,若不盡快展開治理,在雨季持續(xù)降雨工況下,不穩(wěn)定斜坡土體飽和,自重荷載加大,滑帶土的抗剪強度指標(biāo)降低,局部變形的滑體將再次發(fā)生變形破壞、變形范圍擴大,并且極有可能發(fā)生不穩(wěn)定斜坡整體失穩(wěn)而下滑,形成滑坡,對坡底礦山人員的安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。
表1 滑坡防治工程分級
根據(jù)統(tǒng)計資料顯示,該礦山不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害主要威脅潘礦山人員的生命財產(chǎn)安全,威脅人數(shù)400 人,潛在經(jīng)濟損失約800 萬元。根據(jù)《滑坡防治工程勘查規(guī)范》(GB/T32864-2016)中滑坡防治工程分級表(表1)和工礦交通設(shè)施重要性分類表(表2)劃分該不穩(wěn)定斜坡防治工程勘查等級為二級。
表2 工礦交通設(shè)施重要性分類表
根據(jù)現(xiàn)場勘查,目前該不穩(wěn)定斜坡未做任何治理措施,因前緣臨空面大,穩(wěn)定性差,坡頂?shù)孛娉霈F(xiàn)滑坡裂縫,邊坡土體松散、雨水易入滲,降雨時因雨水的沖刷及滲透,邊坡土體含水量增加,自重增加,孔隙水壓力升高,抗剪強度降低,邊坡的穩(wěn)定性進一步降低,所以邊坡在降雨等因素的影響下,邊坡可能進一步發(fā)生變形破壞,形成滑坡,嚴(yán)重威脅著礦山人員生命財產(chǎn)安全,一旦成災(zāi)后果不堪設(shè)想。為避免因地質(zhì)災(zāi)害造成礦山生命財產(chǎn)遭受損失,需盡快對該處地質(zhì)災(zāi)害隱患進行治理。
另外建議完善邊坡上部地表排水系統(tǒng),防止地表水入滲和沖刷侵蝕坡面,影響坡體的穩(wěn)定性,在不穩(wěn)定斜坡徹底治理之前,對該不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害隱患點進行監(jiān)測;對不穩(wěn)定斜坡建議采用擋土墻+排水工程相結(jié)合的綜合治理方法。