安徽岳西縣某礦山地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的形成機(jī)制探討

徐 紅

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局326地質(zhì)隊(duì)，安徽 安慶 246003）

地質(zhì)災(zāi)害作為一種不良的地質(zhì)現(xiàn)象，其形成原因由多種因素引起。在特定的地質(zhì)作用和自然條件下常形成崩塌、滑坡、泥石流、塌陷等地質(zhì)災(zāi)害。本次技術(shù)人員受業(yè)主委托，承擔(dān)了礦山地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的野外調(diào)查和地質(zhì)災(zāi)害治理工程勘查等工作，系統(tǒng)收集了大量的地質(zhì)資料。通過實(shí)例分析，對(duì)礦山開采區(qū)周邊常見的地質(zhì)災(zāi)害類型的形成機(jī)制進(jìn)行詳細(xì)解剖，以期為其他礦山的地質(zhì)災(zāi)害防治提供工作經(jīng)驗(yàn)。

1 災(zāi)害點(diǎn)概況

本次研究的地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)位于安徽岳西縣某礦區(qū)，屬于大別山地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)區(qū)。

該滑坡點(diǎn)受2020年6月的強(qiáng)降雨影響，發(fā)生了整體滑動(dòng)，滑坡周界已明顯可見，滑坡平面形態(tài)總體呈舌形，滑坡體順坡堆積于村民屋后及村道內(nèi)側(cè)。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘察，此次滑坡體長(zhǎng)約48.33m，寬約30.92m，平均厚約5m～7m，主滑方向170°，滑坡體成分為強(qiáng)風(fēng)化黑云斜長(zhǎng)片麻巖，呈砂礫狀、碎塊狀。

2 易發(fā)地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域的地質(zhì)特征

本次研究區(qū)域整體屬于大別造山帶，位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)淮陽臺(tái)隆岳西臺(tái)拱內(nèi)岳西構(gòu)造帶，由復(fù)雜的變質(zhì)巖層（石）組成，受多期強(qiáng)烈韌性變形構(gòu)造作用，形成了極其復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造。形成一系列北東向、北西向開闊褶皺和斷裂構(gòu)造，區(qū)內(nèi)礦石裂隙發(fā)育（圖1），出露地層屬于秦嶺—大別山地層區(qū)桐柏—大別山地層分區(qū)。

圖1 研究區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖

2.1 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況

易發(fā)地質(zhì)災(zāi)害位置所在區(qū)域?qū)俅髣e山東南腹地低山區(qū)，地貌坡面凹凸不平，沖溝發(fā)育，溝谷多呈“V”形，自然坡度在25°～40°不等。

場(chǎng)地標(biāo)高210m～240m，自然坡度15°～25°，點(diǎn)位走向22°，梯地坎高0.5m～1.2m。坡體前緣臨空，在2020年6月23日連續(xù)強(qiáng)降雨等誘發(fā)因素下，坡體失穩(wěn)引發(fā)滑坡地質(zhì)災(zāi)害。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀察，滑坡平面形態(tài)總體呈舌形，長(zhǎng)約48.33m，寬約30.92m，平均厚約5m～7m，主滑方向170°?；麦w巖石成分為強(qiáng)風(fēng)化黑云斜長(zhǎng)片麻巖，呈砂礫狀、碎塊狀。礦體已出現(xiàn)整體滑動(dòng)，滑坡周界呈弧形?；潞缶壎缚哺?.3m～2.2m，坡度65°～80°。經(jīng)測(cè)量，控滑動(dòng)裂隙面產(chǎn)狀分別為：①157°∠35°，為滑坡體的滑動(dòng)面；②285°∠83°，控制滑坡體側(cè)壁；③330°∠43°，控制滑坡體后緣面，后緣山坡未見張拉裂縫。

受牽引力影響，出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害的礦區(qū)周圍可見3條明顯的張拉裂縫：裂縫1位于地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生點(diǎn)東側(cè)，延長(zhǎng)約12.25m，走向85°，裂縫張開約0.05m～0.1m，可見深度小于0.2m，地表混凝土墩發(fā)生歪斜；裂縫2、3位于地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生點(diǎn)的西側(cè)，延長(zhǎng)3m～5m，裂縫寬0.1m～0.2m，目前地面尚未下錯(cuò)。

2.2 水文地質(zhì)條件

本次研究礦山含水巖層為軟-堅(jiān)硬黑云斜長(zhǎng)片麻巖，礦山地下水賦存于強(qiáng)風(fēng)化風(fēng)化裂隙和構(gòu)造裂隙中，空間分布極不均勻，無明確的地下水位，地下水補(bǔ)給來源主要為大氣降水?；鶐r裂隙水直接接受大氣降水補(bǔ)給，逕流方向總體為自坡頂向坡腳運(yùn)動(dòng)，水量較小。根據(jù)野外調(diào)查，坡體未見明顯滲水現(xiàn)象。研究區(qū)上覆第四系殘坡積層厚度較薄，強(qiáng)風(fēng)化片麻巖直接出露地表，呈散體狀，有利于大氣降水滲透補(bǔ)給。地下水逕流路線主要受地形和構(gòu)造線控制，總體是順山勢(shì)由山坡向山間谷地排泄。因此，研究區(qū)內(nèi)礦山水文地質(zhì)條件補(bǔ)給情況良好。

2.3 工程地質(zhì)條件

研究區(qū)內(nèi)較廣泛出露黑云斜長(zhǎng)片麻巖組，屬變質(zhì)巖，呈碎塊狀結(jié)構(gòu)，片麻理構(gòu)造。礦石抗壓強(qiáng)度80MPa～220MPa，軟化系數(shù)0.75～0.95。礦體裂隙發(fā)育，多為閉合裂隙，裂隙面平直。主要發(fā)育三組裂隙：①157°∠35°，可見延伸長(zhǎng)度約1m，發(fā)育密度0.1～0.3條/m，閉合；②285°∠83°，可見延伸長(zhǎng)度1m～2m，發(fā)育密度0.05～0.3條/m，閉合；③330°∠43°，可見延伸長(zhǎng)度1m～2m，發(fā)育密度0.3～0.5條/m，閉合。經(jīng)裂隙切割作用，礦體呈碎裂結(jié)構(gòu)。斜坡表層片麻巖體遭受風(fēng)化作用強(qiáng)烈，根據(jù)鉆孔資料顯示，按其風(fēng)化程度可分為強(qiáng)風(fēng)化層及中風(fēng)化層。因此，研究區(qū)內(nèi)工程地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。

3 礦山地質(zhì)災(zāi)害的形成機(jī)制

根據(jù)本次野外現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及綜合分析，認(rèn)為礦山地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生區(qū)域形成原因主要有以下幾方面：特殊的地形地貌、特殊的地層巖性條件、水文地質(zhì)作用、礦山開采活動(dòng)。

3.1 地形地貌影響

大別山造山帶在長(zhǎng)期的地質(zhì)作用下，形成了溝谷切割深、地形起伏大的特殊地貌，致使地表水徑流快、地下水水力坡度大，為突發(fā)性滑坡災(zāi)害提供了動(dòng)力條件。而本次滑坡點(diǎn)位于低山山坡坡腳至中部地帶，地形相對(duì)高差達(dá)22m、坡度在20°～25°，導(dǎo)致斜坡巖土體穩(wěn)定性較差，且造成礦石風(fēng)化差異明顯，陡峭地貌為礦山地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生提供了動(dòng)力條件。

3.2 地質(zhì)礦物形態(tài)作用

根據(jù)區(qū)域礦物形態(tài)特征及鉆孔勘探資料顯示：研究區(qū)內(nèi)地質(zhì)礦物多為黑云斜長(zhǎng)片麻巖。礦石硬度低，具有自然風(fēng)化后呈松散砂狀，物理力學(xué)強(qiáng)度低，遇水易軟化等顯著特點(diǎn)。同時(shí)，地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)點(diǎn)邊坡的片麻理面傾向與山坡形態(tài)一致，邊坡類型為順向坡。在惡劣的強(qiáng)降雨天氣下發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的概率極高，特殊的礦物特性也為地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生提供了物質(zhì)來源。

3.3 水文地質(zhì)作用

礦山開采區(qū)域內(nèi)地下水的侵蝕作用也是地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的主要誘因之一，片麻巖強(qiáng)風(fēng)化后結(jié)構(gòu)松散，為地下水存儲(chǔ)提供了空間。降雨期間，雨水、地表水滲透到軟弱層中，提高了地下水位，增加了礦體的自重，大大降低了土體的抗剪強(qiáng)度，增加了坡體的不穩(wěn)定程度。在長(zhǎng)期持續(xù)的地下水浸泡作用下，礦區(qū)巖土體更易產(chǎn)生崩滑。降雨強(qiáng)度較大且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)是發(fā)生礦體滑動(dòng)，崩塌的一個(gè)主要誘發(fā)因素。

3.4 人為不合理活動(dòng)影響

研究區(qū)內(nèi)地貌崎嶇，人類工程活動(dòng)對(duì)周邊地質(zhì)環(huán)境的穩(wěn)定性產(chǎn)生了重要影響。本次研究地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)點(diǎn)也見人為工程活動(dòng)，坡體出現(xiàn)了3m～5m不等的較陡立臨空面（坡度一般60°～75°），破壞了礦體的自然穩(wěn)定狀態(tài)，且未采取防護(hù)措施。在地表水沖刷、地下水滲透下逐漸軟化，在自重和地下水滲透力作用下形成地質(zhì)災(zāi)害。

4 滑坡性質(zhì)及穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

通過調(diào)查以往礦山發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的破壞程度，結(jié)合區(qū)內(nèi)地質(zhì)資料分析，安徽岳西縣某礦山地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)點(diǎn)多因地形坡度大、松散且易風(fēng)化巖性、特殊的水文地質(zhì)條件及人類開采活動(dòng)影響的共同結(jié)果。

根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害穩(wěn)定性分析和現(xiàn)狀調(diào)查，礦山地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)目前處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，片麻理傾向坡外，為順向坡，且隱患體前緣臨空。在自然降雨及其他因素影響下，礦體穩(wěn)定性較差，礦體中上部容易發(fā)生小規(guī)模崩塌。另外部分區(qū)域還發(fā)現(xiàn)有山體裂縫，在長(zhǎng)期的的雨水沖刷和繼續(xù)風(fēng)化作用下，坡體還可能存在沿強(qiáng)片麻理、表層棕黃色片麻巖與下層灰黑色片麻巖接觸界面產(chǎn)生整體滑移風(fēng)險(xiǎn)。

如不采取治理措施，礦體發(fā)生滑動(dòng)、崩塌的可能性大，發(fā)展趨勢(shì)處于不穩(wěn)定狀態(tài)，將對(duì)礦山周邊居民的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成威脅，隱患等級(jí)為中型。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察及地形測(cè)繪結(jié)果，推測(cè)未隱患體界線呈弧形，面積2278.175m2，尚未滑動(dòng)區(qū)域方量約5700m3。該地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)規(guī)模雖較小，但是一旦發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害將造成嚴(yán)重的不良社會(huì)影響。

5 結(jié)語

（1）地災(zāi)點(diǎn)所在大別山區(qū)為地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)區(qū)，其災(zāi)害的發(fā)生和發(fā)育主要與地形地貌、地質(zhì)巖性、水文地質(zhì)條件及人類不合理的開挖有著密切關(guān)系，連續(xù)強(qiáng)降雨是誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的主要因素。

（2）經(jīng)詳細(xì)勘測(cè)，該滑動(dòng)體長(zhǎng)約81.32m，寬約48m，滑動(dòng)面積約4960m2，平均厚約1.5m～3.6m，呈舌型，主滑方向170°，方量約5520m3，為淺層牽引式滑坡，規(guī)模為小型。根據(jù)上述勘查結(jié)果及邊坡穩(wěn)定性分析，礦山地質(zhì)災(zāi)害的治理建議是清除滑坡堆積體，對(duì)隱患體進(jìn)行削除；邊坡坡腳采取重力式擋土墻進(jìn)行支擋，并布置截排水溝，完善項(xiàng)目區(qū)排水系統(tǒng)。

（3）通過對(duì)礦山地質(zhì)災(zāi)害的形成機(jī)制進(jìn)行系統(tǒng)分析，認(rèn)為該區(qū)域內(nèi)要重點(diǎn)做好惡劣天氣下不合理開挖山體區(qū)域的防治工作，尤其是臺(tái)風(fēng)季節(jié)，要加大巡查和監(jiān)測(cè)力度。