滑坡地质灾害发育特征及防治范文

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1概述

茅台镇位于黔北赤水河河畔，是川黔水陆交通的咽喉要地。地处贵州高原西北部，大娄山脉西段北侧。茅台赤水河沿岸分布广大的侏罗系红层，这种特殊地层据研究与当地酿酒质量有重大的关系。根据《赤水河上游生态功能区规划》有关规划该区域被划为国酒特殊水源保护区及国酒特殊经济区[1]。该地区是中国酱香型白酒圣地，域内白酒业兴盛，聚集了以茅台酒为代表的一大批名优白酒生产企业。同时该地区也是仁怀市滑坡地质灾害高易发区，滑坡地质灾害高发、频发。随着国民生活水平的提高，刺激了对名优白酒的需求，在茅台镇赤水河沿岸侏罗系红层分布区激起一轮酒厂建设的浪潮。工程建设极易诱发滑坡等地质灾害。笔者有幸在此区域开展过地质环境调查项目，分析了该地区地质灾害特征及分布特点，结合该地区出现典型地质灾害情况，针对该地区工程建设提出一些看法。

2区域地质环境背景条件

茅台镇赤水河沿岸地区地貌主要为浅切低中山向斜谷地，赤水河为最低侵蚀线。属中亚热带湿润季风气候，基本特点是冬暖、夏热、少雨，年均17.4℃，夏季最高温度达40℃，炎热季节达半年之久。冬季无霜期长，温差小，年均无霜期多达359d。而年降雨量仅800~900mm，是仁怀市内的少雨区。境内河流均属于长江流域赤水河水系，赤水河此段大体由南向北完全流入四川境内，两岸发育众多支流。出露地层主要为白垩系侏罗系红色砂岩、泥岩地层，俗称红层，主要有白垩系茅台群（K2m）紫红色砾岩、侏罗系上沙溪庙组（J2s）紫红色长石砂岩、粉砂岩、粘土岩，侏罗系下沙溪庙组（J2x）紫红色砂岩、粉砂岩、粘土岩互层、侏罗系中下统自流井群（J1-2zl）紫红色粘土岩、砂岩夹泥灰岩。构造上该区处于茅台向斜核部附近，茅台走向整体呈“S”状，在该区域呈现倒转的向斜。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），境内地震动反应谱特征周期为0.35，地震动峰值加速度为0.05g。根据地震动峰值加速度分区和地震基本烈度对照表，仁怀市境内地震基本烈度为Ⅵ度。区域岩类主要为软质岩组，抗压强度低，易风化。地下水类型为基岩裂隙水，由大气降水补给，沿基岩裂隙赋存运移，在地势低洼处以泉点形式排泄。人类工程活动较强烈，因为该地区位于酿酒的黄金地段，酒厂建设活动、城镇建设、交通建设迅速发展。20世纪90年代之前耕植率普遍较高，植被破坏严重，随着近年来天保工程、退耕还林、还草工程的实施，生态植被逐渐恢复。

3地质灾害发育情况

在20世纪50年代，茅台地区就有“山摇地动之说”。20世纪60年代，茅台酒厂的房屋开裂、地面下陷、道路破坏现象时有发生。20世纪80年代随着茅台酒厂的扩建，有关勘探部门对茅台滑坡分期、分批进行了勘探，查明当时大小滑坡共20多处。随后茅台酒厂对这些滑坡进行了治理。之后茅台酒厂对其新建酒厂斜坡进行了抗滑桩等支护措施，取得了较好的效果。根据最新的统计数据表明[2]，至调查时间截止，茅台镇共有13处地质灾害隐患点，有11处位于赤水河两岸硅质碎屑岩“红层”分布区，其中10处滑坡，1处泥石流。以滑坡为主，地质灾害均为小型。该区域为滑坡地质灾害高易发区[3]。赤水河河畔的S208省道雨季多次诱发滑坡及落石，交通中断，给当地的生产生活带来诸多不便。近年来由于赤水河西岸酿酒业的快速发展，新建或厂房扩建，诱发地质灾害失稳加剧。

4滑坡地质灾害发育特点

目前该区域滑坡地质灾害主要有3种类型，分别为残坡积层滑坡、崩滑、顺层滑坡3大类。在赤水河东岸（茅台酒厂所在区域），该区域岩层产状为280°~295°∠15°~20°，斜坡多形成顺向坡，地形坡度多在15°~30°，暴雨气象条件下，比较容易发生残坡层滑坡，此类滑坡主要沿岩土界面滑动，规模较小。还有一类为顺层滑坡，随着人类工程建设活动的加强，切坡形成临空面及河流冲蚀形成了临空面，而侏罗系自流井组地层发育多层泥岩与砂岩互层，泥岩、砂岩接触面也容易形成潜在滑坡，在降雨条件下及人工加载的情况下容易诱发此类滑坡。陈佑德等[4]运用遥感技术对赤水河东岸地区古滑坡进行研究分析，在茅台镇赤水河东岸解译了古滑坡的分布及特征。根据笔者在现场的调查情况，该地区岩层产状与地形坡度基本一致，在河流下蚀过程中切断岩层及人为削坡形成临空面的情况下，才能形成此类顺层滑坡。在赤水河西岸地区斜坡大多为逆向坡，地形坡度较陡，主要为小型的崩滑破坏。主要在强降雨的状态下，表层土体饱水，比较高大的乔木根部加固效果有限，在自重及风荷载作用下，根部对周围土体的拖拽作用，加剧土体的破坏，从而产生崩滑现象。在赤水河河西岸部分地区，部分斜坡为顺向破，在人为开挖形成临空面的情况下，也容易沿岩土界面及泥岩与砂岩接触面产生滑坡。近年来，随着茅台镇赤水河西岸酿酒业新一轮的建设，诱发滑坡呈加剧的趋势。以下以茅台镇西岸一扩建的酒厂形成滑坡为例来具体分析。

5典型滑坡地质灾害案例

该滑坡位于茅台镇赤水河西岸椿树村兰家湾一带。由于下部一酒厂扩建切坡形成陡坎诱发其上部坡体发生变形，引起2个酒厂酒库、制曲车间、地坪产生开裂现象，引起了责任纠纷[5]。上部酒厂采用桩基础，桩长在滑面以下。达该滑坡位于斜坡的一小山脊位置（详见图1、图2），东西两侧为冲沟，地形坡度约15°。人类工程活动强烈，分布多个酒厂。出露地层为侏罗系中统上沙溪庙组（J2s）紫红色砂岩、泥岩。岩层产状340°∠25°，岩体中主要发育2组优势裂隙，裂隙产状为345°∠70°、65°∠55°，裂隙宽0.5~5cm，裂隙间距0.5~2m，粘土充填，岩体完整性较差。构造上处于茅台向斜核部位置。

该滑坡位于一老滑坡后缘地带（该老滑坡于1992年雨季滑动失稳），滑坡呈圈椅状，前缘最宽处达82m，纵长43m，主滑向340°，滑体达4.23×104m3，属于小型浅层牵引式滑坡。滑坡边界受地形及变形裂缝控制，某酒厂2酒库后形成弧形的张拉裂缝，控制滑坡的后缘边界；前缘边界受酒厂3下部切坡形成6~9m的临空面，控制滑坡前缘边界。该开挖临空面没有及时修建挡土墙，后来在该位置修建了抗滑桩；左侧缘受冲沟控制，右侧边界沿下部开挖临空面边界山脊线控制。滑体物质以紫红色残坡积土、侏罗系中统上沙溪庙组（J2s）的强风化紫红色泥岩、砂岩。滑床位侏罗系中统上沙溪庙（J2s）中风化紫红色泥岩、灰褐色砂岩地层。滑面位于沙溪庙组强风化紫红色泥岩与中风化灰褐色砂岩的接触面。强风化紫红色泥岩在遇水软化呈粘土状，力学强度低。变形特征：在滑坡上发育多条裂缝，滑坡后缘发育地面裂缝DLF1~DLF5，这些裂缝发生时间在2014年3~4月之间（此时间较好也在下部酒厂切坡开挖及挡土墙施工时间）。DLF1（裂缝1）发育于某酒厂酒库地坪上（该建筑为框架结构，采用桩基础），裂缝长约20.7m，宽约0.2~2cm，可见深度2~3cm，裂缝走向248°，倾向334°，其北西侧下错2~3mm，无充填，裂面新鲜粗糙，为拉张裂缝。DLF2（裂缝2）为DLF1的西端延伸，出现在工棚地面上，呈弧形，长约16m，向北西侧下错约1~2mm，裂隙走向210°，无充填，裂面新鲜粗糙，为拉张裂缝。DLF3位于酒库东南角的道路上，裂隙长度约17m，走向230°为拉张裂缝，已被水泥砂浆填补。DLF4，位于国和酒业场区酒库道路上，裂缝长度约55m，宽度0.5~4cm，裂缝走向为250°，延伸性较好，可视深度2~5cm。DLF5出现在锅炉房（烟囱）与酒库间，裂缝长度约26m，宽度0.5~2cm，裂缝走向为250°，延伸性较好。

在滑坡中下部也发育多条裂缝，如裂缝DLF7：该裂缝发育于酒库下方基础与堡坎间，裂缝长度约64m，宽度20~30cm，可见深度为1~3m，可见基础及土层，基础与堡坎错落0.5~1.7m，裂缝走向为250°倾向340°，延伸性较好。据访问，裂缝DLF7所在位置在开挖前已出现局部堡坎沉降及坍塌现象，但未见裂缝出现。此外，酒厂1与酒厂2酒库也可见多条裂缝。滑坡影响因素与变形破坏机制分析：影响因素：地形地貌方面：该滑坡区域属于赤水河谷低中山侵蚀斜坡地貌，地形坡度在15°左右，两侧发育2条冲沟；岩土体结构：该区域出露红层侏罗系中统沙溪庙组砂岩、泥岩及砂岩、泥岩互层。地层产状与坡向相同，为典型的顺向破。地层中泥岩已风化，在水的作用下力学强度大大降低；降雨的影响:工作区降水丰富，对滑坡的影响主要有2个方面，一方面大气降水渗入地下增加了斜坡岩土体的自重；另一方面雨水渗入地表，对强风化泥岩起软化作用，大大降低潜在滑面的抗剪强度，斜坡失稳概率大大增加（地下水位埋藏较深）；人类工程活动影响：该区域是酱香型白酒酿造的黄金地段，修建酒厂等工程活动强烈，切坡平整现象常见。该滑坡前缘位置2013年底由酒厂3修建道路切坡未能及时支护形成了6~9m临空面，其上部逐步出现大量张拉裂缝。该滑坡形成机理主要为在红层顺向斜坡中，由于工程活动切坡形成临空面，在降雨的影响下，下部强风化泥岩雨水软化，抗剪切强度大大降低，沿强风化泥岩与下部砂岩形成潜在的滑动面而发生变形。

6防治建议

①茅台地区为滑坡地质灾害高易发区，斜坡容易沿岩土体接触面产生滑动，顺向斜坡也容易在工程建设切坡工程中沿软弱结构面（层面）产生滑动破坏。而此区域为酿酒的黄金地段，工程活动十分强烈，工程建设项目应加强地质勘查工作，开挖坡体应及时对坡体进行支护。②该地区绿化避免采用高大的乔木，可选择比较低矮的灌木及草本植物。高大的乔木其根部类似树根桩加固深度有限，因其不断增强的自重及强降雨、风荷载传递等作用下，根部对土体的拖拽作用反而破坏土体的强度，对斜坡的稳定性不利。③加强该地区地质灾害方案教育工作，文中列举的典型滑坡形成的一个重要原因在于下部酒厂有关人员套用其他地区的建设经验，开挖临空面未能只是支护及支护较弱，造成人为因素诱发的滑坡地质灾害。

7结语

茅台地区是滑坡地质灾害高易发区，滑坡的形成与该地区地形地貌、地层岩性、地质构造、人类工程活动、降雨因素密不可分。区域主要发育3类滑坡类型——残坡积堆积层滑坡、顺层岩质滑坡、小崩滑。茅台赤水河西岸是酿酒的最后黄金地段，新建酒厂等工程活动十分强烈，建设过程应该加强地质勘探活动，对建筑物加载应该引起重视，对边坡应该加强支护以保护当地独特的环境。斜坡生态绿化尽量选用低矮的灌木种类，以减小其对斜坡的不利影响。加强对当地民众地质灾害防治宣传工作，增强民众防灾减灾的意识。

作者：段方情 宁黎元 罗和平 单位：贵州省地质环境监测院