地质灾害事件回顾(15):2014年8月27日贵州福泉山体滑坡

2014年8月27日,中国贵州福泉发生大规模滑坡。 高速滑坡造成了相当大的破坏。 23人丧生,22人受伤,77所房屋受损。


地理环境背景

2014年8月27日,大约在 20:30中国贵州省黔南市福泉发生了灾难性的顺层岩石滑坡。 滑坡冲入采石场,并从采石场水产生高压流体波,该波将村中的67所房屋掩埋,炸死23人,炸伤22人。滑坡的最大水平纵向长度约为780 m,并且 最大水平宽度约为470 m。 小坝滑坡的体积约为1,410,000立方米,被认为是非常大的滑坡。 该滑坡发生在贵州福泉西北部的一个矿区,位于北纬26°57′27″,东经107°21′38″。

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地理背景图

地质环境

研究区域属于中低山区地形区域。 研究区有上元古界基岩,包括清水江,南拓,斗山托和灯影组。 在斜坡表面上形成了一个斜坡层。 该地区的特点是亚热带季风湿润的气候。 年平均气温为14.3°C,年平均降雨量为1135 mm。 2014年夏天(6月至8月),总降雨量为600至800毫米。 该地区的地下水主要通过裂缝补给雨水。 贵州福泉尚无4级以上的地震记录,地震烈度较弱。 福泉的基本地震烈度被分类为VI级。

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地质图

滑坡特征

小坝斜坡位于高坪背斜的东侧,倾斜角度为120°–130°。 该山峰的最高海拔是海拔1458 m,山脚的海拔约为1230 m,最大海拔差约为228 m。 海拔1360 m以上的斜坡角度为28°–34°。 斜坡脚下有一个废弃的露天采石场,其形状为三角形。 采石场沿E-W方向的最大长度约为875 m,沿N-S方向的最大宽度约为280 m,最大深度为60-80 m。 该坡度受复杂的地质条件和夏季降雨的影响。 在滑坡发生之前,当地降雨持续了将近一个月,采石场充满了水。

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滑坡影像图

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滑坡影像

诱发因素

(1)斜坡地质条件

斜坡的浅层由灯影组和斗山组的硬岩组成,较深的层由南组和清水江组的软岩组成。 断层F在斜坡的下部发育,并向斜坡的内部倾斜。 断层上升侧的岩石风化并强烈卸载。 在断层F的上升侧,滑动主体两侧的清水江组出现明显的差异,倾角为30°-48°,并形成楔形块。 断层F的下倾侧的硬岩比较完整,并发现了磷酸盐。 地层的倾角为38°–41°。 断层F抬起了上倾侧的软岩,这有利于滑动变形。

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工程地质剖面图

(2)采矿活动

该区域的主要工程活动是磷酸盐开采。 挖左坡脚趾,用于地下隧道的开采。 挖出右脚趾进行露天开采,结果形成了一个深度为60-80 m,面积为15240 m2的矿坑。 磷酸盐开采削弱了坡脚趾处的坚硬岩石,降低了坡脚的稳定性。 2014年7月,小坝斜坡进入了缓慢变形阶段。 因此,边坡破坏与边坡开挖密切相关。

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切坡后的最大主应力

(3)持续降雨

根据当地的气象数据,2014年8月,福泉的降雨量达到100-200毫米,几乎每个月的每一天都有降雨记录。 在滑坡发生之前,这种降雨持续了1个月。 2014年7月,小坝斜坡顶部的张裂裂缝宽度明显增加,该斜坡进入加速蠕变阶段。 连续降雨加速了变形,并在诱发滑坡中起了重要作用。 已知长时间降雨会导致滑坡,因为降雨会导致地下水位上升,从而降低有效应力。

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降雨后孔隙水压力

成灾机理示意图

滑坡的形成过程可以分为两个阶段:滑锁段形成阶段和滑锁段破坏-高速滑坡阶段。

(1)滑锁段形成阶段

在自然条件下,尽管被顶的岩石容易滑动和变形,但在被顶侧的坚硬岩石的强力支撑下,小坝边坡总体上是稳定的。小坝斜坡的上层是不饱和的,地下水位较低。由于长期的雨水渗透,由于斜坡的渗透率低,斜坡中的地下水位略有增加。然而,在斜坡的脚趾处开采逐渐削弱了岩体的稳定性。断层上推侧的滑动力引起应力集中,下推侧的硬岩进一步变形,逐渐形成了控制边坡稳定性的锁定段。上升侧岩石的连续变形产生了两个剪切应变集中区,这是两个潜在的滑动面。这些地表中的一个在南投组的顶部,另一个在清水江组的上部。边坡的不断变形和山体的开裂使雨水渗透到边坡并软化了岩体,从而导致边坡稳定性下降和边坡变形增加。应力进一步集中在锁定段。

(2)滑锁段破坏-高速滑坡阶段

持续的降雨导致斜坡上的地下水位上升。 锁定段中的应力积累得到加强,并发生脆性破坏。 由于断层F的存在,高速滑坡的始发区在下倾侧受到限制。 不稳定的岩体被淹没在采石场水中,并以高速度置换了这些水。 下倾侧岩体的突然失稳导致上倾侧岩体失去支撑。 应力集中在南投组顶部上方的上升岩体中,并发生了局部滑坡。 然后,主体滑动体沿清水江组上层顺层平面滑动。

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成灾机理示意图

参考文献

[1] Formation and characteristics of the Xiaoba landslide in Fuquan, Guizhou, China.2017. Landslides. DOI 10.1007/s10346-017-0897-5

作者:F. Lin, L. Z. Wu, R. Q. Huang, H. Zhang

单位:State Key Laboratory of Geohazard Prevention and Geoenvironment Protection,

Chengdu University of Technology

[2] 吕刚,朱要强.贵州福泉滑坡冲击水塘的涌浪过程分析[J].中国地质灾害与防治报,2017,28(04):1-5.

[3]张洪. 贵州福泉小坝滑坡特征及形成机制研究[D].成都理工大学,2016.

[4]张洪,林锋.贵州福泉小坝滑坡特征及形成机制初步研究[J].科学技术与工程,2015,15(35):112-119.

[5]王瑞锋,钟煜豪.贵州福泉滑坡:矿坑积水形成“灾害链”[J].农村.农业.农民(A版),2014(09):41-43.


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