孟家槽不穩定斜坡穩定性分析評價

徐 挺 吳鈺梁 楊 可

(1．三峽大學三峽庫區地質災害教育部重點實驗室，湖北宜昌 443002; 2．永業行評估咨詢有限公司，湖北武漢 430032)

1 概述

孟家槽不穩定斜坡位于汶川縣綿虒鎮場鎮東側老213國道東側斜坡地帶，坡腳處為綿虒鎮鎮區規劃建設區。孟家槽不穩定斜坡上共分布有10個崩塌區，其中包括5個危巖段等規模較大的災害體(見圖1)。孟家槽不穩定斜坡在“5·12”地震前，未發生明顯的變形跡象。受地震作用，斜坡表層巖土體被松動，形成多個災害體，坡腳處堆積體自身表層穩定性差，斜坡表面有大量的危方危石，這些都嚴重危及坡腳處老213國道線和綿虒鎮城鎮居民的生命財產安全，同時嚴重制約綿虒鎮災害重建工作的順利開展。

2 形成機制及主要誘發因素

2．1形成機制

孟家槽不穩定斜坡區域內，地形坡度、高差均比較大，在構造及風化卸荷的強烈作用影響下，基巖的節理呈裂隙發育，尤其在“5·12”地震作用下，表層巖土體更加松動，大面積發生了崩塌破壞。

2．2 主要誘發因素

1)地形地貌。

處于孟家槽不穩定區域中的斜坡，大部分坡角為35°～50°，某些局部較陡的巖段角度達到50°～75°，較陡的坡度給斜坡提供了變形的動力，使斜坡的穩定存在一定隱患。

圖1 孟家槽不穩定斜坡全貌

2)地質結構。

分析測繪和探槽所得出的數據，在斜坡表面層土體一般小于2．5 m，比較淺，結構相對松散，給地表水往下滲提供了條件;下伏基巖表現為強～中風化形狀，巖體表現為碎裂形狀和碎塊石形狀;巖土體接觸面角度一般大于35°，比土體的內摩擦角要小;斜坡上覆土體不穩定，容易發生下滑崩塌變形。這些都會對斜坡的穩定產生一定影響。

3)地質構造。

勘查區內構造強烈，茂汶斷裂即從坡腳附近穿過，在這種構造的強烈作用下，巖體一般存在有3組～5組裂隙，極為發育;同時還存在有一些沒有順序和沒有規律的裂隙;巖體被切割，呈現出碎裂形狀和碎塊體形狀，這種地質構造對斜坡的穩定會產生不利影響，特別是在基巖斜坡帶。

4)雨水作用。

雨水在進入坡體以后，使坡體的重量增加，從而造成坡體內潛在的滑移面和結構面的力學性能不穩定，并且裂隙面間的孔隙水壓力也隨之增大，這些都會導致坡體的不穩定。因而降雨是造成坡體穩定性變化的主要誘發因素之一。

5)地震作用。

在地震作用下，坡體物質都變得松動易滑，而且坡體的下滑力和外傾推力也隨地震而加大了，這也會對坡體的穩定產生不利影響。勘探區所在的位置靠近龍門山斷裂帶西北側和茂汶斷裂帶，受地震的影響較大，故地震是影響斜坡穩定性的主要誘發因素之一。

3 不穩定斜坡穩定性分析評價

本次勘查穩定性分析評價主要采用赤平極射投影分析法和工程地質類比法進行穩定性分析和評價。

1)1號崩塌區及其WYD01～WYD05危巖段、2號崩塌體、3號崩塌體、4號崩塌體及10號崩塌體穩定性分析評價。上述區域均屬巖質陡坡，存在外傾型結構面和結構組合面，其變形破壞模型以局部滑塌破壞為主。其次因地震的松動影響，局部巖體以墜落和傾倒破壞為主。根據其破壞模式采用赤平極射投影分析法進行穩定性分析和評價。

以上崩塌體的坡向近一致，主崩方向為283°～312°。從表1可知，這個邊坡的結構符合基本穩定～不穩定結構，裂隙①的傾向和坡向基本相同，為一條主要控制裂隙，裂隙②、裂隙③投影判定為組合結構面傾向和坡向基本相同或者二者以小角度相交，某些小范圍的巖體可能會沿著裂隙①、裂隙②和裂隙③組合結構面出現滑塌式破壞。裂隙①、裂隙②及裂隙③相互交點在均坡肩附近，巖體在這里容易發生小范圍的掉塊。分析測繪和探槽所得出的數據，這段邊坡裂隙之間距離分布比較小，結構面結合判定為一般～差，其中有幾對裂隙把巖體切割成為小碎塊狀體，在“5·12”地震作用下，巖體變得松動易滑。綜合判定這幾處崩塌體和危巖段整體穩定性稍好，局部處呈基本穩定狀態～欠穩定狀態，但隨著降雨的長期作用和地震作用，局部穩定性將下降，易發生局部滑塌破壞。

2)5號崩塌區、7號崩塌區、8號崩塌區及9號崩塌區穩定性分析評價。上述崩塌區滑塌體厚度較小，一般1 m～3 m，局部陡坡地段達13 m，從其變形跡象看，其變形破壞模式以滑塌式或滑移式破壞為主。故通過坡體的地形特征、結構特征、變形跡象分析對其穩定性作定性的分析評價。

崩塌區所在斜坡坡角均較陡，一般45°～50°，坡體巖土體接觸面傾角37°～50°。為坡體的變形提供了有利的動力來源和潛在滑移面或結構面。在受到地震誘發作用下，坡體沿巖土體接觸面和強風化帶內結構面發生了滑移變形，甚至失穩破壞。目前崩塌體后緣及兩側均形成了斷壁，斷壁后緣有卸荷張拉裂隙，利于降雨的入滲。但巖土體接觸面和基巖結構面的抗剪力學性能較高，故綜合判定其目前處于基本穩定狀態。但是，在崩塌區中部和中下部，均存在松散的崩積物，在暴雨時，易發生泥石流災害。

表1 危石帶穩定性分析一覽表

3)6號崩塌區穩定性分析評價。6號崩塌區所在斜坡坡角較陡，一般在50°以上，為坡體的變形提供了有利的動力來源和潛在滑裂面或破裂面。崩塌區主要崩塌部位在坡肩處，已經崩塌厚度約1．3 m，后緣形成卸荷拉張裂縫，卸荷帶寬度2 m～3 m。由于斜坡坡角較陡，表層土體受地震作用松動，隨著地下水長期作用，后緣卸荷裂隙將進一步發展，故該崩塌體表層土體目前處于欠穩定狀態，但整體的穩定性好。

4)DJ01～DJ13崩塌堆積體穩定性分析評價。除已有的老堆積體外，新近形成的崩塌堆積體坡角較陡，一般坡角35°～40°，上陡下緩，從崩塌體變形情況看，其變形主要表現在坡體表層危石發生滾落，表層土體在雨水和地表水沖刷下形成坡面泥石流和小型泥石流。從周邊穩定堆積體坡體看，穩定坡角小于35°，按35°坡角作為堆積體的穩定坡角的界限值(自然休止角)。按此方法來判定堆積體表層的穩定狀態。DJ01，DJ02，DJ04，DJ06，DJ08，DJ09，DJ011崩塌堆積體坡角均大于35°，處于欠穩定狀態;DJ03，DJ05崩塌堆積體坡角均接近35°，處于基本穩定狀態;DJ07，DJ10，DJ013崩塌堆積體坡角均小于 35°，處于穩定狀態。除DJ07，DJ10，DJ013崩塌堆積體處于穩定外，其余堆積體表層安全儲備不足。

4 結語

通過對孟家槽不穩定斜坡的全面勘察，對其穩定性的分析評價，為孟家槽不穩定斜坡應急治理設計提供可靠的地質依據，為汶川縣災后恢復重建工作的順利實施及居民的生命財產安全提供了有力保障。

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