保康城區大堰小區滑坡成因機制及演變趨勢探討

任康進，蘇 昌，殷 美，肖宇煌，張 莉

(1．湖北省地質環境總站，湖北武漢 430034;2．荊州市國土資源局，湖北 荊州 434000)

0 引言

大堰小區滑坡位于保康縣城關鎮，2005年以來變形逐步加劇，每逢雨季均有不同程度的變形。滑坡威脅到大堰小區居民、保康縣鄉鎮企業局、電力公司、農業銀行約2 300人生命財產安全，潛在危害巨大，其演變趨勢甚為業界關注。

1 滑坡環境條件

滑坡處在保康縣城區，發育于清溪河東岸，屬構造侵蝕剝蝕中低山地貌，最高點高程1 142 m，河床高程260 m，最大切割深約860 m，谷底兩岸發育完整兩級階地，一級階地高程約275～290 m，二級階地高程約330 m。

城關地區降雨充沛，最大24 h降雨量158 mm(1975年8月5日)，最大小時降雨量47．9 mm(1975年8月5日)。

區域構造較復雜，位于揚子準地臺玉皇頂向斜北翼，滑坡所在的清溪河東岸為單斜構造，構造線與山體走向基本一致，多呈南北向，主要出露中生代志留系砂頁巖，巖層中傾，為逆向坡。

2 滑坡基本特征

大堰小區滑坡位于清溪河東側山麓［1］，前緣直抵大堰居民小區。滑坡后緣高程385 m，前緣高程300 m，平面形態呈長舌形，縱長約200～210 m，橫寬約60～90 m，面積約1．54×104m2，厚度約 7～24 m，規模約25．4×104m3，為一經過多期次變形的中型土質滑坡(見圖1)。

由于滑坡經歷過較長時段的剝蝕夷平與堆積演化，使其原有的滑坡要素均有不同程度的“退化”，滑坡變形破壞的邊界特征雖已不明顯，但仍可看出其受地形與巖性的控制。

滑坡后緣位于近坡頂的地形陡緩結合部，以2．6 ～3．5 m高的干砌石陡坎為界，坎上坡度 5°～10°，為寬緩的淺耕梯田，坎下為25°～30°的陡坡。滑坡右側緣則受淺切沖溝控制，切割深度＞5 m，總體走向正西，至前部走向漸轉為260°。沖溝長期經暴雨洪水沖刷，底部及北側基巖出露。沖溝底寬0．8～3 m，斷面形態從低位向高位呈“U”型向“V”型漸變，其源頭至滑坡中上部陡坎(高程約358 m處)而驟然中斷。這種“斷頭溝”微地貌，為坡面水流追蹤滑坡側界裂縫或剪裂帶自下而上向源侵蝕發育而成。

3 滑坡成因機制分析

挽近期以來，隨著清溪河不斷下切，形成了較為完整的兩級階地，其中二級階地呈帶狀連續分布，分布高程330～305 m，階面微傾，具有明顯的多元結構，砂卵石堆積層厚一般＞5 m，向坡體內尖滅。

大堰小區滑坡邊界清晰，滑坡前緣松散堆積體堆覆于二級階地以上，說明滑坡的形成是在二級階地形成之后，剪出口位于原二級階地與上部斜坡接觸地帶。

受建房切坡及農田耕作影響作用，滑坡體縱向改造成階狀斜坡，分布有兩級高3～5 m的陡坎，為滑坡體淺表土體滑移提供了良好的臨空條件。受降雨入滲及重力作用，在滑坡體上形成了兩處淺層滑坡TH1及TH2。

TH1∶2008年7月，滑坡體后緣至中部(高程范圍373～360 m)出現局部坍滑變形，坍滑平面近半圓形，規模約1 500 m3。滑移方向280°，滑移后形成的滑壁最高約2．6 m，水平位移3．5 m，前緣直抵坡體上羅彬屋后，坍滑體沖入房屋約100～200 m3，造成毀房兩間。目前屋后擋墻又出現明顯的鼓脹及開裂變形，表明上方坡體還在緩慢蠕滑。

TH2:2010年8月20日，滑坡體中部至前緣(高程范圍347～333 m)局部發生滑動，坡度30°～35°，滑移方向285°，平面近舌狀，寬約45 m，長約30 m，規模約4 700 m3。滑坡造成高良秀屋內、屋后擋墻及屋前地坪多處開裂變形。

滑坡體前、中、后三線陡坎為滑坡再次變形提供了有利的臨空條件，在形成淺層滑坡的同時，滑坡體上其它地方變形也逐步加劇，坡體中、后部橫向拉張裂縫開始顯現并迅速擴張，形成長5～15 m、寬1～20 cm不等的裂縫。眾多裂縫的形成，為大氣降雨入滲滑坡體提供了快速便捷的通道，入滲量較之前劇增，使滑體抗剪強度驟降，坡體自重增加，導致滑坡進一步加劇變形。

4 穩定性分析

4．1 穩定性計算

根據2-2'剖面(見圖2)采用傳遞系數法［2］分別計算滑坡整體和局部穩定性，滑坡穩定性計算參數及計算結果分別見表1、2。

4．2 穩定性分析

滑坡目前整體基本穩定—欠穩定的計算成果與工程地質測繪、鉆探結果相符，與現場宏觀判斷吻合;滑坡局部(中上部和前緣)基本穩定—欠穩定的計算成果與滑坡中上部變形跡象集中、前緣坡度過陡的宏觀認識相同;滑坡內兩處坍滑體欠穩定—不穩定的計算成果與滑坡局部變形跡象強烈相符，與滑坡近期發育階段的破壞模式相對應。

圖1 大堰小區滑坡平面圖Fig.1 Planar graph of landslide．第四系沖、洪積層;2．第四系殘、坡積層;3．第四系滑坡堆積物;4．志留系龍馬溪組;5．滑坡范圍;6．變形建筑物;7．地面裂縫;8．鉆孔編號;9．剖面線及編號;10．探槽及編號;11．地層界線;12．巖層產狀。

表1 滑坡穩定性計算參數建議值Table 1 Suggested value of calculation paramers of landslide stability

圖2 大堰小區滑坡2-2'工程地質剖面圖Fig.2 Engineering geological section of 2-2'landslide．第四系滑坡堆積物;2．第四系沖、洪積層;3．第四系沖洪積層;4．第四系殘坡積層;5．志留系龍馬溪組;6．建筑變形及編號;7．地面裂縫及編號;8．坍滑體及編號;9．潛在滑動面;10．巖層產狀;11．地層界線;12．穩定性計算剖面線及編號;13．孔口標高/孔深。

表2 滑坡穩定性計算結果一覽表Table 2 Schedule of calculation results of landside stability

綜合分析評價，認為大堰小區滑坡現階段整體是基本穩定—欠穩定的，局部是欠穩—不穩定的。滑坡自2005年出現局部變形后，歷年均有持續變形，近期變形明顯加劇，以2008年、2010年變形破壞尤為嚴重，變形地段在滑坡后緣、中部、前緣均有出現。這種在不同時段、不同區域，且變形頻度與幅度不斷加密與加大等種種跡象表明，滑坡正處在持續變形的應力集中期，內部結構已發生變化(滑帶抗剪強度逐漸降低)，處于緩慢加速變形階段。隨著時間的推移和各種不利因素疊加影響下，整體變形跡象逐漸凸顯，一旦條件成熟，滑坡可能復活發生失穩滑動或大規模變形破壞。

5 滑坡演變趨勢

滑坡目前的變形跡象主要表現為地表拉裂、淺表坍滑、房屋變形等，各類變形所在的區域相對較集中，處于滑坡局部變形破壞階段。

滑坡自2005年出現變形后持續至今，近期變形明顯加劇，以2008年、2010年變形破壞尤為嚴重，表明滑坡正在蠕動，內部結構已發生變化(滑帶抗剪強度逐漸降低);從滑坡變形時段來看，多集中發生于汛期雨季，降雨是觸發滑坡復活以及將來產生失穩或大規模變形破壞的主導誘因。

宏觀判斷認為大堰小區滑坡現階段整體是基本穩定—欠穩定的，局部是欠穩—不穩定的。滑坡處在持續變形的應力集中期，變形頻度與幅度正在不斷加大，將來在各種不利因素疊加影響下，整體變形跡象逐漸凸顯，一旦條件成熟，滑坡可能整體失穩滑動或大規模變形破壞。

6 防治措施建議

(1)工程防治建議，滑坡前緣有大片居民區，為防止滑坡復活發生整體失穩和中上部的局部剪出，擬在滑坡中下部設置樁板式抗滑支擋(抗滑樁+預制擋土板)，達到提高滑坡整體穩定性及淺層滑動穩定性的綜合防治效果。

(2)針對滑坡后緣TH1坍滑體已對坡體居民住戶造成危害，采用重力式擋墻進行支擋加固。

(3)同時在滑坡體上設置三條截水溝，沿北側沖溝修筑一條排水溝，可迅速地表排水、減少雨水入滲量，達到提高坡體穩定性的目的。

(4)滑坡中上部經抗滑支擋后，中下部至滑坡前緣坡度較陡，穩定性較差，且緊臨大堰居民小區，擬在前緣坡腳陡坎處設置擋墻，以保證滑坡前緣穩定性。

［1］ 肖宇煌，楊秦．湖北省保康縣城關鎮大堰小區滑坡治理工程設計［R］．武漢:湖北省地質環境總站，2012．

［2］ DZ/T 0219－2006，滑坡防治工程設計與施工技術規范［S］．