古滑坡復(fù)活機(jī)制研究

朱艷歌ZHU Yan-ge；倪振強(qiáng)NI Zhen-qiang

（聊城大學(xué)建筑工程學(xué)院，聊城 252000）

（School of Architecture &Civil Engineering，Liaocheng University，Liaocheng 252000，China）

0 引言

古滑坡一般指第四紀(jì)以來，一些過去滑動(dòng)過的滑坡，邊坡已保持穩(wěn)定，但古滑坡有可能復(fù)活或再次滑移。這種復(fù)活現(xiàn)象，可能是天然發(fā)生的，如降水、地震引起的次生災(zāi)害等；也可能是人為引起的，特別是在當(dāng)今開展大規(guī)模的經(jīng)濟(jì)建設(shè)中，尤為常見。如今，正在展開的西部大開發(fā)工程建設(shè)中，特別是一些高速公路的建設(shè)，絕大部分是在山區(qū)，古滑坡復(fù)活問題屢見不鮮，造成了大量的經(jīng)濟(jì)損失，已引起人們的重視[1]。本文在大量野外調(diào)研的基礎(chǔ)上，研究和總結(jié)了古滑坡的復(fù)活機(jī)制。通過某一具體實(shí)例，對(duì)古滑坡的復(fù)活機(jī)制進(jìn)行了討論分析，并提出了相關(guān)治理方案，為同類型古滑坡的評(píng)價(jià)和治理提供了一些可借鑒的方法。

1 引起古滑坡復(fù)活的自然因素

1.1 地質(zhì)構(gòu)造因素 基巖破碎、節(jié)理發(fā)育、具弱蝕性的斷裂破碎帶、軟弱結(jié)構(gòu)面等不利地質(zhì)條件是影響古滑坡復(fù)活的一個(gè)重要因素。

1.2 巖層巖性因素 巖層巖性是滑坡發(fā)生的物質(zhì)基礎(chǔ)，地層巖性軟弱、巖土體松散、強(qiáng)度不高、親水性好、滲透性較大，則易在雨水和地下水作用下因強(qiáng)度降低而形成滑動(dòng)帶，為滑坡復(fù)活提供了基本條件。

1.3 降水和地下水的影響 古滑坡在遇到連續(xù)或強(qiáng)降雨過程時(shí)，雨水順地表巖土體孔隙滲入轉(zhuǎn)化為地下潛水，進(jìn)入滑體內(nèi)部，弱化巖土體的性質(zhì)，降低滑體土體的物理力學(xué)性質(zhì)，同時(shí)使滑坡帶過度飽和產(chǎn)生滯水，長(zhǎng)時(shí)間濕潤(rùn)和潤(rùn)滑滑帶巖土體，使巖土體自重增加重力勢(shì)能增加。同時(shí)雨后地下水位的升高，雨水產(chǎn)生的靜水壓力和動(dòng)水壓力，使巖體間的有效正應(yīng)力和摩擦阻力降低，從而加速滑坡的運(yùn)動(dòng)，降雨和地下水對(duì)古滑坡的復(fù)活起了重要的促進(jìn)和加速作用[2]。

1.4 地震因素 地震作為最強(qiáng)烈和最迅速的作用，可加速滑坡體的下滑力，促使滑坡體產(chǎn)生滑動(dòng)。地震震動(dòng)的累積作用導(dǎo)致滑坡體滑面強(qiáng)度參數(shù)降低。采用彈塑性模型、莫爾庫(kù)侖屈服準(zhǔn)則對(duì)滑坡復(fù)活的三維模擬結(jié)果表明[3]，地震作用下滑坡變形破壞受坡體形態(tài)的影響較顯著，滑坡體對(duì)地震波具有明顯的放大效應(yīng)。

2 引起古滑坡復(fù)活的人為因素

2.1 古滑坡體上的建設(shè) 由于對(duì)古滑體的認(rèn)識(shí)不足，一旦在古滑坡體上進(jìn)行大規(guī)模建設(shè)，極易發(fā)生危險(xiǎn)。地面垂直荷載會(huì)給古滑坡體增添附加下滑力，加上地面施工擾動(dòng)，破壞了天然形成的穩(wěn)定受力平衡狀態(tài)，使古滑坡體因無法繼續(xù)承受上部荷載，而萌發(fā)古滑坡復(fù)活滑動(dòng)[4]。

2.2 坡腳開挖 因道路交通建設(shè)等原因進(jìn)行的坡腳開挖對(duì)于古滑坡復(fù)活有重大影響，坡腳開挖卸載而產(chǎn)生的附加應(yīng)力場(chǎng)，會(huì)改變斜坡土體平衡條件，降低斜坡的支撐能力，從而加劇已有滑坡的發(fā)展速度，或者造成應(yīng)力釋放導(dǎo)致古滑坡復(fù)活的產(chǎn)生。

由于古滑坡體大小、年代、巖土性質(zhì)、地形條件和產(chǎn)生古滑坡的原因不同，因此實(shí)際中造成古滑坡復(fù)活的具體原因也不盡相同，一個(gè)古滑坡的復(fù)活可能會(huì)由一個(gè)或數(shù)個(gè)因素共同影響產(chǎn)生。對(duì)于古滑坡復(fù)活機(jī)制可總結(jié)如下：①古滑體的物質(zhì)組成和滑體變形破壞遺跡為滑體復(fù)活創(chuàng)造了基礎(chǔ)。②勘察工作不足導(dǎo)致人類的工程活動(dòng)改變了古滑體原有的平衡，為古滑體的復(fù)活埋下隱患。③外界自然條件（水、地震）對(duì)滑體的積極誘發(fā)作用，致使滑體產(chǎn)生推壓變形破壞，從而激發(fā)了古滑體的復(fù)活[5]。因此對(duì)于工程建設(shè)實(shí)踐來說，要做到收集完備的資料，實(shí)地調(diào)查，充分分析，綜合考慮以確定合理的建設(shè)和施工方案。對(duì)于有古滑坡的地帶，做到合理規(guī)劃布局，以避免古滑坡復(fù)活所帶來的損害。以下以一實(shí)例討論古滑坡體的復(fù)活機(jī)制。

3 四川某古滑坡復(fù)活工程實(shí)例

3.1 滑坡的形態(tài)特征和邊界范圍 古滑坡總體形態(tài)呈長(zhǎng)舌形，軸向長(zhǎng)度200m，寬約100m，滑體為第四系殘坡積層，平均厚度約10m，體積約20 萬(wàn)m3，屬中型殘坡積層滑坡（如圖1 所示）。滑坡后緣具有明顯的圈椅狀地貌，上部陡坎基巖出露，前緣位于通村路切削陡坡上部（如圖2 所示），呈寬舌形；南北兩側(cè)以沖溝上部為界，南側(cè)為秧子林，北側(cè)為窯子溝，沖溝內(nèi)基巖出露，滑坡后緣出現(xiàn)拉張裂縫等變化（如圖3 所示）。

3.2 滑坡地形地貌此滑坡屬侵蝕構(gòu)造地貌，坡高谷深，滑坡南北兩側(cè)邊溝遭受強(qiáng)烈切割，溝底成“V”字形，平均坡度24°。斜坡自上而下，地形分為后緣陡坡、中部緩坡和前緣陡坡三部分，滑坡前緣之下為通村路，陡崖出露基巖褶皺、揉皺發(fā)育，巖體破碎。總體上，該滑坡地形地貌類別總體屬于復(fù)雜類型。

4 區(qū)域地質(zhì)環(huán)境條件

4.1 地形地貌 該區(qū)位于低中山區(qū)，地勢(shì)西北高，東南低，為低中山侵蝕堆積地貌。此滑坡區(qū)出露基巖主要有三疊系須家河組磚紅色、灰白色砂巖地層；第四系主要為殘坡積層。

4.2 地質(zhì)構(gòu)造及地震 區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，該區(qū)域地殼穩(wěn)定性主要為北川-映秀斷裂和江油-灌縣斷裂兩大活動(dòng)斷裂所控制。2008 年5 月12 日，四川汶川發(fā)生8 級(jí)強(qiáng)烈地震，并伴生多次6 級(jí)以上余震。受到“5.12”汶川特大地震的嚴(yán)重影響，震后該地區(qū)絕大部分房屋倒塌、開裂，更為嚴(yán)重的是地震引發(fā)并加劇了崩塌、滑坡、地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害，地質(zhì)環(huán)境受到嚴(yán)重破壞。

4.3 水文地質(zhì)條件 區(qū)內(nèi)地下水主要有松散層孔隙水和基巖裂隙水兩種類型。水量豐富；斜坡地帶的殘坡積層富水性較差。滑坡區(qū)山高坡陡，地下水主要補(bǔ)給來源為大氣降水，地下水位動(dòng)態(tài)變化大，徑流途徑短。在雨季，尤其是大雨、暴雨之后，水位大幅度增高，動(dòng)水壓力增大，是誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的主要因素之一。

圖1 滑坡體全貌

圖2 前緣因修建道路滑坡臨空

圖3 滑坡后緣拉張裂縫

4.4 人類工程活動(dòng) 該滑坡坡面人類工程活動(dòng)較強(qiáng)烈，主要有房屋建筑和修建公路。①建筑房屋：由于地處低中山區(qū)，村民建房只能選擇山坡上。房屋建筑時(shí)，對(duì)邊坡進(jìn)行了較大強(qiáng)度的切坡活動(dòng)，對(duì)斜坡的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響，同時(shí)，房屋自身重量增加了滑體的下滑力。②修建公路：某一村在滑坡前緣修建了一條鄉(xiāng)村公路，在修建公路時(shí)，將滑坡前緣切割成高5～10m 的陡坎，造成滑坡前緣臨空。

5 滑坡形成機(jī)制、誘發(fā)因素及穩(wěn)定性初步分析

此滑坡屬松散層土質(zhì)滑坡，其成因與地形地貌、地層巖性、區(qū)域自然環(huán)境條件、人類活動(dòng)等密不可分，是以上因素綜合作用的結(jié)果。斜坡變形破壞發(fā)生古滑坡復(fù)活的原因主要有：

5.1 地形地貌 滑坡區(qū)屬斜坡地貌，斜坡平均坡度24°，斜坡前緣坡度近40°，并因道路切削形成高達(dá)10m 的臨空面，極易產(chǎn)生牽引式滑動(dòng)。

5.2 地層因素 滑坡滑體為表層松散堆積物，滑體厚度平均約10m，結(jié)構(gòu)較松散，透水性強(qiáng)，有利地下水的入滲，滑床為三疊系須家河組砂巖夾泥巖，暴雨期或持續(xù)降雨期，降雨下滲至第四系松散殘坡積物與砂巖夾泥巖接觸面時(shí)，由于透水性的差異，將會(huì)在基巖面產(chǎn)生浮托力，形成滑帶。

5.3 人為因素 滑坡體前部，當(dāng)?shù)鼐用裥藿ǚ课荨⒌缆穼?duì)斜坡前緣進(jìn)行了一定程度的切割削坡，造成斜坡前緣臨空，對(duì)滑坡的穩(wěn)定性產(chǎn)生了極為不利的影響。

5.4 地震因素“5.12”地震烈度達(dá)8 度，地震動(dòng)峰值加速度為0.2g，地震大大增加了滑體的下滑力，促使滑坡產(chǎn)生滑動(dòng)。綜上，經(jīng)初步分析該滑坡體在地震、暴雨或久雨等不利工況下，已經(jīng)產(chǎn)生淺層滑移。

6 工程防治措施

根據(jù)滑坡的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、變形特征和危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)，建議采用支擋工程對(duì)滑坡進(jìn)行治理，支擋線設(shè)置在滑坡前緣1281m～1293m 高程一線，并對(duì)后緣裂縫進(jìn)行封填。此外，對(duì)滑坡前緣人工切坡形成的巖質(zhì)邊坡進(jìn)行局部危巖清理。

7 結(jié)論

本文在對(duì)于古滑坡研究中，從廣泛地共性出發(fā)，研究和總結(jié)古滑坡復(fù)活的機(jī)理，目的是找出其內(nèi)部失穩(wěn)的共同點(diǎn)，力圖初步建立古滑坡的防治機(jī)制，以期在宏觀上認(rèn)識(shí)古滑坡復(fù)活這一地質(zhì)活動(dòng)。對(duì)于不同的古滑坡體，復(fù)活的機(jī)制不盡相同，本文所選一例進(jìn)行討論，目的是更加具體地表現(xiàn)古滑坡復(fù)活機(jī)制的研究思路，為以后研究古滑坡復(fù)活提供參考。滑坡體因其自身的復(fù)雜性，決定了對(duì)于古滑坡體研究的艱巨性，因此日常生產(chǎn)生活中，應(yīng)盡量避免在滑坡體附近進(jìn)行大規(guī)模的工程建設(shè)活動(dòng)，以規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，減輕和避免由古滑坡復(fù)活帶來的損失。

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