三峽庫區張桓候廟東側滑坡成因及穩定性預測

王慶樂 周 彬

(中鐵二院重慶勘察設計研究院有限責任公司，重慶 400023)

三峽庫區張桓候廟東側滑坡成因及穩定性預測

王慶樂 周 彬

(中鐵二院重慶勘察設計研究院有限責任公司，重慶 400023)

在現場調查分析的基礎上，對三峽庫區張桓候廟東側滑坡的影響因素作了分析，采用極限平衡理論對滑坡在各工況條件下的穩定性狀況進行了分析，制定了合理的支護措施，并應用到治理中，取得了良好的效果。

滑坡，影響因素，形成機制，穩定性

1 工程概況

三峽庫區張桓候廟東側滑坡位于重慶市云陽新縣城長江南岸張桓候廟園區東側[1]。該滑坡為大型橫長式土質滑坡。滑坡南北長420 m，東西寬550 m，滑坡前緣剪出口位于長江岸邊，高程158 m～162 m左右。滑坡面積約23.1×104m2，平均厚度27 m左右，滑坡體積約624×104m3，滑坡危害對象為張桓候廟園區東側的附屬建筑、進出園區公路、滑坡體上的居民，以及在建的三峽庫區庫岸治理工程及園區旅游游客的安全。滑坡一旦失穩，將造成經濟上損失巨大，社會影響較大。本文通過介紹該滑坡的地形地貌特征，滑坡體結構特征和變形特征，分析了該滑坡的變形破壞影響因素，并對其進行了穩定性計算分析。

2 滑坡的地質條件

2.1 地形地貌

滑坡區地貌上屬淺切臺狀低山區和河谷階地區，滑坡位于長江南岸斜坡地帶中前部，滑坡體上成串珠狀依次分布有多個大小不等的堰塘。

2.2 地層巖性

區域內出露地層巖性主要有侏羅系上統遂寧組以及第四系松散堆積物。第四系松散堆積物在滑坡區大面積分布，其主要為人工填土、滑坡堆積粉質粘土、沖積土粉土夾粉砂、粉質粘土層等，厚度不均，最深可達40 m。侏羅系上統遂寧組巖性主要為泥巖，泥質粉砂巖，石英長石砂巖及中粒石英砂巖。

2.3 氣象與水文

滑坡區屬中亞熱帶濕潤季風氣候區，氣候溫和、降水充沛。年平均氣溫18.4 ℃，多年平均降雨量為1 078.2 mm，降雨多集中在每年的5月份～9月份，約占全年降雨量的71%。

本區地下水屬淺層滯水，主要由大氣降水補給，短途徑流排泄，季節性變化明顯，無統一地下水位。

3 滑坡結構特征

張桓候廟東側滑坡是在老滑坡體上局部復活的滑坡，新滑坡的邊界與老滑坡大部重合，在前緣和后緣不盡相同，老滑坡的滑體覆蓋在一級階地之上，前緣高程約154 m，新滑坡前緣高程158 m～162 m；滑坡后緣高程約230 m；新老滑坡的物質組成、結構特征基本相同；新滑坡的滑面及滑帶是在老滑坡的滑面及滑帶基礎上發展而成，現今的地表變形及建筑變形均是由新滑坡造成的。

3.1 滑體結構特征

滑體土主要為人工填土、含碎塊石的粉質粘土，局部為碎塊石土。人工填土，由粉質粘土、砂泥巖塊碎石、混凝土塊、碎磚瓦等組成，松散～稍密狀、干燥～稍濕狀，主要為園區建設過程中的棄土棄渣，厚度不一，一般在1 m～5 m。

含碎石粉質粘土是構成滑坡體的最主要土類，分布廣泛，可塑～硬塑狀。結構凌亂，土質不均，粉質粘土含砂泥巖塊碎石、角礫等，普遍分布有砂巖滾石，碎塊石含量極不均一，厚度變化大，總體上是從東西兩端向中部滑體由薄變厚由0 m增至30 m左右，縱向上滑滑坡體土層厚度由南至北逐漸增厚，前后緣薄，中部厚。

3.2 滑動帶(面)特征

滑坡底部滑動帶(面)，傾向、傾角各異，在滑坡后部揭露的滑面傾角較大，中前部的傾角變緩，到前緣剪出口附近傾角又變大。

滑帶物質成分主要為粘性土，色較雜，以褐紅色、灰白色為主；土質較純，滑帶上部均為粉質粘土，含有碎石角礫等，多數滑帶土上方為泥質粉砂巖風化而成的砂層，土中的滑帶下方亦為粉質粘土層與滑帶上部的結構相同。勘察所揭露的滑面均可見到鏡面，面上擦痕明顯。滑帶土多呈可塑～硬塑狀，塑性高，粘手，夾白色泥質，厚度3 cm～20 cm。探井揭露的滑面見圖1，鉆孔ZK74揭露的滑面和滑體見圖2。

3.3 滑床特征

該滑坡的滑床分為兩類，第一類位于土層中的滑面其滑床是粉質粘土；另一類是位于巖土界面上的滑面，其滑床是下伏的基巖。土質滑床的物質組成、結構特征、物理力學性質等與滑體土完成相同。基巖滑床為侏羅系上統遂寧組砂巖、泥巖互層。

3.4 滑坡體變形特征

經地面調查、訪問和工程揭露觀察，自2003年6月新張桓候廟完工，從園區建成投入使用以后，園區內的附屬建筑就陸續出現小的變形，2006年5月份以來，在三峽蓄水至156 m的過程中，滑坡體又開始陸續出現更多的變形跡象，進入2007年4月以后，隨著三峽庫區水位由156 m降至144 m，前期各次勘察時所調查到的各類滑坡體地表變形均有所擴大，表現出逐步加劇發展的趨勢，滑坡的變形跡象最嚴重的部位主要集中在滑坡的四周邊界位置，變形跡象主要表現為地表建筑物出現貫通拉張裂縫，地面下沉以及地面裂縫等。在滑坡體西側邊界，地面裂縫繼續增大，地面下沉加劇；在滑坡后部，原有貫穿多個堰塘的地面裂縫加大變寬，下挫更加明顯，在園區圍墻后部山體斜坡新出現一條寬10 cm～50 cm，前方下挫20 cm～40 cm的裂縫，裂縫貫通并呈圓弧狀；滑坡東西兩側邊界前部，在建庫岸工程的片石護坡中下部產生隆起,且隆起帶延伸長度不斷加大，隆起高度約在0.1 m～0.5 m。

4 滑坡變形影響因素

張桓候廟園區東側滑坡變形破壞受到多種因素的影響，一方面是內因的影響，即地形地貌，滑坡體物質組成及結構特征、水文地質；一方面是外因，即降雨，人類工程活動等因素的作用。

4.1 地形地貌因素

張桓候廟東側園區老滑坡的地貌形態在經歷多次多級的滑動之后總體趨于穩定，但現今的地貌形態，仍有一些不利于滑坡穩定的微地貌特征，如：后部的陡崖崩塌落石堆積于滑坡體后部，滑坡體后部平臺上分布的串珠狀堰塘水沿裂縫滲入滑坡體內轉化為地下水，使滑坡體后部的土體處于飽和狀態，增加了滑體的重量，并使滑面處于地下水位以下，降低了土體的抗剪強度。以及后緩前陡的滑坡體。此外，坡腳發育的長江一級階地，滑坡體部分覆蓋于階地之上，因此滑坡的形成應晚于階地的形成，階地對后部滑坡體有一定的類似支擋的作用，這有利于整個滑坡體的穩定性。但人類工程活動改變了后部滑坡體與前部階地之間的這種力學聯系，進而影響到了滑坡體的穩定。

4.2 物質組成及結構特征因素

滑坡體內分布有厚度達20 m～30 m左右的土層，且由東西兩側向中部逐漸增厚，這些都為滑坡的形成提供了充足的物質基礎。從勘探成果來看，滑坡體內揭露的滑面多且雜亂，角度各異，在滑坡體的不同深度、不同位置均有分布，這些滑面的存在又進一步破壞了滑坡的整體性。

4.3 降雨及地表水因素

在滑坡體后部出現大量的地面裂縫后，大量的雨水、地表水將通過地面裂縫滲入滑坡體，軟化土體，降低了土層的力學性質。導致滑坡體穩定性降低。

4.4 人類活動因素

由于張桓候廟景區的建設，以及修建從新云陽長江大橋到張桓候廟的公路，大量削坡，這些工程活動對整個滑坡體的穩定都有一定影響。

4.5 三峽水庫水位的影響

三峽水庫蓄水對滑坡穩定性的影響主要表現在水庫水位的反復漲落將逐漸導致庫岸坡腳物理力學性質變差，使得前部滑坡體不能夠提供足夠的抗滑力，從而導致滑坡體產生更大的變形。

綜上所述，滑坡的新變形破壞受控于特殊的地質結構、物質組成和地形條件，但持續性降雨、大雨、暴雨和地表水滲入，庫水位漲落作用，是產生變形破壞的主要誘發因素。

5 穩定性分析

5.1 計算參數的確定

計算參數的合理選擇，是計算評價滑坡穩定性的關鍵，其中滑帶土抗剪強度指標是滑坡穩定性評價和治理工程設計的重要力學參數。在本次滑坡穩定性分析中，滑體土及滑帶土參數指標根據室內試驗值、野外大剪試驗、反演分析和工程類比方法綜合確定。計算參數見表1。

5.2 計算工況

根據該滑坡的現狀及三峽水庫蓄水以后的運行特點，結合文獻[4]的滑坡穩定性計算工況、荷載組合，將張桓候廟東側滑坡穩定性分析劃分為6種不同的工況：1)涉水工況：工況Ⅰ：自重+建筑荷載+175水位+20年一遇暴雨(q枯)；工況Ⅱ：自重+建筑荷載+162水位+20年一遇暴雨(q全)；工況Ⅲ：自重+建筑荷載+156水位+20年一遇暴雨(q全)；工況Ⅳ：自重+建筑荷載+175水位降145+20年一遇暴雨(q枯)；工況Ⅴ：自重+建筑荷載+162水位降145+20年一遇暴雨(q全)。2)非涉水工況：工況Ⅵ：自重+建筑荷載+20年一遇暴雨(q全)。以上工況計算時，強度指標取滑帶土強度指標，根據三峽水庫蓄水對滑坡體參數的影響以及計算工況的情況，選取相應的計算參數。

表1 滑坡穩定性分析參數取值

5.3 計算結果分析

采用傳遞系數法對該滑坡不同工況下的穩定性進行了計算，同時計算時考慮了滑坡前緣由于塌岸前后對滑坡穩定的影響。

根據文獻[4]中的分級指標，可得出：在156 m水位狀態下，該滑坡體處于穩定～基本穩定狀態，但當堰塘水或降雨由滑坡體后部地面裂縫滲入地下后即暴雨工況下，滑坡體穩定性下降，處于欠穩定狀態，在庫水位漲落因素的影響下，滑坡穩定性進一步下降，將從在建庫岸工程坡腳剪出并失穩。滑坡穩定性計算結果與定性分析結論基本一致。即張桓候廟東側滑坡在現狀工況條件下處于欠穩定狀態，滑坡正在蠕滑變形。

6 工程措施

為了確保三峽水庫蓄水后張桓候廟東側滑坡的穩定，根據滑坡穩定性分析成果三峽庫區水位的特征、地方建設等因素，經多次方案研究論證，最終確定采用“后緣削方減載+前緣回填反壓(反壓平臺作為云陽南濱路)+局部抗滑樁+護坡+排水”綜合治理方案，將滑坡治理工程與市政工程、土地利用結合起來，統一布局、統一整治，為該地區的可持續發展提供了條件。

7 結語

1)在同類滑坡的設計中，須重視地質工作，做好滑坡體的調查分析，研究其變形破壞機制，并以此為基礎提出滑坡的治理。

2)在滑坡治理過程中，盡可能地與地方市政工程、土地利用結合起來，本滑坡的治理措施，造就了云陽南濱路長度800 m，形成140畝可建設用地。

3)重視滑坡體上的魚塘處理，對于滑坡體上魚塘應廢棄，防止魚塘水下滲進入滑坡，導致滑坡體參數降低。

[1] 中鐵二院工程集團有限責任公司.云陽張桓侯廟東側滑坡搶險治理工程施工圖設計[Z].

[2] 重慶南江水文地質工程地質隊.云陽張桓侯廟東側滑坡搶險治理工程勘察報告[R].2011.

[3] 張倬元，王蘭生，王士天.工程地質分析原理[M].北京：地質出版社,1994.

[4] 三峽庫區地質災害防治工作指揮部.三峽庫區地質災害防治工程設計技術要求[Z].2004.

[5] 陶志坪，周德培.三峽庫區巨魚沱滑坡地質特征及防治研究[J].工程地質學報，2003，11(4):406-410.

[6] 胡才源，劉秀偉，李小玲.四川某滑坡形成機制分析及穩定性評價[J].山西建筑，2014，40(21)：98-100.

East landslide forming and stability prediction of Zhanghuanhou temple in Sanxia reservoir

Wang Qingle Zhou Bin

(ChinaRailway2ndInstituteChongqingSurvey&DesignInstituteCo.,Ltd,Chongqing400023,China)

Based on in-situ survey analysis, the paper analyzes factors influencing east landslide of Zhanghuanhou temple in Sanxia reservoir, analyzes stability conditions under various working conditions by applying limit equilibrium theory, formulates rational support measures, and applies it into specific treatment, and finally achieves good effect.

landslide, influential factors, forming mechanism, stability

2015-02-03

王慶樂(1981- )，男，碩士，工程師; 周 彬(1963- )，男，高級工程師

1009-6825(2015)11-0052-03

P642.22

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