

摘 要:滑坡是西部山區常見的一種地質災害,由于具有較為平坦的地貌形態,往往是山區人類活動的場所,因此文章選取以瀘定縣冷磧鎮黑溝小流域某古滑坡殘留體為例,以現場調查和物理勘探為手段,分析了該古滑坡的成因機制,表明該滑坡處于蠕動變形階段,在暴雨工況下,滑體可能會突發性破壞,建議在滑坡中前緣設置抗滑樁。通過對該古滑坡的分析,不僅有助于對古滑坡成因機制的認識,也有助于加強我們對古滑坡防災減災的研究。
關鍵詞:古滑坡;殘留體;成因機制;穩定性分析
引言
古滑坡由于產生年代久遠,后期因遭受長期剝蝕夷平作用,其空間形態己不完整,變形跡象變得模糊,野外識別較為困難。西南山區的大型古滑坡堆積體往往是山區人類活動的場所,若受外界因素的影響,可能引起古滑坡的復活[1],因此,文章以瀘定縣冷磧鎮黑溝小流域某古滑坡殘留體為例,以現場調查和物理勘探為手段,分析該古滑坡的成因機制和穩定性分析。
1 滑坡基本特征
1.1 地質背景
研究區屬于高山緩脊峽谷地形,主要以斜坡、陡坎、緩坡平臺地貌為主,地形一般在11°~45°。前緣為黑溝河下切形成的“V”字型峽谷(圖1)。
研究區屬山地亞熱季風氣候類型,雨量集中。研究區出露巖層主要為三疊系上統須家河組(T3xj)砂巖,為海陸交互相含煤沉積。覆蓋層為第四系崩坡積層(Q4cl+dl),第四系滑坡堆積層(Q4del)。
1.2 古滑坡的特征
1.2.1 滑體的特征
根據鉆探揭示,整個古滑滑體分2個部分,其上部為第四系覆蓋層,下部為強風化塊石,整體厚度約4~27m。其中滑坡上部覆蓋層以碎石土為主,灰色,松散,干燥。厚約4~16m,粒徑一般為5~50cm,最大者達1.5m,在滑體后部,有4~6m的崩塌堆積體(圖1),主要為塊石,雜亂堆積,粒徑最大達4m。滑體下部為強風化砂巖,巖芯多呈碎塊狀,在地下水的侵蝕作用下,局部巖芯呈顆粒狀或泥狀。整個滑體下部巖體破碎,裂隙發育,厚約5~10m,與下伏滑床基巖為不整合關系。
1.2.2 滑帶特征
滑坡基巖局部夾有薄層煤層,在地下水的作用下,含煤地層易軟化形成軟弱面,滑坡主要沿巖這些基巖軟弱面滑動,滑帶主要是含礫粘土,呈黑褐色,濕~飽和,軟塑~可塑狀,礫石成分主要是黑色砂巖,粒徑主要集中在0.2~2cm,分布不均,局部地方由于地下水發育,鉆孔缺失,未見滑帶出露。
1.2.3 滑床特征
滑床為三疊系上統須家河組砂巖,局部夾煤層,易風化剝蝕,巖層產狀為190°∠41°,其巖層走向同滑坡走向一致。滑床基巖的強風化帶厚度為一般0.3~1.0m,表層易風化,巖芯較破碎,巖體在地下水作用下,有黃褐色銹染,自中風化層以下巖體較完整,力學強度較高。
1.3 古滑坡變形特征
該古滑坡為大型順層巖質滑坡,滑移面為巖層軟弱面,在古滑坡的后緣形成的巨大的滑移空腔,基巖出露后形成了大光面,滑坡的兩側為滑動后形成的斷壁,在長期的地質演化過程中,這些斷壁風化成小型山脊,滑坡的前緣巖層雖然已風化形成塊狀巖石,其產狀與滑床基巖產狀明顯不同。整個古滑坡殘留體在地震、雨水等因數的影響下,其西側發生變形,坡體下錯形成拉陷槽地,后緣下錯形成約3m高的陡壁,在滑坡體中部農房及圍墻處出現了多條拉張裂縫,大致走向與滑坡滑移方向垂直,在滑坡前緣耕地中可見馬刀樹,表明滑坡有蠕動變形的跡象。
1.4 滑坡影響因素與變形破壞機制
地殼抬升導致黑溝河不斷下切,侵蝕坡腳,在暴雨、地震等因素的作用下,古滑坡殘留體出現拉陷槽和拉張裂隙,表明殘留體處于蠕動變形階段。滑坡上層為碎石土,雜亂堆積,碎石含量高,孔隙率大,易于雨水的入滲。下伏巖體完整,地勢陡峭,為大面積的匯水區域,在暴雨季節,雨水沿著后緣巖層向滑坡位置匯集,雨水增加了坡體的下滑力,致使滑坡蠕動變形,在地震的共同作用下,滑體產生拉裂、變形,造成坡表拉張開裂和房屋墻體、地面裂縫,隨著變形的加劇,可能產生突發性的破壞。
2 定性計算
滑坡的穩定性計算采用折線型滑動面計算公式,剩余下滑力計算按平衡推力傳遞系數法。根據復活滑坡結構特征及形成機理,選取Ⅰ~Ⅰ'、Ⅱ~Ⅱ'、Ⅲ~Ⅲ'、Ⅳ~Ⅳ'作為計算坡面,按自重工況、自重+暴雨工況和自重+地震工況進行穩定性計算分析,計算結果見表1。
計算結果表明,在天自重工況、自重+地震工況下,各剖面均處于穩定狀態;在自重+暴雨工況下,各剖面均處于欠穩定狀態,因此,在暴雨作用下,該滑坡有失穩的危險。
3 結束語
(1)黑溝河不斷下切,為古滑坡的發育創造了有利的臨空條件。古滑坡殘留體發育于含煤系地層中,特殊的地層巖性、地質構造是該滑坡形成的內在因素,而降雨、地震則是滑坡殘留體失穩的外在激發條件。
(2)整個古滑坡殘留體西側發生變形,坡體下錯形成拉陷槽地,在外部因素的影響下,滑體出現了明顯的變形跡象,表明滑坡有蠕動變形階段。
(3)根據定性和定量分析可知,在天然狀態下,滑坡基本穩定,但是在暴雨工況下,滑體處于欠穩定狀態。考慮到滑坡堆積體上有一個自然村莊,建議在滑坡中前緣設置抗滑樁。
參考文獻
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作者簡介:何坤(1988-),男,碩士研究生,從事巖土體穩定性研究。