含軟弱夾層某巖質滑坡形成機制分析

鄭密

摘 要：位于重慶市的某含軟弱夾層巖質滑坡嚴重威脅居民安全，面積約6.4×104m2，是四川盆地滑坡的典型代表。在現場地質調查的基礎上，描述了滑坡的地形地貌、地層巖性、地質構造和水文地質等地質環境條件和基本發育特征，探究滑坡的形成機制，為此類滑坡預防和治理提供依據。

關鍵詞：軟弱夾層；地質環境條件；發育特征；形成機制

引言

研究滑坡位于重慶市，是居民聚居點之一。由于自然條件滑坡災害時有發生，嚴重威脅到當地居民的生命財產安全，查明該滑坡的地質特征及形成機制很必要。文章分析了滑坡所在區域的地質條件，在工程地質槽探、鉆探、地質測繪、原位測試等基礎上，對該滑坡的地質特征、成因及形成機制進行了描述與探討。

1 國內外對軟弱夾層的研究現狀

二十世紀五十年代，費先科（фИceнкo）就軟弱夾層對滑動面的控制作用進行了大量的實驗，在研究和解決礦山邊坡穩定性問題中得到一定的應用。塔林洛夫則經過實驗測定了幾種不同情況的軟弱夾層的抗剪強度。根據邊坡的穩定性受結構面的c、φ值及地下水的影響。此外，我國的孫廣忠教授對結構面及軟弱夾層的力學效應也進行了大量的試驗研究。楊令強等（2002）提出了處理軟弱夾層問題的兩種方法，即夾層法和連續體法。劉小麗、周德培（2002）則對發育多個規則軟弱夾層的巖體邊坡穩定性評價進行了探討，在塑性極限分析的基礎上，采用機動位移法，提出可以用能量系數作為穩定性評價的標準。

2 地質環境條件

2.1 地形地貌

研究區地處四川盆地和山地過渡地帶，區內地勢起伏較大，坡體總體西高東低，以丘陵為主。斜坡坡向80～90°，坡體結構為緩傾斜交順向坡，坡度20～25°，總體呈后部陡、中部緩、前緣前伸入河一折線型斜坡。

2.2 地層巖性

據現場勘探揭露與調繪，出露地層有第四系人工雜填土（Q4ml）、坡殘積層粘土（Q4el+dl）、崩積層塊石土（Q4col），下伏基巖為三疊系下統嘉陵江組（T1j）灰巖與泥頁巖，其中灰巖呈灰色、淺灰色灰巖，中厚～厚層狀構造，泥頁巖呈深灰色、黑色，泥質結構，薄層狀構造。

2.3 地質構造

場地位于南北徑向構造體系之梓里場背斜東翼，巖層單斜，產狀73°∠10～23°，巖層中主要發育有三組節理裂隙：

（1）115°～140°∠75°～90°。該組裂隙走向與后緣陡壁走向一致，近于東西向，為一組長大裂隙，在場地內較發育。

（2）175～185°∠75～90°，該組裂隙裂隙面較平直，為滑坡側緣控制切割面。

（3）315～335°∠85～90°，該組節理裂隙呈閉合及微張狀，貫通性一般，貫通部分巖體。

2.4 水文地質條件

研究區水文地質條件整體較簡單，按地下水儲藏條件、水動力特征可分為基巖裂隙水和第四系孔隙水。基巖裂隙水分為碳酸巖類巖溶水、碎屑巖類孔隙裂隙水。碳酸巖類巖溶水埋深較大，水量豐富，呈管道狀；因地層巖性差異，碎屑巖類孔隙裂隙水水量差別大；第四系孔隙水主要分布于沖洪積層及坡殘積層中，沖洪積層中孔隙水水量較豐富，坡殘積層中孔隙水水量少，場地不具備地下水儲存條件，地下水貧乏。

2.5 滑坡發育程度

滑坡平面呈不規則的箕形，主滑方向75°。周界明顯，后緣以現有拉張裂縫所致弧狀臺坎為界，兩側近東向小山脊為側界劃定依據，前緣為現有河道岸坡，調查期為河水浸沒。據勘探揭露，滑坡體后緣高程260m，前緣高程150m，前后緣高差110m，縱長約320m，寬約200m，滑坡面積6.4×104m2，平均厚15m，體積約96×104m3，為一中型巖質滑坡。

滑坡體處于蠕滑變形階段。后部出現多條拉張裂縫，中部緩坡地表鼓脹橫張裂縫發育較明顯，呈近東西向展布。

3 滑坡形成機制分析

該滑坡是在多種因素組合下長期發展的結果，剖面示意圖詳見圖1。

圖1 滑坡剖面示意圖

特殊的巖性組合是滑坡形成的先決條件，薄層狀泥灰巖為上覆中厚層狀灰巖滑動提供了潛在軟弱滑面；同時泥頁巖在上部灰巖荷載作用下發生塑性變形，上覆脆性灰巖因應力集中產生破壞變形。

滑坡體呈后部陡、中部緩、前緣前伸入河一折線型斜坡，同時坡體結構為一順向坡，不利于滑坡體整體穩定。

巖體受區域內發育的三組結構面切割，在灰巖內形成多條裂隙，降雨溶蝕作用下，裂隙進一步發育擴展成裂縫，直至灰巖體斷裂破壞，水體匯入裂縫產生靜水壓力，增大下滑力。

滑坡前緣受河流沖刷侵蝕，在坡體前緣削坡降低抗滑力，河流不斷下切，揭露滑帶以及滑床，于揭露處產生應力集中，促使滑坡進一步失穩變形，最終產生滑坡。

4 結束語

（1）該滑坡的形成機制受地形地貌、地質構造、降雨作用、坡體結構類型、河流侵蝕等作用的影響，更重要的是受坡體軟弱夾層的控制。

（2）坡體中軟弱夾層泥頁巖的存在，為坡體提供了潛在滑面，不利于滑坡體整體的穩定。

參考文獻

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