貴州省仁懷市合馬鎮滑坡形成機理及穩定性分析

夏 雨，代鑫龍, 周家英

(1.中國十九冶集團有限公司勘察設計分公司, 四川成都 611700;2.四川省地質礦產勘查開發局一零六地質隊， 四川成都 611100)

貴州省仁懷市合馬鎮滑坡形成機理及穩定性分析

夏 雨1，代鑫龍2, 周家英1

(1.中國十九冶集團有限公司勘察設計分公司, 四川成都 611700;2.四川省地質礦產勘查開發局一零六地質隊， 四川成都 611100)

以地質分析為基礎, 分析了合馬鎮大型滑坡的發生過程。指出在新建荷載下巖層中軟弱層發生拉裂破壞，在強降雨情況下，地下水侵入拉裂裂縫進一步軟化該層巖體。滑坡的過程包括新荷載的形成、拉裂蠕變、地下水匯聚、貫穿滑動。

順層滑坡; 形成過程; 機理分析

2013年3月, 貴州省仁懷市發生大型滑坡,直接危害到美酒河股份有限公司以及貴州飛天盛世酒業股份有限公司的生產和人身財產安全。截止現場勘察結束，滑坡仍處于變形階段。美酒河股份有限公司以及貴州飛天盛世酒業股份有限公司的生產廠房均有不同程度的開裂變形。滑坡體縱向(東西方向)長70～120 m，橫向寬200～300 m。前緣剪力出口與原地貌溝谷平齊，基本沿溝底砂巖頂面剪出(圖1、圖2)。

圖1 滑坡全貌

圖2 滑坡前沿剪出口

為了對滑坡治理提供理論依據，我公司對該邊坡進行了詳細的地質調查。作者本人在現場進行了一些調查，本文為此次調查研究獲得的一些初步認識，并希望通過本文為我們對基巖順層滑坡認識與治理提供一些幫助。

1 滑坡區基本地質條件

滑坡區屬于云貴高原向四川盆地過渡的典型的山地地帶，山頂的絕對高程550 m左右,滑坡前沿河谷高程為387 m，寬度6～10 m,地形相對高差170 m,巖層呈單斜產出，總體傾向東南方向，山體由侏羅系中統下沙溪廟組(J2x)砂、泥巖構成，巖層呈單斜產出。受構造作用影響,基巖構造節理和風化裂隙發育。主要有2組，第一組節理產狀256～266°∠57～67°，節理線密度為1～2條/m，呈閉合狀，泥質膠結，節理面較平整，延伸長度為6～7 m。少數受風化作用影響，張開2.0～5.0 cm，充填黏土及巖屑。該節理面為場內主要優勢節理。第二組節理產狀為60～70°∠73～83°，節理線密度6～7 條/m，呈閉合狀，泥質膠結，節理面較平整，延伸長度大多為5 m以上。地層產狀為138°∠42°。走向與岸坡總體走向近平行, 屬順層岸坡。場區無斷層通過，場區穩定性較好，受區域構造作用影響影響，巖體較破碎。該滑坡土層肥沃自上而下共三層：

(1)素填土(Q4ml)：褐色、褐紅色，主要由黏性土組成，含有約20%的砂質泥巖團塊，粒徑為1～30 cm，顆粒分布不均勻，還含有少量植物根莖，結構松散，為近期堆積，干-稍濕。

(2)侏羅系中統下沙溪廟組砂質泥巖(J2x)：

2-1．侏羅系中統下沙溪廟組強風化砂質泥巖(J2x)：紫紅色、褐紅色、灰白色，主要由粘土礦物組成，結構大部分破壞，風化裂隙很發育，巖體破碎，砂質含量不均，局部夾砂質條帶及團斑，層理發育，層面手摸有滑感，遇水易軟化，暴露地表后失水干裂，呈碎片狀脫落，上部巖芯呈碎塊狀，砂泥質結構，薄—中厚層構造，場地大部分分布。

2-2．侏羅系中統下沙溪廟組中風化砂質泥巖(J2x)：紫紅色、褐紅色、灰白色，主要由粘土礦物組成，結構部分破壞，風化裂隙發育，巖體被切割成巖塊，砂質含量不均，局部夾砂質條帶及團斑，層理發育，巖芯呈短柱狀、長柱狀和碎塊狀，層面手摸有滑感，遇水易軟化，暴露地表后失水干裂，呈碎片狀脫落，用鎬難挖，砂泥質結構，薄-中厚層構造。該層在場地整場分布。

2 滑坡發育特征

滑坡體邊緣在平面上總體呈倒U形(滑坡平面圖見圖1)，后緣裂縫明顯達到20～40 cm。滑坡體縱向(東西方向)長70～120 m，橫向寬200～300 m。前緣剪力出口與原地貌溝谷平齊，基本沿溝底砂巖頂面剪出。

由于滑坡處于蠕變階段，現場勘察到前緣剪出口巖層由于擠壓變形，傾角變大。由于溝谷寬度在5～10 m之間滑坡體向前移動空間較小。滑坡主滑方向130～150°，滑體厚度6～7 m，體積約為52 800 m3。滑坡典型剖面見圖2。滑坡區地面自西向東傾斜，滑動前地形坡度一般為50～60°地形較陡，滑坡體上有多處人工擋墻和廠房建筑，擋墻后方填土深度在3～6 m。地表變形主要以后緣大量張裂縫和側緣的羽狀剪切裂縫為主，滑坡體上已建擋墻等建筑有部分拉裂縫出現。概括起來, 合馬鎮滑坡具有如下特征: (1) 滑面傾角較陡,在50～60°之間; (2) 滑面深度不深, 兩側3～4 m, 中部5～6 m; (3) 變形和破裂過程較長(從發現裂縫到勘察完成前后有2～3個月的時間) ;(4) 滑后原始地形坡度變化不大; (5) 運動方式單一,總體方向具有一致性;(6) 具有波浪式推進的特征。

3 滑坡形成機理及特征

3.1 滑坡形成機理

事實表明, 新建廠房及擋墻的額外載荷造成的巖層中軟弱帶的變形，持續的降雨加劇變形，從而觸發了合馬鎮滑坡的發生。滑坡體上的人工建筑的自重荷載在其中起到了促動的作用。

地下水為軟弱帶的進一步破壞起到了浸泡軟化的作用。滑坡的過程包括新荷載的形成、拉裂蠕變、地下水匯聚、貫穿滑動。推斷預測的形成機理如下:

(1) 滑坡區受構造作用的影響, 基巖的構造節理和風化裂隙發育, 利于降雨入滲;

(2) 原始坡體上部為不透水的泥巖層, 下部為相對透水的砂巖層, 水主要在砂- 泥巖界面和裂隙中流動;

(3) 持續降雨導致砂- 泥巖界面和裂隙長期處于被地下水浸泡狀態導致軟弱層進一步軟化;

(4) 由于滑坡體巖層傾角較大，軟弱面的軟化,加上上部廠房及擋墻的建設使荷載不斷增加使坡體臨近極限平衡狀態;

(5) 當上部荷載達到一定程度, 軟弱面被水進一步軟化的過程中，坡體將迅速潰裂、解體。

3.2 滑坡特征

由于滑坡是被水憋下來的, 所以具有以下特征:

(1) 其啟動、解體、滑動過程實際上就是軟弱面在一定荷載及被水軟化破壞的過程，只有在滑體受到阻力大于其荷載及本身自重時才會停止；

(2) 由于促使滑動的力主要是滑體及滑坡體上建筑物的重力勢能, 因此, 滑動速度較快；

(3)由于滑坡體前緣溝谷較窄，其滑行距離受到限制，所以其滑動距離相對較短；

(4) 滑動的起始階段比較長, 表現在地面的開裂、局部失穩、緩滑等。在上部荷載積累到一定程度后,一旦有強降雨或長期雨水浸泡軟弱面，將會產生突然的快速滑動;

(5) 它的能量釋放主要是表現在地形的降低上。

4 結束語

合馬鎮滑坡發生過程中, 滑坡體上的人工建筑及持續降雨起到了決定性的作用。在西南地區, 地形地質條件類似于合馬鎮滑坡的斜坡分布較為廣泛。由于經濟的發展，土地資源的缺乏，在類似地質條件的斜坡上修建人工建筑的情況很多，在特定的天氣條件下，易發生類似的順層滑坡。這類順層滑坡的邊界還表現出追蹤人工建筑密集區邊緣發育的特征。因此, 以地質分析為基礎, 查明紅層中的順層滑坡發生機理, 對預測防止該類型滑坡的發生區域、發生時間具有重要的實際意義。

[1] 張倬元, 王士天, 王蘭生,等. 工程地質分析原理[M].北京：地質出版社,2009.

[2] 曹衛峰. 貴陽市順層滑坡及其防治對策[J].中國地質災害與防治學報,1998(11).

[3] 黃潤秋，趙松江，宋肖冰，等.四川宣漢縣天臺滑坡形成過程和機理分析[J].水文地質工程地質,2005(1).

夏雨(1989～)，男，學士，助理工程師，主要從事巖土勘察設計工作。

P642.22

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[定稿日期]2014-12-19