印靈山黃土滑坡成因分析

王 琪

（中國地質大學（武漢）工程學院，湖北 武漢 430000）

在地質災害治理中，正確的分析滑坡的成災機理對其預防治理具有重要的意義。傳統的分析方法多采用半定性半定量的方法。定性方法為通過實驗、詳細的實地研究，對地質過程的形成機制進行分析，得出定性評價。在定性分析基礎上，通過定量計算，進行定性與定量評價相結合的地質過程機制分析即為定量分析方法。近年來，數值方法作為一種新的定量分析方法，越來越多的應用到滑坡的成因分析之中，并得到了廣泛的認可［1］。與傳定量計算方法相比，數值方法能夠直觀的考慮定性結果，并能通過分析變形和應力分布特征，來確定滑坡誘發因素的主次。進一步以此為依據，可對滑坡進行有針對性的治理，以節省工期和造價，同時又能保證穩定性。

根據勘察印靈山滑坡是一個復活的古滑坡，在20世紀90年代該地區重新規劃，在該滑坡前部重新開挖人工河流。隨后的十幾年內，該滑坡體上出現多處變形跡象如橋梁開裂，圍墻倒塌等。本文重點對滑坡的開挖過程進行模擬，以研究滑坡坡腳開挖前后變化規律，進而對其成因分析［2］。

1 滑坡基本特征

該滑坡周界清晰，在平面形態呈簸箕狀，滑體上窄下寬（見照片1）。整體地勢東高西低。滑坡長約200m，前緣寬約300m，后緣寬約180m。滑體厚度10～30m，面積6×104m2，體積12×104m3。滑體整體坡度30°，坡向273°。滑坡北部與中部為滑坡主體部分，呈扇形，滑體上可見四級臺坎，坎高4～6m，長約200m，滑坡后壁高約10m。滑坡坡腳高程858m，坡頂高程898m，滑坡頂部相對滑坡坡腳高差約40m。滑坡前緣為河流。根據野外調查及勘探資料分析，滑面總體傾向是東高西低，兩側高中間略低，為一傾向西的緩傾弧面。滑體后壁上部為黃土狀粉質黏土，具直立性，形成的滑坡后壁陡直，傾角多為65°～80°。中部主滑段滑面傾角一般5°～10°。前部滑面傾角較平緩一般為1°～3°。由于蠕滑褶皺形成的滑帶厚約3m，其中普遍發育有摩擦鏡面，滑坡前緣坡面下9～1lm處，擠壓面傾角17°～31°，傾向240°～330°，與坡面傾向及滑體蠕動方向一致。滑床中后部以含碎石粉質黏土為主，中前部為灰綠色砂巖夾薄層泥巖［3］。

2 滑坡數值模擬

本文采用有限元分析軟件SIGMA/W 軟件對滑坡的開挖過程進行模擬，根據滑坡地質特征，可分為滑體、滑帶、滑床、下伏基巖四部分，其中滑體、滑帶及滑床采用摩爾庫倫模型，滑床之下的砂巖采用線彈性模型。模型的材料取值根據室內試驗結合現場經驗，如表1所示。

表1 模型中各材料的取值

根據計算結果（圖1），在滑坡的坡腳開挖之前，滑坡的水平位移表現為后部位移大于前部位移，呈現出推移式滑坡的特征。而實際中滑坡也在后緣出現拉張裂縫，中后部建筑物多處受損。在滑坡的坡腳開挖之后，可見滑坡前緣的水平位移有明顯的增加，此外滑坡中部的水平位移也有一定增長。

圖1 滑坡開挖前后位移等值線圖

根據開挖前后的應變的變化可知（圖2），開挖前滑坡的主要應變都集中在滑帶，其中滑坡的中后部滑帶應變最大，這也進一步印證了此滑坡為推移式滑坡。在前緣的坡腳開挖之后，滑帶處的應變迅速增大，中后部滑帶的應變增加了約10 倍，直接進入破壞狀態，同時前緣的滑帶應變也出現較大的增長，大應變的范圍也成倍擴張。可見坡腳開挖顯著減小了滑坡的穩定性。

圖2 滑坡開挖前后應變等值線圖

3 結論

滑坡的發生是多種因素綜合作用的結果，根據印靈山滑坡數值模擬結果可知坡腳的開挖可使滑坡抗滑力減小，前部的應變增加，中后部的位移向前部擴展，大大降低滑坡的穩定性。同時滑坡中后部的裂縫又會導致雨水的入滲惡化滑坡的整體情況。因此在滑坡的治理中可針對前緣變形進行支擋設計，同時對滑坡之上雨水滲入通道進行疏導。

［1］DZ0240-2004.滑坡防治工程勘查規范［S］.

［2］鄭穎人，陳祖煜，王恭先，等.邊坡與滑坡工程治理（第二版）［M］，北京：人民交通出版社，2010，8.

［3］GB50330-2002.建筑邊坡工程技術規范［S］.