大氣降水對江西省銅鼓縣城郊林場何家洞滑坡的影響

邊曉庚

(江西省地質環境監測總站，江西 南昌　330019)

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大氣降水對江西省銅鼓縣城郊林場何家洞滑坡的影響

邊曉庚

(江西省地質環境監測總站，江西 南昌330019)

【摘要】大氣降水對滑體的影響主要表現在：增加滑體重度；使滑帶土抗剪強度降低；使滑體內地下水位升高，從而增加地下水對滑體的浮托力。滑帶土飽和時，滑體內地下水位對滑坡的穩定性起著決定性的作用。

【關鍵詞】大氣降水；何家洞滑坡；影響

江西省是全國地質災害多發省份之一，因此選擇一些典型滑坡進行研究，分析大氣降雨對滑坡體的影響，從而逐步準確地對地質災害進行預警預報具有十分重要的意義[1]。

1資料及方法介紹

本文資料來源于江西省縣(市)地質災害調查與區劃(1/10萬)項目調查資料、銅鼓縣氣象局提供的2014年3月-2014年7月日降雨量和江西省地質環境監測總站對滑坡的監測資料。通過對比分析，研究大氣降水對江西省銅鼓縣城郊林場何家洞滑坡穩定性的影響。

2滑坡基本情況

何家洞滑坡地理座標：東經114°21′39″，北緯28°30′26″，位于江西省銅鼓縣城郊林場何家洞南100m。山頂高程400～500m，山坡坡度一般25～35°，溝谷地面標高250～300m，相對高差150～200m，屬于侵蝕剝蝕低山丘陵地形，如圖1所示，主要由雪峰期粗粗花崗閃長巖()組成。該滑坡曾于1998年暴雨時發生滑動，局部出現拉張裂縫。滑壁坡度60°，頂部高程約375m，滑壁高10m。滑坡體中部及趾部均有地下水滲出，流量約為0.5L/s。滑體滑向305°，上部寬度約55m，中下部約為70m，平均寬度為60m，滑坡面積0.96萬m2，體積為7.6萬m3，滑距約20m。滑體坡面總體坡度約為26°，自上而下呈陡-緩-陡-緩的變化、略呈凹形。坡面現主要種有農作物，其周邊植被茂密。

2014年3月12日至7月30日，江西省地質環境總站對該滑坡了進行監測研究。對滑體鉆探勘察結果：如圖1坡面圖所示，①殘積土成份主要為砂質粘性土，顏色為紅、黃褐色，土體表面松散，下部稍密，層厚10～16.4m；②全風化層顏色為灰黑色，呈散體狀，手捻易碎且原巖結構可見，厚度大于10m。滑面位于殘積土內，埋深6～10m，滑帶土內摩擦角26°～30°，粘聚力18～22kPa。

圖1　銅鼓縣城郊林場何家洞滑坡平、剖面圖

3大氣降水對地下水的影響[2-6]

2014年3月12日至7月30日，根據監測結果，ZK1孔及ZK2孔地下水位位歷時曲線見圖2及圖3。從圖2可以看出，ZK1孔地下水位變化較降雨過程滯后0.5～1天，波動與降雨量有較好的一致性。從圖3可以看出，ZK2孔地下水位在次日就較強降雨而升高，6～7天達到降雨過程的最大值。ZK1、ZK2的地下水位波動曲線十分相似，與ZK1孔相比，ZK2孔的波峰、波谷較為圓滑，且出現時間較為滯后。

圖2　ZK1孔水位標高、大氣降水歷時曲線圖

圖3　ZK2孔水位標高、大氣降水歷時曲線圖

從ZK1、ZK2孔水位高程差歷時曲線圖可得，滑體內地

下水線在各時刻與降水量曲線接近平行。

大氣降水在滑坡土體的入滲系數：

表1　計算公式符號說明表

針對ZK1、ZK2孔在連續降雨情況下得到入滲系數，如表2所示，并得到兩孔平均值為0.144。地下水在大氣降水補給的同時，也順坡滲流至坡腳向外部排泄。根據地下水位的不同所得到的排泄速率也不一樣。從表2中可以看出，15日內基本可以消除降雨對地下水的影響。

4監測期穩定性分析

根據勘察結果顯示滑面呈折線形，如圖4中，地形和滑面轉折處將滑體劃分為14塊，以表2中得出5月16日的地下水位最高，因此以該天地下水位線進行計算滑坡穩定性系數Kf。

表2　ZK1孔與ZK2孔大氣降雨入滲系計算表

圖4　銅鼓縣監測點穩定計算分塊圖

第i條塊滲透壓力產生的平行滑帶分力計算：TDi=γwhiwLisinβicos(αi-βi)；

第i條塊滲透壓產生的垂直滑帶分力計算：RDi=γwhiwLisinβisin(αi-βi)；

作用于第i條塊的抗滑力計算：Ri=(Wi)cosαi-RDi)tgφi+CiLi；

滑動分力在第i條塊滑面上作用的計算：Ti=Wisinαi+TDi；

第i條塊至第i+1條塊的傳遞系數：Ψj(i=i)；

表3　計算公式符號說明表

為簡化計算，在計算時假設條塊寬度為1m，因此在監測過程中穩定系數最小值為；如表4可知，滑坡穩定系數在其它因素一定的條件下隨時地下水位升高直線下降。

5結論

(1)滑體內地下水位隨降水過程而波動，但比降水過程有所滯后，一般滯后0.5～7天。滑體內地下水位線與坡面線大致平行，但比坡面略緩。

(2)地下水在接受大氣降水補給的同時，也在不斷地順坡滲流至坡腳往外排泄。ZK1孔地下水位高程達355.5m，地下水位下降速率可達0.18m/d；ZK1孔地下水高程約為354m左右，地下水位下降速率為0.02～0.03m/d。一般而言，當日降雨對地下水的影響在15日內可以完全消除。

(3)ZK1孔水位為356.05m，滑坡穩定系數接近于1；ZK1孔水位高于356.05m，穩定系數小于1；ZK1孔水位低于356.05m，穩定系數大于1。若ZK1水位高程初始值為354.55m，則當日降雨量達到170mm、或2日累計降雨量230mm、或3日累計降雨量達到290mm時，地下水位高程可達356.05m，此時的穩定系數為0.999，滑坡有發生蠕動變形的可能。

表4地下水水位對滑坡體穩定系數影響計算表

參考文獻：

[1]邊曉庚.江西省定南縣滑坡形成條件分析[J].中國地質災害與防治學報，2005，Vol.1，No.8：pp57-60.

[2]A.K.Turner and R.L.Schuster (eds.)，1996.Landslides：Investigations and Mitigation，Transportation Research Board，Special Report 247：pp12-35，36-71，76-90，278-314.

[3]殷坤龍，汪洋，唐仲華.降雨對滑坡的作用機理及動態模擬研究[J].地質科技情報，2002，75-78.

[4]鐘蔭乾.滑坡與降雨關系及其預報[J].中國地質災害與防治學報，1998Vol.9，No.4：24-32.

[5]李曉.重慶地區的強降雨過程與地質災害的關系[J].中國地質災害與防治學報，1995，Vol.6，No.3：pp.24-32.

[6]殷躍平.三峽庫區地下水滲透壓力對滑卻步穩定性影響研究[J].中國地質災害與防治學報，2003，Vol.3，No.1：pp.1-5.

A Study on the Impact of Atmospheric Precipitation on Hejadong′s Landslide in Jiangxi Tonggu County Suburban Forest Farm

BIAN Xiaogeng

(Jiangxi Province Geological Environmental Monitoring Station，Jiangxi Nanchang 330019)

Abstract：The impact of the atmospheric precipitation on slide body mainly displays as follows：increasing slide weight；Lowering the slip zone soil shear strength；rising the sliding body’s underground water level，thereby increasing groundwater buoyancy of the sliding body. When Sliding zone soil reach to saturation，slippery body of underground water level plays a decisive role to the stability of the landslide.

Keywords：atmospheric recipitation；Hejiadong landslide；impact

中圖分類號：X54

文獻標識碼：A

文章編號：1673-288X(2016)02-0145-03

作者簡介：邊曉庚，碩士，高級工程師，研究方向為水文地質、工程地質、環境地質

引用文獻格式：邊曉庚.大氣降水對江西省銅鼓縣城郊林場何家洞滑坡的影響[J].環境與可持續發展，2016，41(2)：145-147.