三峽庫區(qū)石榴樹包滑坡變形監(jiān)測位移特征與穩(wěn)定性分析

鐘少波, 趙新建, 金 璐, 劉麗瓊

(1.湖北省地質(zhì)局 水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊,湖北 荊州 434020; 2.湖北省地質(zhì)環(huán)境總站,湖北 武漢 430034)

三峽庫區(qū)石榴樹包滑坡變形監(jiān)測位移特征與穩(wěn)定性分析

鐘少波1, 趙新建1, 金 璐2, 劉麗瓊2

(1.湖北省地質(zhì)局 水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊,湖北 荊州 434020; 2.湖北省地質(zhì)環(huán)境總站,湖北 武漢 430034)

滑坡變形監(jiān)測位移特征直接反映滑坡的變形性狀及穩(wěn)定性狀。選擇2004年—2009年石榴樹包滑坡變形最明顯階段的監(jiān)測數(shù)據(jù),通過對比分析滑坡穩(wěn)定性系數(shù)與滑坡監(jiān)測位移速率的關(guān)系,分析滑坡變形監(jiān)測位移特征及變形特征。結(jié)果表明,石榴樹包滑坡變形具典型的階躍性特點,滑坡穩(wěn)定性系數(shù)與位移速率呈負(fù)相關(guān)性。該結(jié)論可為滑坡監(jiān)測預(yù)警與防治提供依據(jù)。

滑坡;監(jiān)測;變形位移特征;穩(wěn)定性

1 滑坡概況

石榴樹包滑坡位于湖北省巴東縣城下游1.5 km的長江北岸,下距三峽壩址66 km,為一特大型巖土混合滑坡?；缕矫娉噬酄?后緣高程340～350 m,前緣剪出口高程56～60 m,縱長550 m,寬350～470 m,面積約0.25 km2,平均厚度47.2 m,體積1 180×104m3[1]。2013年三峽水庫蓄水后,石榴樹包滑坡淺部和深部變形十分明顯。根據(jù)變形特征,劃分為東、西2個淺層滑體和前緣深層滑體(圖1),并進行了地質(zhì)災(zāi)害專業(yè)監(jiān)測。

2 滑坡變形與變形監(jiān)測位移特征

2.1 變形監(jiān)測

針對滑坡變形,布置了3條監(jiān)測剖面。A剖面(前緣深層滑體)位于石榴樹包滑坡的中前部,布設(shè)有8個GPS監(jiān)測點;B剖面(東側(cè)淺層滑體)位于石榴樹包滑坡體東側(cè)平臺上部,長度210 m,布設(shè)有5個GPS監(jiān)測點;C剖面(西側(cè)淺層滑體)位于石榴樹包西側(cè)平臺上部,長度約130 m,布設(shè)有3個GPS監(jiān)測點。2004年首測,在2004年—2009年期間,滑坡變形較明顯,監(jiān)測的位移變形較大(圖2-圖4)。

2.2 變形監(jiān)測位移特征

從上述變形位移曲線及監(jiān)測數(shù)據(jù)分析,滑坡變形具有以下特征:3個剖面反映滑坡變形總體呈階梯狀持續(xù)變形特性,變形時間主要在每年5—8月。 A剖面(前緣深層滑體)整個變形階躍值較小,整體呈持續(xù)增加趨勢。B剖面(東側(cè)淺層滑體)2004年—2006年變形階躍值較小,變形呈緩慢增加趨勢,在2007年變形最明顯,表明2007年變形明顯加劇,2008年—2009年水平位移逐漸減緩,表明東側(cè)變形體變形呈逐年減緩的趨勢。C剖面(西側(cè)淺層滑體)2004年—2006年變形階躍值較小,變形呈緩慢增加趨勢,在2007年、2008年出現(xiàn)2個階躍值較大時段,表明2007年、2008年變形劇增,2008年—2009年變形又呈逐年減緩趨勢。

3個剖面在水平位移上,坡體后緣、中部、前緣變形相差不大,呈整體同步變形趨勢。

3 滑坡變形位移速率與滑坡穩(wěn)定性的動態(tài)分析

3.1 滑坡穩(wěn)定性系數(shù)與位移速率對比分析

為了反映滑坡變形監(jiān)測位移特征與滑坡變形的動態(tài)關(guān)系,本文將滑坡變形位移速率與滑坡穩(wěn)定性進行了對比分析。選擇A-A′、B-B′、C-C′三個剖面,進行滑坡穩(wěn)定性的動態(tài)分析,每月計算一個結(jié)果,水位按當(dāng)月實際情況建立,計算時段為2004年2月—2009年12月,將計算的穩(wěn)定性系數(shù)與當(dāng)月監(jiān)測的變形位移速率進行一一對比,對比曲線見圖5-圖7。

3.2 滑坡變形位移速率與滑坡穩(wěn)定性的動態(tài)特征

圖1 石榴樹包滑坡監(jiān)測平面布置圖Fig.1 Plane arrangement chart of Shiliushubao landslide monitoring1.GPS監(jiān)測點及編號;2.實測剖面;3.排水溝。

圖2 2004年—2009年A剖面(前緣深層滑體)監(jiān)測點累計水平位移曲線Fig.2 Accumulative horizontal displacement curve of monitoring point of A profile(front deep sliding mass) from 2004 to 2009

3.2.1 A剖面(前緣深層滑體)變形分析

從上述滑坡穩(wěn)定性的動態(tài)變化過程與當(dāng)月監(jiān)測的水平位移速率對比可見,A剖面(前緣深層滑體)一年中穩(wěn)定性系數(shù)較大的值是在該年的10月—次年2月之間,較小的值出現(xiàn)在5—8月之間,這與水位的升降、降雨量大小存在明顯的對應(yīng)關(guān)系,且穩(wěn)定性的變化與平均位移速率呈負(fù)相關(guān)性,當(dāng)穩(wěn)定性系數(shù)大位移速率變小,穩(wěn)定性系數(shù)變小位移速率變大。

3.2.2 B、C剖面(淺層變形體)變形分析

石榴樹包滑坡B-B′剖面淺部滑體、C-C′ 剖面淺部滑體因處于庫水位面以上,地下水位對其影響不明顯,它的穩(wěn)定性的變化主要受到降雨量大小的影響(圖8)。

圖3 2004年—2009年B剖面(東側(cè)淺層滑體)監(jiān)測點水平位移曲線Fig.3 Horizontal displacement curve of monitoring point of B profile (eastern shallow sliding mass) from 2004 to 2009

圖4 2004年—2009年C剖面(西側(cè)淺層滑體)監(jiān)測點水平位移曲線Fig.4 Horizontal displacement curve of monitoring point of C profile (western shallow sliding mass) from 2004 to 2009

圖5 A剖面(前緣深層滑體)穩(wěn)定性系數(shù)與位移速率對比曲線圖Fig.5 Comparison curve of stability coefficient and displacement rate of A profile (front deep sliding mass)

圖6 B剖面(東側(cè)淺層滑體)穩(wěn)定性系數(shù)與位移速率對比曲線圖Fig.6 Comparsion curve of stability coefficient and displacement rate of B profile (eastern shallow sliding mass)

圖7 C剖面(西側(cè)淺層滑體)穩(wěn)定性系數(shù)與位移速率對比曲線圖Fig.7 Comparison curve of stability coefficient and displacement rate of C profile (western shallow sliding mass)

從對比表及對比曲線也可以看見,淺部滑體穩(wěn)定性與水平位移速率也呈反對應(yīng)的關(guān)系,隨季節(jié)變化明顯,階躍點明顯,且C-C′剖面穩(wěn)定性系數(shù)的變化比B-B′ 剖面淺部滑體的穩(wěn)定性系數(shù)的變化大,說明C-C′剖面淺部滑體穩(wěn)定性動態(tài)變化明顯。

4 結(jié)語

石榴樹包滑坡是三峽庫區(qū)水庫型滑坡,其變形具典型的階躍性特點,滑坡穩(wěn)定性系數(shù)與位移速率呈負(fù)相關(guān),位移速率越大,穩(wěn)定性系數(shù)越低。滑坡穩(wěn)定性系數(shù)是表征滑坡穩(wěn)定現(xiàn)狀的直接指標(biāo),通過類比滑坡監(jiān)測變形數(shù)據(jù),可以掌握滑坡穩(wěn)定性系數(shù)的變化。鑒于滑坡變形監(jiān)測位移特征能直接、直觀反映滑坡的變形穩(wěn)定性,監(jiān)測中掌握滑坡變形監(jiān)測位移特性十分重要,可為滑坡監(jiān)測預(yù)警及防治提供決策依據(jù)。

圖8 石榴樹包滑坡2004年—2009年三峽庫區(qū)水位與降雨量相關(guān)曲線圖Fig.8 Correlation curve of water level of Three Gorges Reservoir and rainfall in Shiliushubao landslide from 2004 to 2009

[1] 鐘少波.三峽庫區(qū)石榴樹包滑坡監(jiān)測信息匯總與分析報告[R].荊州:湖北省水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊,2009.

(責(zé)任編輯：陳姣霞)

Analysis on Displacement Characteristics and Stability of the DeformationMonitoring for the Shiliushubao Landslide in the Three Gorges Reservoir Area

ZHONG Shaobo1, ZHAO Xinjian1, JIN Lu2, LIU Liqiong2

(1.HubeiInstituteofHydrogeologyandEngineeringGeology,Jingzhou,Hubei434020; 2.HubeiGeologicalEnuronmentStation,Wuhan,Hubei430034)

Displacement characteristics of the landslide deformation monitoring reflect the trait for the deformation and stability of landslide.In this paper,the monitoring data in the most obvious stage of the Shiliushubao landslide deformation between the year of 2004 and 2009 is selected,and characteristics for the displacement with deformation of the landslide deformation monitoring are analyzed by comparing the relationship between the landslide stability coefficient and the monitoring displacement rate.The results show that the deformation of the Shiliushubao landslide is typical of the step, and the stability coefficient of the landslide is negatively correlated with the displacement rate.This conclusion can provide scientific basis not only for the landslide monitoring, but also the early warning and control.

landslide; monitoring; deformation displacement characteristics; stability

2015-08-07;改回日期:2015-08-27

鐘少波(1962-),男,高級工程師,工程測量專業(yè),從事地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測工作。E-mail:zhong1840@sina.com

P642.22; P694

A

1671-1211(2016)01-0076-04

10.16536/j.cnki.issn.1671-1211.201601013

數(shù)字出版網(wǎng)址:http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1736.X.20151217.0912.010.html 數(shù)字出版日期:2015-12-17 09:12