三岔河鎮(zhèn)災害體成因機制分析

陳飛

（云南巖土工程勘察設計研究院，云南 昆明 650051）

摘要：三岔河中學四周發(fā)育有數(shù)個大小不一的滑坡與不穩(wěn)定邊坡，直接威脅學校公共設施和師生的安全，由于地方財政原因致使該災害點至今未能得到有效治理。三岔河鎮(zhèn)古滑坡形成年代早，其具體形成細節(jié)難以求證，本文根據(jù)整體地貌、揭露地層之間覆蓋情況來研究其滑坡成因機制。

關鍵詞：三岔河；滑坡災害體；成因；地貌

1.三岔河地質構造與地層巖性

三岔河地處印度、歐亞板塊碰撞帶的喜馬拉雅山斷裂的南延帶，屬崗底斯-念青唐古拉褶皺系的昌寧—孟連褶皺帶，次一級構造體系為鳳慶-雪華北西向構造帶西亞帶，構造體系范圍內巖性主要為瀾滄群變質巖，勐佑以南、雪華以西發(fā)育一組較大規(guī)模北西向斷裂，斷裂延伸與變質巖片理方向基本一致，構造體系南延受北東—南西向構造阻隔而止，區(qū)內控制性構造為三岔河斷裂。

根據(jù)工程地質測繪和鉆探揭露情況，工程區(qū)出露地層包括：第四系堆積層①（Q4）、上三疊系三岔河組（T3sc）、前奧陶系習謙組地層（AnOxq）共3組地層，其中第四系堆積層分為第四系泥石流堆積（Q4df）、第四系滑坡堆積（Q4del）、第四系沖洪積（Q4al+pl）及第四系殘坡積（Q4el+dl）4個亞組。

2.三岔河滑坡災害體成因分析

2.1 地貌和構造。三岔河地處構造強烈抬升區(qū)域，河流切割作用強烈，河谷岸坡臨空面良好。

巖性與地下水的綜合作用：三岔河鎮(zhèn)地處三岔河骨干斷裂核心部位，歷史上受到強烈的擠壓作用，使得巖體破碎；這些破碎巖土體因構造裂隙發(fā)育的連通更容易形成地下水的流通空間，地下水流通區(qū)范圍內這些破碎帶的風化速度加快，故受地下水影響，最低侵蝕基準面以上的斷層兩側破碎帶的巖土逐漸形成了一個受構造控制的強烈風化破碎帶；同時該區(qū)域母巖以片巖、泥巖為主，其風化后的物質含較多的粘土礦物，使得強烈風化后的破碎帶巖土體力學性質差；因此，構造、巖性和地下水共同造成斷層兩側范圍較大的破碎巖土體堆積物，為滑坡形成提供了必要的物源條件。

2.2 溝谷的切割及岸坡再造。受松花河及其支溝的強烈切割作用，使得受切割的溝谷兩側物質失去支撐，這種開挖卸荷作用將使溝谷兩側坡體的巖土體往臨空方向回彈（即卸荷回彈作用），這種回彈作用使應力重分布影響范圍內的巖土體往臨空方向產(chǎn)生一個拉應力集中區(qū)（該拉應力集中區(qū)受控于巖體的強度大小、產(chǎn)狀、節(jié)理裂隙的發(fā)育程度、切割深度等），導致溝谷兩側坡體的應力重新分布，兩側斜坡應力往溝谷底部集中。從岸坡發(fā)展來看，松花河兩岸的堆積體岸坡長期處于工程力學性質較差的斷層破碎帶堆積體長期處于極限穩(wěn)定狀態(tài)。

2.3 氣候及地下水因素。三岔河鎮(zhèn)氣候具有雨季集中的特點，部分時段單日降雨量大，導致滑坡內地下水豐富。地下水加速破碎帶巖土體風化；雨季時節(jié)雨水深入提升滑坡體地下水位，增加堆積體重力，并帶來較大的動水和靜水壓力，水位的陡然升降帶來的滲流梯度變大并帶來較大的滲透壓力；存在較大滲透壓力的地下水徑流過程往往伴隨潛蝕作用，而潛蝕作用使得滑坡滑動帶的力學參數(shù)降低，這種作用對土石分界線為滑面的滑坡表現(xiàn)的較為明顯，第四系覆蓋層為相對透水含水層而下伏強風化基巖為相對隔水地層，故地下水沿兩者之間的界面集中匯流，在接觸面上潛蝕作用最為強烈，故接觸帶力學性質最低，使得土石接觸帶為相對軟弱的層位。

由此，地下水是滑（邊）坡穩(wěn)定性的重要控制因素之一。

2.4 溝谷的切割及岸坡再造。受松花河及其支溝的強烈切割作用，使得受切割的溝谷兩側物質失去支撐，這種開挖卸荷作用將使溝谷兩側坡體的巖土體往臨空方向回彈（即卸荷回彈作用），這種回彈作用使應力重分布影響范圍內的巖土體往臨空方向產(chǎn)生一個拉應力集中區(qū)，導致溝谷兩側坡體的應力重新分布，兩側斜坡應力往溝谷底部集中。隨著上述邊界條件的影響和改變，當溝谷兩側斜坡體物質中相對軟弱部位的強度不能滿足上部坡體自身重力作用產(chǎn)生的應力時，為滿足平衡需求，軟弱部位以上坡體將在其自重作用下沿軟弱部位往臨空方向產(chǎn)生位移（蠕動）來滿足新的應力平衡需求，即通過坡體的變形協(xié)調重新達到的應力平衡；伴隨著坡體蠕動變形的發(fā)展，坡體沿軟弱部位往臨空方向的位移量逐步增加到一定程度，直到蠕動坡體在相對軟弱層內形成一條貫通滑動面（即滑坡形成），滑坡形成后沿滑動面向溝谷內滑動，最終達到新的平衡狀態(tài)（岸坡再造作用）。

2.5 偶然因素。根據(jù)滑坡堆積層與下伏地層關系推測，古滑坡的劇滑形成屬于偶然因素。

鉆探揭露學校的古滑坡堆積體覆蓋在河床堆積體上，且界線分明，揭露河床堆積物標高逐漸往南側加深，而河床堆積物以下均直接為相對完整的基巖地層特征，由此可以認定的是河床堆積物形成在前、滑坡堆積物形成在后，學校位置目前尚可見滑坡解體形成的厚壁殘余部分。合理解釋為學校滑坡發(fā)生過一次強烈的滑動，古滑坡原始剪出口位于學校食堂一帶，該位置是古河床堆積區(qū)與原始河谷岸坡的交界區(qū)，在這種前提下滑坡發(fā)生如此大規(guī)模的劇滑只能推測為偶然的地震、暴雨（洪水）等外載因素。

古滑坡形成后因其特殊的凹槽形態(tài)使得其成為小范圍內的匯水區(qū)，因此滑坡體中部逐漸演變?yōu)闉橐粭l沖溝（C1）。

滑坡體前部的解體帶來新的臨空面，使得古滑坡體后部的巖土體出現(xiàn)新的應力平衡，進而誘發(fā)H1、H2滑坡的形成，同時在地下水等因素的偶合作用下加速滑坡體上新滑坡的發(fā)展。同樣類似的還有H3、H4滑坡，該兩處滑坡也是發(fā)育在自然狀態(tài)下極限穩(wěn)定的斜坡體中，其滑坡物質均為第四系殘坡積物質，都是由于受人工開挖影響出現(xiàn)新的應力平衡而誘發(fā)的坡體物質滑動。

滑坡體前部的解體帶來新的臨空面，使得古滑坡體后部的巖土體出現(xiàn)新的應力平衡，進而誘發(fā)H1、H2滑坡的形成，同時在地下水等因素的偶合作用下加速滑坡體上新滑坡的發(fā)展。同樣類似的還有H3、H4滑坡，該兩處滑坡也是發(fā)育在自然狀態(tài)下極限穩(wěn)定的斜坡體中，其滑坡物質均為第四系殘坡積物質，都是由于受人工開挖影響出現(xiàn)新的應力平衡而誘發(fā)的坡體物質滑動。

參考文獻

[1]萬園. 火山泥石流動力學及災害研究[D].中國地震局地質研究所，2012.

[2]樊明. 隴南市暴雨成因分析及引發(fā)泥石流滑坡災害研究[D].南京信息工程大學，2006.