樂山市金口河區(qū)長腰崗滑坡成因機制及穩(wěn)定性分析

梁永閃++沙劍鋒++陳晶

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2017.11.084

摘 要：通過對樂山市金口河區(qū)長腰崗滑坡進(jìn)行工程地質(zhì)勘察，查明滑坡區(qū)域所處的工程地質(zhì)條件及滑坡發(fā)育特征，進(jìn)行滑坡形成因素分析，利用極限平衡分析的方法對滑坡的穩(wěn)定性進(jìn)行定性、定量的分析評價，為長腰崗滑坡的治理提供地質(zhì)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：長腰崗滑坡 發(fā)育特征 因素分析 極限平衡分析 穩(wěn)定性

中圖分類號：P642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）04（b）-0084-02

長腰崗滑坡位于樂山市金口河區(qū)永和鎮(zhèn)新樂村西南側(cè)斜坡，“5.12”汶川地震后坡體開始變形，坡體后緣出現(xiàn)了多條地震裂縫，房屋墻體出現(xiàn)了拉裂，裂縫呈倒“八”字型，部分房屋基礎(chǔ)出現(xiàn)沉降。2012年7月21日該地區(qū)發(fā)生特大暴雨，雨后坡體變形跡象加劇，目前該滑坡處于蠕滑變形階段，在暴雨期間或暴雨滯后效應(yīng)期間滑坡啟動可能性大，直接威脅新樂村三組居民34戶148人的生命財產(chǎn)安全，經(jīng)濟損失約600萬元。因此，對該滑坡進(jìn)行成因機制分析、穩(wěn)定性評價意義重大。

1 滑坡區(qū)工程地質(zhì)條件

1.1 地形地貌

長腰崗滑坡南臨大渡河，地面高程810～702 m，為構(gòu)造侵蝕低中山河谷地形。滑坡區(qū)地勢南高北低，自然坡度一般30°～45°。滑坡區(qū)整體呈上緩中陡下緩，前緣坡度20°～25°，中部至后緣坡度35°～50°。

1.2 地層巖性

滑坡區(qū)覆蓋層由第四系滑坡堆積體（Q4del）碎石土層，殘坡積物（Q4el+dl）含碎石、塊石粉質(zhì)粘土層和冰水堆積物（Q2fgl）卵石、碎塊石層組成，下伏基巖為前震旦系峨邊群茨竹坪組（Pt2 l）玄武質(zhì)凝灰片巖、泥灰?guī)r。巖層產(chǎn)狀345°∠60°。

1.3 地質(zhì)構(gòu)造及地震

滑坡所在區(qū)域為揚子準(zhǔn)地臺（Ⅰ級）、上揚子臺拗（Ⅱ級）西緣，分屬峨眉山斷拱（III級）的瓦山斷穹（IV級）和峨邊斷褶斷束（IV級），斷層、褶皺發(fā)育，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜。金口河區(qū)位于馬邊南北地震帶中南段的邊緣，屬四川中強地震區(qū)。地震動反應(yīng)譜特征周期0.45 s，地震設(shè)防烈度為Ⅶ度，設(shè)計基本地震加速度值為0.10 g，設(shè)計地震分組為第二組。

1.4 水文地質(zhì)條件

滑坡區(qū)地表水體貧乏，滑坡區(qū)地下水主要有第四系松散巖類孔隙潛水和基巖裂隙水兩種類型，水文地質(zhì)條件較為簡單。孔隙潛水主要賦存于第四系松散堆積層孔隙之中，富水性差，主要靠大氣降水垂直補給，水量微弱，水位動態(tài)變化大，對坡體穩(wěn)定性影響較大。基巖裂隙水賦存在前震旦系峨邊群茨竹坪組（Pt2 l）玄武質(zhì)凝灰片巖、泥灰?guī)r表層風(fēng)化裂隙之中，無統(tǒng)一地下水位面，受季節(jié)性降雨影響，水位動態(tài)變化較大。

2 滑坡發(fā)育特征

2.1 分布與形態(tài)特征

長腰崗滑坡邊界依據(jù)地表巖土體變形跡象及微地貌特征圈定。長腰崗滑坡為一典型“圈椅”地形，地勢南高北低，水平上兩側(cè)凸，中部凹，剖面形態(tài)呈上緩中陡下緩的折線形，坡高山陡。滑坡北側(cè)縱長174 m，南側(cè)縱長136 m，中軸線長200 m，前緣寬233 m，后緣寬296 m，平面形態(tài)呈前緣窄后緣寬的“八”字型，后緣高程810 m，前緣高程702 m，相對高差約108 m，縱坡率568‰，滑體厚5～9.9 m，主滑方向70°，滑坡區(qū)面積0.05 km2，滑體平均厚約8.04 m，體積40萬m3，屬中型推移式土質(zhì)滑坡，見圖1。

2.2 滑坡物質(zhì)組成

（1）滑體特征：滑體物質(zhì)由第四系全新統(tǒng)殘坡積（Q4el+dl）含碎石粉質(zhì)粘土層組成，結(jié)構(gòu)松散，孔隙發(fā)育，碎塊石含量5%～50%，粒徑差異較大，其間充填角礫、砂及粉粘土，滑體厚度5.0～9.9 m，平均厚度7.26 m。

（2）滑帶特征：滑帶位于殘坡積物（Q4el+dl）含碎石粉質(zhì)粘土與冰水堆積物（Q2fgl）卵石、碎塊石層過度界面上，屬松散層間的軟弱夾層，滑帶土厚度0.4～1.0 m，由于坡內(nèi)存在多個臨空面，因此存在多個次級滑動面。滑帶土物質(zhì)主要為含碎石粉質(zhì)粘土，呈可塑狀-軟塑狀，飽水-稍濕狀態(tài)，含有少量的碎石。滑帶土中粉質(zhì)粘土具揉皺現(xiàn)象，滑面浸潤狀，與粗粒接觸面具磨光現(xiàn)象，表面光滑，光澤度好，可見鏡面光澤，內(nèi)含部分碎石表面可見擦痕。

（3）滑床特征：滑床為第四系上更新統(tǒng)冰水堆積（Q2fgl）卵石、碎石層及第四系全新統(tǒng)殘坡積（Q4el+dl）含碎石粉質(zhì)粘土層組成，結(jié)構(gòu)密實。據(jù)鉆探資料繪制滑床頂面標(biāo)高等值線圖揭示，滑床水平上呈兩側(cè)凸，中部凹的“圈椅”地形，前緣平緩，后緣由于修建公路，進(jìn)行削坡后，基巖出露，形成臺地，總體上滑床前、后緣地形相對平緩，中部較陡，滑床整體較穩(wěn)定。

2.3 滑坡變形特征

滑坡坡體變形主要特征為裂縫、陡坎、沉降、地表隆起。滑坡區(qū)內(nèi)后緣拉裂縫主要由地震裂縫發(fā)展而來，滑坡區(qū)中部也分布有拉裂縫，這些拉張裂縫走向大多呈東西向，縫寬5～30 cm不等。由于長期的滑移變形，滑坡區(qū)中軸線附近其形態(tài)明顯較周圍地形矮，呈負(fù)地形，發(fā)育多處5～35 cm的斷階和1～3 m的陡坎，為主要潛在次級剪出口。同時，由于滑移變形，滑坡區(qū)中部坡體上房屋墻體出現(xiàn)拉裂，呈倒“八”字型，房屋內(nèi)地面出現(xiàn)塌陷及不均勻沉降，裂縫延伸方向垂直于主滑方向。在滑坡區(qū)前緣，地表隆起現(xiàn)象明顯。

2.4 地震及降雨滯后效應(yīng)特征

長腰崗滑坡是由地震活動觸發(fā)、強降雨條件誘發(fā)的滑坡，這類滑坡在時間特征上大致可分為同步型和滯后型2種，長腰崗滑坡屬于滯后型，2008年“5.12”地震導(dǎo)致長腰崗滑坡坡體結(jié)構(gòu)由密實變?yōu)樗缮ⅲ馏w孔隙率增大，孔隙水受大氣降水補給后垂直下滲，遇底部密實冰水堆積物及基巖（相對隔水層），當(dāng)接觸面傾向坡外時，孔隙水形成統(tǒng)一水位，水流沿土土界面、土巖界面向斜坡地勢較低的地方徑流排泄，在土土界面、土巖界面形成軟化層。在時間滯后效應(yīng)作用下，遇突強降雨極端天氣，易誘發(fā)滑坡啟動。

3 滑坡形成影響因素分析

長腰崗滑坡形成與發(fā)展受地形地貌、地層巖性及物質(zhì)組成的控制，地震、降雨及地表水入滲是誘發(fā)長腰崗滑坡的重要因素。

首先，不利的地形條件是滑坡形成的重要條件，滑坡區(qū)坡度較陡為30°～45°，相對高差108 m。滑坡后緣由于修建村道，在村道下方形成一道高約4.5 m的陡坎，使得降雨易于由村道陡坎匯入滑坡體內(nèi)松散土體。滑坡前緣同樣由于上山道路建設(shè)形成多道臨空面，為滑坡剪出口的形成創(chuàng)造了條件。

其次，地震使滑坡土體結(jié)構(gòu)變得松散，同時增加了滑體的下滑力；加之降雨后，地下水受大氣降雨補給垂直下滲，遇底部密實冰水堆積塊石土及基巖，孔隙水沿土土界面、土巖界面向斜坡地勢較低的地方徑流排泄，在土土界面、土巖界面形成軟化層；同時雨水下滲增大斜坡土層自重，增大浮托力，產(chǎn)生動水壓力，軟化土體，潤滑地層分界面，降低摩阻力，導(dǎo)致坡內(nèi)土體抗滑力減弱，下滑力明顯增大，在土體軟弱的斜坡較陡地段容易誘發(fā)滑坡。

再次為人為因素。修建公路人工切坡形成陡坎，有利于地表水匯積入滲后緣松散滑體。同時滑坡中部及前緣因切坡筑路也形成了高陡臨空面，邊坡形成后未及時采取支護(hù)措施，為滑坡提供了潛在剪出口。

綜上所述，在極不利的大氣降水及地層結(jié)構(gòu)、地震、及人類工程活動等因素的綜合作用下，最終導(dǎo)致了滑坡形成，其中大氣降水及地層結(jié)構(gòu)是影響滑坡穩(wěn)定性的直接因素和重要因素。

4 穩(wěn)定性分析與計算結(jié)果

滑坡穩(wěn)定性直接關(guān)系到滑坡對其影響范圍內(nèi)人民生命財產(chǎn)的安全。長腰崗滑坡采用極限平衡分析法對滑坡的穩(wěn)定性進(jìn)行分析計算。計算中主要考慮降雨、地震因素，選定以下3種工況：工況1：自重；工況2：自重+暴雨；工況3：自重+地震。

計算結(jié)果及穩(wěn)定性分析：長腰崗滑坡工況1主滑面及次級滑面均處于基本穩(wěn)定狀態(tài)；工況2：主滑面處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，其余剖面均處于欠穩(wěn)定-不穩(wěn)定狀態(tài)；工況3：主滑面處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，其余剖面均處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。

通過對長腰崗滑坡定性和定量分析發(fā)現(xiàn)，在工況2及工況3條件下長腰崗滑坡整體失穩(wěn)及局部失穩(wěn)的可能性均較大，治理長腰崗滑坡迫在眉睫。

5 結(jié)論

（1）樂山市金口河滑坡主要為中型推移式土質(zhì)滑坡，其滑面與軟弱結(jié)構(gòu)面基本吻合。（2）滑體物質(zhì)由第四系全新統(tǒng)殘坡積（Q4el+dl）含碎石粉質(zhì)粘土層組成，滑帶位于殘坡積物（Q4el+dl）含碎石粉質(zhì)粘土與冰水堆積物（Q2fgl）卵石、碎塊石層過度界面上，存在多個次級滑動面。（3）地震、大氣降水及地層結(jié)構(gòu)、人類工程活動等因素均對斜坡的穩(wěn)定性造成了不利影響，其中大氣降水及地層結(jié)構(gòu)是影響長腰崗滑坡穩(wěn)定性的直接因素和重要因素。（4）根據(jù)滑坡穩(wěn)定性計算結(jié)果，長腰崗滑坡在工況2及工況3條件下整體失穩(wěn)及局部失穩(wěn)的可能性均較大，治理長腰崗滑坡迫在眉睫。

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