怒江州貢山縣達(dá)卡當(dāng)滑坡成因及破壞機(jī)制

錢閃光 李云 侯克鵬 楊志全

摘要：怒江州貢山縣達(dá)卡當(dāng)滑坡目前后緣已形成了一條拉張裂縫，已導(dǎo)致滑坡下方公路內(nèi)側(cè)排水溝損毀，部分路面已產(chǎn)生變成開裂，嚴(yán)重威脅著日當(dāng)一組村民的生命財(cái)產(chǎn)安全。在查閱資料、現(xiàn)場調(diào)查與理論分析的基礎(chǔ)上，對怒江州貢山縣達(dá)卡當(dāng)滑坡成因及破壞機(jī)制進(jìn)行了分析。分析結(jié)果表明：達(dá)卡當(dāng)滑坡由大氣降水與地表水的下滲或沖刷與人類工程活動在前緣開挖形成臨空面共同作用產(chǎn)生；且其為牽引推移式滑坡，破壞機(jī)制為：坡體前緣段變形→整體處于蠕滑狀態(tài)→前緣牽引式蠕滑解體→中部及后緣蠕動滑移。

Abstract： Currently the landslide in Dhaka， Gongshan County has formed a tensile crack at trailing edge. It has led to the drain damaged at the highway inside beneath landslide and some pavement have been produced into a crack. It threats seriously to a group of villagers' life and property safety. On the basis of data access， field investigation and theoretical analysis， this paper analyzes the causes and damage mechanism of Dhaka landslide in Gongshan County. The analysis results show that the landslide in Dhaka is formed by the infiltration of the atmospheric precipitation and surface water or the erosion of the human engineering activities in the leading edge. In addition， the failure mechanism is as follows： the deformation of the front edge of the slope， the whole is in the creep state， the leading edge traction type creep collapse， the middle and the trailing edge creep slip.

關(guān)鍵詞： 達(dá)卡當(dāng)滑坡；滑坡成因；破壞機(jī)制； 潛在危害

Key words： Dhaka landslide；causes of landslide；damage mechanism；potential hazard

中圖分類號：TU94+3.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）19-0149-02

0 引言

達(dá)卡當(dāng)滑坡位于怒江州貢山縣北部丙中洛鎮(zhèn)丙中洛村委會日當(dāng)一組，地處怒江深切割高山峽谷河流階地區(qū)，由于山高坡陡巖土體松散，該區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性高；2013年7月雨季，受暴雨影響滑坡已產(chǎn)生變形開裂現(xiàn)象，在滑坡后緣形成了一條拉張裂縫，已導(dǎo)致滑坡下方公路內(nèi)側(cè)排水溝損毀，部分路面已產(chǎn)生變成開裂，目前嚴(yán)重威脅著日當(dāng)一組村民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

1 巖土體地質(zhì)特性

1.1 地層巖性

據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，該地區(qū)地層主要有第四系全新統(tǒng)殘坡積層，下石炭統(tǒng)下段，各地層巖性分述如下[1-2]：

1.1.1 第四系全新統(tǒng)殘坡積層

粉質(zhì)粘土：褐紅色粉質(zhì)粘土，稍濕，以可塑性為主，含有0.5～1.0cm的礫石，礫石含量約5%，厚約1.5～3.5m，中等壓縮性為主（平均壓縮系數(shù)a1-2=0.46MPa-1），鉆探揭露厚度1.5～4.8m，標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)N=5.0～8.0擊，修正值Nk=5.3擊，建議地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fak=140kP，該層主要分布于達(dá)卡當(dāng)滑坡表層，見圖1。

1.1.2 石炭系下石炭統(tǒng)下段

①全-強(qiáng)風(fēng)化板巖：灰、深灰色，鉆探擾動后呈砂狀及少量碎塊狀，無法取樣，屬極破碎、極軟巖，勘探孔均有揭露，揭露厚度1.5-9.5m，動力觸探試驗(yàn)N63.5=5.0～9.0擊，修正值Nk=5.5擊，建議地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fak=220kP。

②中分化板巖：灰、深灰色，鉆探擾動后呈碎塊狀，無法取樣，屬破碎、軟巖，勘探孔均有揭露，揭露厚度3.5～14.3m，未揭穿，建議地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fak=600kP，產(chǎn)狀80°∠85°，為陡傾，本段巖性頂界與第四系更新統(tǒng)沖洪積層呈不整合接觸關(guān)系。勘查區(qū)只在怒江右岸岸邊少量分布。

1.2 巖土體工程地質(zhì)特征

斜坡區(qū)、滑坡區(qū)出露地層均為散體結(jié)構(gòu)粘性土類型，具體特征如下[1-2]：

①粉質(zhì)粘土：強(qiáng)度較低，松散～稍密狀，透水性中等，局部具架空現(xiàn)象，富水性差，受人工擾動、切坡，自穩(wěn)能力差，易產(chǎn)生牽引式滑移變形。②全-強(qiáng)風(fēng)化板巖：裂隙發(fā)育，完整性較差，巖體總體上力學(xué)強(qiáng)度一般，巖體總體穩(wěn)定性一般，出露地表近直立狀則因節(jié)理裂隙切割后易產(chǎn)生掉塊現(xiàn)象。③中分化板巖：為區(qū)內(nèi)下伏基巖，埋藏深度大。

2 達(dá)卡當(dāng)滑坡成因

2.1 滑動面（帶）特征

2.1.1 結(jié)構(gòu)面分析

通過工程地質(zhì)調(diào)查及鉆探揭露情況，滑坡區(qū)主要存在二類結(jié)構(gòu)面[2-4]：

①殘坡積層與全-強(qiáng)風(fēng)化板巖的接觸面（土巖界面）：滑坡區(qū)殘坡積層主要以粉質(zhì)粘土為主，其透水性中等、富水性差，而全-強(qiáng)風(fēng)化板巖較破碎但相對于粉質(zhì)粘土，其透水性較弱，雨季地表水下滲后形成地下水能快速到達(dá)該接觸面，地下水除了一部分再往下滲，大部分順土巖接觸面產(chǎn)生徑流、侵蝕，導(dǎo)致該接觸面形成了軟弱結(jié)構(gòu)面。

②全-強(qiáng)風(fēng)化板巖層與中風(fēng)化板巖的接觸面：全-強(qiáng)風(fēng)化板巖呈碎塊結(jié)構(gòu)，而其下的中風(fēng)化板巖為致密層狀結(jié)構(gòu)，兩類巖體的力學(xué)強(qiáng)度及透水性相差甚大，且中風(fēng)化板巖為區(qū)內(nèi)最弱透水性層，因此在該接觸界面形成了相對軟弱結(jié)構(gòu)面。

根據(jù)鉆探揭露情況及現(xiàn)場調(diào)查，殘坡積層的力學(xué)強(qiáng)度相對于全-強(qiáng)風(fēng)化板巖差，結(jié)構(gòu)更松散，在外力作用或降雨作用下易產(chǎn)生蠕動變形、滑移；全-強(qiáng)風(fēng)化板巖透水性弱，中風(fēng)化板巖透水性相對全-強(qiáng)風(fēng)化板巖差，殘坡積層與全-強(qiáng)風(fēng)化板巖的接觸面埋深適中，降雨時(shí)易導(dǎo)致該接觸帶土體強(qiáng)度降低，滑坡體上的松散物質(zhì)易沿該帶發(fā)生變形；全-強(qiáng)風(fēng)化板巖與中風(fēng)化板巖的接觸面埋深大，接觸帶巖體力學(xué)強(qiáng)度均大于1）類結(jié)構(gòu)面，且該接觸帶在滑坡前緣段無剪切破壞出口的地形條件；依此判斷滑坡的潛在滑動面（帶）主要追溯1）類結(jié)構(gòu)面。

2.1.2 滑動面（帶）特征

根據(jù)滑坡形態(tài)及以上分析，滑坡存在一種潛在滑動面（帶）結(jié)構(gòu)，對此一層潛在滑動面（帶）及滑床特征分述如下：潛在滑動面沿殘坡積層與全-強(qiáng)風(fēng)化板巖的接觸面發(fā)育，滑面縱向上呈折線型，總體傾向北西側(cè)，傾角16～40°，橫向上呈弧狀；滑面深1.5～4.8m，平均深2.6m；滑坡體組成物質(zhì)主要為第四系殘坡積層以粉質(zhì)粘土為主，板巖在滑坡區(qū)的產(chǎn)狀約為80°∠85°，與斜坡坡面形成斜交內(nèi)傾組合，比較有利于坡體穩(wěn)定。

2.2 滑坡成因分析

滑坡所處斜坡區(qū)有厚約1.5～4.8m的殘坡積松散層，地形坡度較大，地形地貌條件組合有利，致使斜坡組成物質(zhì)具有較大的重力勢能差，為坡體物質(zhì)的滑移提供了動力，斜坡地形受公路修建開挖形成的陡坎，為坡體物質(zhì)的滑動剪出提供了臨空面與滑移空間。

滑坡區(qū)雨季沿潛在滑帶有地下水富集、徑流，地下水以孔隙水為主，孔隙是地下水主要運(yùn)移通道及存儲空間，地下水沿滑動面（帶）的相對富集與運(yùn)移，浸潤軟化了滑動面（帶）土體，降低其強(qiáng)度，有利于滑動面（帶）的形成與貫通。降雨增大了坡體物質(zhì)的重量，增大其重力，同時(shí)地下水向斜坡下運(yùn)移所產(chǎn)生的動水壓力及張力，也增加滑坡體產(chǎn)生滑動的動力[3-4]。

綜上所述：地形地貌條件有利、地層巖性與地質(zhì)結(jié)構(gòu)面有利、地下水沿滑動面（帶）運(yùn)移與相對富集，導(dǎo)致坡體應(yīng)力集中是滑坡發(fā)育的內(nèi)因和基礎(chǔ)；大氣降水與地表水的下滲或沖刷作用、人類工程活動在前緣開挖形成臨空面是滑坡形成的外因和條件，達(dá)卡當(dāng)滑坡是在上述內(nèi)因和外因共同作用下產(chǎn)生的。

3 達(dá)卡當(dāng)滑坡破壞機(jī)制

從坡體地層結(jié)構(gòu)分析，滑坡區(qū)均以殘坡積粉質(zhì)粘土為主，殘坡積層覆蓋于全-強(qiáng)風(fēng)化板巖上，其巖性、透水性、土體力學(xué)強(qiáng)度等存在較大的差異，在外力作用下沿該分界面變形滑動的可能性相對更大；而全-強(qiáng)風(fēng)化板巖及中風(fēng)化板巖均屬于弱透水層，該界面埋深大、現(xiàn)狀地形條件在該界面延伸段無剪出條件，從該滑坡前期滑動情況來看，在無常年水浸的斜坡巖土體干燥地段，坡體失穩(wěn)主要發(fā)生于淺部土體滑移，因此滑坡沿該界面滑動變形的可能性相對小。

現(xiàn)狀滑坡體前緣段受公路修建人工切坡開挖，有利于坡體變形，在特殊工況（如強(qiáng)降雨飽水或地震）條件下，沿殘坡積層與全-強(qiáng)風(fēng)化板巖的界面（相對軟弱結(jié)構(gòu)面）產(chǎn)生牽引式滑移的可能性大，坡體前緣受人工切坡開挖形成的臨空面一帶先產(chǎn)生小垮塌變形滑動，進(jìn)而逐級產(chǎn)生變形，變形范圍逐漸擴(kuò)大，發(fā)展到一定區(qū)域后才產(chǎn)生大面積失穩(wěn)滑動[2-4]。

由此可見，達(dá)卡當(dāng)滑坡滑動類型為牽引推移式滑坡，其破壞機(jī)制為：坡體前緣段變形→整體處于蠕滑狀態(tài)→前緣牽引式蠕滑解體→中部及后緣蠕動滑移。

4 結(jié)論

在查閱資料、現(xiàn)場調(diào)查與理論分析的基礎(chǔ)上，對怒江州貢山縣達(dá)卡當(dāng)滑坡成因及破壞機(jī)制進(jìn)行了分析。分析結(jié)果表明：達(dá)卡當(dāng)滑坡由大氣降水與地表水的下滲或沖刷與人類工程活動在前緣開挖形成臨空面共同作用產(chǎn)生；且其為牽引推移式滑坡，破壞機(jī)制為：坡體前緣段變形→整體處于蠕滑狀態(tài)→前緣牽引式蠕滑解體→中部及后緣蠕動滑移。

參考文獻(xiàn)：

[1]云南省地質(zhì)礦產(chǎn)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊(duì).區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告德欽幅H-47-ⅩⅩⅩⅢ（1∶20萬）[R].1985.

[2]貢山縣國土資源局，云南地質(zhì)工程勘察設(shè)計(jì)研究院.云南省怒江州貢山縣地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)劃（2011年-2020年）[R].2011.

[3]朱昳橙，李益敏，魏蘇杭.怒江州滑坡地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)警模型研究[J].云南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2016，4：610-619.

[4]談樹成，金艷珠，馮龍虎，等.基于RIA的WebGIS斜坡地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)報(bào)預(yù)警信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)——以怒江為例[J].地球?qū)W報(bào)，2014，1：119-125.