三峽庫區某滑坡變形特征及失穩機制研究

喬偉

摘 要：三峽庫區地質環境復雜，在庫水位升降的作用下，滑坡災害易發多發。以三峽庫區某巖質滑坡為工程背景，通過監測資料分析了滑坡的變形特征及失穩機制。結果表明：該滑坡為典型的浮托減重型滑坡，在高水位運行期，浸泡軟化和浮托減重效應凸顯，滑坡變形與水庫水位上升及高水位運行呈正相關性。研究結論對水庫型巖質滑坡穩定性分析具有參考價值。

關鍵詞：三峽庫區；滑坡；變形特征；失穩機制

中圖分類號：U617 文獻標識碼：A 文章編號：1006—7973（2018）8-0054-02

1 滑坡基本情況

三峽庫區某滑坡位于長江右岸，距三峽大壩壩址56km?；潞缶壷粮叱?32m山包鞍部，前緣至江中135m高程，左右邊界以沖溝為界?；缕矫嫘螒B呈靴形，剖面形態呈階狀，坡度25°。滑坡寬400m，縱長1000m，面積40萬m2，平均厚度40m，體積約1600萬m3，主滑方向340°。

該滑坡為一古滑坡?；挛镔|由侏羅系下統香溪組層狀石英砂巖、粉砂塊裂巖組成，滑體中、后部巖層傾角25～30°，滑面順煤系地層頂面發育，與基巖產狀基本一致，由煤泥及重粉質亞粘土組成；前部巖層近水，滑帶切層發育。滑床由二套巖性構成，順層段滑床由香溪組下段薄——中厚層炭質粉砂巖組成，切層段滑床由香溪組中段褐黃色中厚——厚層狀石英砂巖組成?；乱坏┏蔀?，將威脅滑坡體上村民及長江航運安全。

滑坡中部西側邊界和公路交匯處，公路路面損毀加劇，公路邊坡常有塊石滾落，為滑坡持續變形所致，見照片1；西側邊界處裂縫斷續向上延伸，至高程340m處，地邊裂縫新張1～5mm，見照片2；滑坡后部西側邊界處（高程約400m）地表裂縫帶縱體走向20°，新近微1～5mm， 見照片3，該裂縫向下斷續延伸至公路一帶，造成滑坡東側邊界裂縫與公路交匯處，路面損壞嚴重，路面地表出現臺坎現象，為滑坡長期持續變形所致。見照片4。

2 基于監測數據的滑坡變形特征分析

2.1 監測網點的布設情況

在滑坡體上布設4個GPS監測點，形成1條監測縱剖面，在滑坡體東側穩定基巖上布設1個GPS基準點；2016年新建了ZGX287、ZGX288、ZGX289、ZGX290等4個GPS自動監測點。

2.2 監測數據分析

截至2017年12月，監測點ZG287的累積水平位移值為2056.2mm，平均速率為13.18mm/月，方向為334°；監測點ZG288的累積水平位移值為2088.6mm，平均速率為13.62mm/月，方向為333°；監測點ZG289的累積水平位移值為2166.3mm，水平位移值為183.0mm，平均速率為15.25mm/月，方向為344°；監測點ZG290的累積水平位移值為1369.8mm，平均速率為6.18mm/月，方向為346°。

滑坡監測點位移——時間曲線如圖1所示。由圖1可知，人工GPS監測點位移——時間曲線和自動GPS監測點位移——時間曲線的特征相似，GPS測點的位移隨時間的變化趨勢基本一致，與巖質滑坡的變形規律吻合；滑坡在三峽水庫高水位運行期間位移速率明顯大于三峽水庫低水位運行期，為典型的浸泡軟化和浮托減重型滑坡。

3 滑坡變形機理與影響因素分析

滑坡GPS監測點累積位移-降雨量-水庫水位-時間相關性分析如圖2所示。由圖2可知，4個GPS監測點累積位移均隨著時間的推移不斷增加，且各監測點的位移具有同步性，累積位移-時間曲線均呈不同程度的上揚趨勢。截至到2017年12月，各監測點的累積變形為1369.8～2166..3mm之間，最大累積變形為位于滑坡中部的ZG289監測點。通過對滑坡累積位移——降雨量——水庫水位——時間進行相關性分析可知，2007年4～7月持續降雨達722.29mm，導致在2007年5～8月的滑坡整體加速變形?；w巖體裂隙發育，降雨極易入滲，增加滑坡體重量的同時也造成滑坡滑帶力學性質降低，導致滑坡體變形。2008年9月開始了175m的試驗性蓄水，之后每年的10月到次年3月，各監測點累積位移-時間曲線呈小幅度上揚趨勢，即各監測點位移速率增大。而在每年4月至9月期間，各監測點累積位移—時間曲線相對趨于平緩，即各監測點位移速率減小。分析其變形較明顯時間段剛好與庫水位上漲以及水庫高水位運行相吻合。而6～8月的降雨量相對較大，對滑坡變形的影響并不顯著。

圖2 滑坡GPS監測點累積位移-降雨量-水庫水位-時間相關性分析圖

據此分析，滑坡對庫水位上漲以及高水位對滑坡體浸泡的影響因素敏感性要大于大氣降雨的影響，這主要由于滑坡的變形是受巖質滑坡的基本特征所控制，庫水位上漲導致滑坡前緣浸沒于水中的阻滑段受浮力作用抗滑段滑體減重，抗滑力減小，高水位浸泡導致滑坡體以及滑帶力學性質變差，并且巖體中裂隙充水后產生的靜水壓力的大小以及巖體力學性質受裂隙含水量的變化直接影響，多種因素的疊加導致變形加速。

4 結論

（1）滑坡自監測以來，一直處于蠕動變形中，4個GPS監測點多年累積水平位移測值為1297.6mm～1983.3mm，位移速率為6.18～15.25mm/月。

（2）該滑坡為典型的浮托減重型滑坡，每年10～12月，滑坡浸泡軟化和浮托減重效應凸顯，與水庫水位上升及高水位運行呈正相關性。

參考文獻：

[1] 唐軍， 何云. 貴州省某順層巖質滑坡變形破壞機制分析[J]. 西南公路. 2017， （3）： 81-84.

[2] 殷中輝， 李春峰， 曾耀. 高速公路順層巖質滑坡成因機理研究[J]. 中國水運， 2015， （1）： 206-208.

[3] 廖祥東， 羅順林. 湖北省興山縣張家坎小區巖質滑坡穩定性分析與評價[J]. 資源環境與工程， 2016， 30（5）： 712-717.

[4] 盧洪沛， 胡正濤， 唐利平. 川北某順層巖質滑坡穩定性評價[J]. 資源環境與工程， 2016， 30（2）： 194-197.