舟曲縣毛家村滑坡形態(tài)特征及穩(wěn)定性分析

董浩陽

摘 要：本文通過區(qū)域調(diào)查對甘肅省舟曲縣毛家村滑坡的形態(tài)特征進(jìn)行了分析，計(jì)算了滑坡在不同工況下的穩(wěn)定性系數(shù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在天然狀態(tài)下，滑坡基本穩(wěn)定;在工況2（自重+暴雨）和工況3（自重+地震）下，滑坡基本不穩(wěn)定或處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，無論哪種情況，都需要立即對滑坡進(jìn)行治理。

關(guān)鍵詞：滑坡;形態(tài)特征;穩(wěn)定性系數(shù)

中圖分類號：P642.22文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003-5168（2021）04-0147-03

Abstract： This paper analyzed the morphological characteristics of Maojiacun landslide in Zhouqu County， Gansu Province through regional investigation， and calculated the stability coefficient of the landslide under different working conditions. It is found that the landslide is basically stable in its natural state; under working condition 2 （self weight + heavy rain） and working condition 3 （self weight + earthquake）， the landslide is basically unstable or in an under-stable state， in either case， the landslide needs to be treated immediately.

Keywords： landslide;morphological characteristics;stability coefficient

甘肅省是滑坡災(zāi)害多發(fā)區(qū)，受氣候、地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性等條件控制，滑坡分布在時空上具有不均衡性、集中性等特點(diǎn)[1]。地處青藏高原東側(cè)的舟曲縣更是滑坡和泥石流災(zāi)害的多發(fā)區(qū)。有許多學(xué)者對該地區(qū)的滑坡進(jìn)行了研究。

李樹德[2]對白龍江流域各個滑坡的活動性進(jìn)行了探討。穆鵬[3]、郭長寶等[4]對白龍江流域江頂崖滑坡成因及機(jī)理進(jìn)行了分析。宋丙輝等[5]對白龍江流域泄流坡滑坡滑帶土進(jìn)行了直剪試驗(yàn)，探究了不同含水率對其失穩(wěn)滑動的影響。暢益鋒等[6]對泄流坡滑坡的變形特性進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)人類活動是誘發(fā)其變形的主要因素，并針對其活動規(guī)律進(jìn)行了設(shè)計(jì)管理。

1 區(qū)域概況

舟曲縣隸屬于甘肅省甘南藏族自治州，地處南秦嶺山地，岷山山系呈東南-西北走向貫穿全境。地勢西北高，東南低。海拔介于1 173～4 504 m。冬春干燥，夏秋多雨，降水主要集中在5—9月，暴雨和連降雨最多的月份是5—7月，大雨主要集中在7—8月，平均降雨量為435.8 mm。該區(qū)新構(gòu)造運(yùn)動十分活躍，新構(gòu)造運(yùn)動形式為山地隆起、河流下切以及斷裂復(fù)活等，因此當(dāng)?shù)匦纬傻湫偷母呱綅{谷地貌，是泥石流、滑坡災(zāi)害的多發(fā)地區(qū)。

2 滑坡特征

滑坡地處舟曲縣東北部的東山鎮(zhèn)毛家村（見圖1），滑坡體位于岷江右岸，前緣擠壓岷江河道。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該滑坡為一中型牽引式堆積層滑坡，為牙豁口老滑坡堆積體層內(nèi)滑坡。據(jù)調(diào)查，該滑坡發(fā)生于2017年，主要原因是修建公路時進(jìn)行了開挖，致使前緣形成高陡的陡坎，在2017年汛期岷江江水的沖刷下，最終誘發(fā)滑坡災(zāi)害。

滑坡體平面形態(tài)呈長舌狀，受人為修建道路對滑坡開挖的影響，剖面形態(tài)呈臺階狀。滑坡體沿主滑方向的長度為134 m，平均寬度約為87 m，總面積為0.89×104 m2（見圖1），滑體具有中部厚、后部和前部薄的特點(diǎn)，平均厚度約為11.1 m，總體積為9.88×104 m3;受人為開挖的影響，滑體中后部坡度較為平緩，約為11°，下部受人為修路開挖的影響，形成一高約25 m、坡度36°的陡坎;滑體主滑方向的傾度為54°，前緣高程為1 296 m，后緣高程為1 350 m，相對高差為54 m。

依據(jù)鉆孔揭露，滑體厚度的變化規(guī)律是縱向上中部厚、前部最薄，后部次之;橫向上中部厚，兩側(cè)薄。其中，前部厚度為6.6 m，中部厚度為17.4～18.3 m，后部厚度為5.7～9.4 m，平均厚度為11.1 m。

該滑坡的滑體主要由碎石土和炭質(zhì)板巖碎屑組成，在剖面上具有兩層結(jié)構(gòu)，如圖2所示。上部為碎石土，土體呈黃褐色，成分為灰?guī)r碎石和粉質(zhì)黏土，其由二者混雜堆積組成;下部以灰黑色炭質(zhì)板巖碎屑為主，含少量灰?guī)r角礫。

3 穩(wěn)定性分析

3.1 定性分析

滑體平均坡度為12°。后緣發(fā)育高陡后壁，有小規(guī)模滑塌發(fā)育;前緣臨空，坡度為36°，有間斷性地表水流經(jīng)，其舌部有滑坡體下滑后擠壓形成的扇狀裂縫;滑體中后部滑坡平臺前緣發(fā)育拉張裂縫，存在積水地形。在自然狀態(tài)下，滑體中后部有失穩(wěn)下滑、發(fā)生淺層滑坡的可能;在強(qiáng)震、暴雨工況及江水沖刷下，滑體失穩(wěn)的可能性大。

3.2 定量計(jì)算

3.2.1 計(jì)算參數(shù)的選取。滑坡穩(wěn)定性定量評價是按土體莫爾強(qiáng)度理論及滑坡動力學(xué)平衡原理，利用傳遞系數(shù)法，將滑坡體分為8塊（見圖3），驗(yàn)算滑坡體的穩(wěn)定性。

式中：[K]為穩(wěn)定系數(shù);[Wi]為第[i]條塊的重量，kN/m;[ai]為第[i]條塊滑面傾角，°;[Ci]為第[i]條塊內(nèi)聚力，kPa;[Фi]為第[i]條塊內(nèi)摩擦角，°;[Li]為第[i]條塊滑面長度，m;[A]為地震加速度;[rv]為孔隙水壓力比;[Rn]為抗滑力;[Tn]為下滑力;[ψj]為第[j]塊段的剩余下滑力傳遞至第[j]+1段時的傳遞系數(shù)。

在進(jìn)行試驗(yàn)時，筆者發(fā)現(xiàn)所取土樣接近飽和狀態(tài)，因此只需要對天然狀況的數(shù)據(jù)進(jìn)行微調(diào)即可。滑帶土綜合取值如表1所示。

3.2.2 計(jì)算工況。工況I為自重;工況Ⅱ?yàn)樽灾?暴雨;工況Ⅲ為自重+地震。暴雨標(biāo)準(zhǔn)如下：根據(jù)《滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》（GB/T 32864—2016），暴雨強(qiáng)度重現(xiàn)期采用50年標(biāo)準(zhǔn)。地震荷載標(biāo)準(zhǔn)如下：根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50011—2010），舟曲縣設(shè)防烈度為8度，地震動峰值加速度按50～100年超越概率為10%計(jì)算，取0.2g（重力加速度）。

3.2.3 穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果。按照上述計(jì)算方法及工況對毛家村滑坡進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算，計(jì)算結(jié)果如表2所示。在與滑坡穩(wěn)定狀態(tài)分級表（見表3）進(jìn)行對比后，筆者得出以下結(jié)論：在工況1（自重）情況下，滑坡基本穩(wěn)定;在工況2（自重+暴雨）情況下，滑坡容易失穩(wěn);在工況3（自重+地震）情況下，滑坡容易失穩(wěn)。

4 結(jié)語

毛家村滑坡滑體平面形態(tài)呈長舌狀，滑坡體沿主滑方向的長度為134 m，平均寬度約為87 m，總面積0.89×104 m2;滑體主滑方向的傾角為54°，前緣高程為1 296 m，后緣高程為1 350 m，相對高差為54 m。本文對毛家村滑坡進(jìn)行定性分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，滑坡失穩(wěn)的可能性較大。對毛家村滑坡進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算并與滑坡穩(wěn)定狀態(tài)分級表進(jìn)行對比后，筆者得出以下結(jié)論：在工況1下，滑坡基本穩(wěn)定;在工況2下，滑坡容易失穩(wěn);在工況3下，滑坡也容易失穩(wěn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳瑋江.甘肅滑坡災(zāi)害[M].蘭州：蘭州大學(xué)出版社，2006：22-23.

[2]李樹德.武都白龍江流域滑坡活動性探討[J].水土保持通報(bào)，1997（6）：28-32.

[3]穆鵬.甘肅舟曲江頂崖滑坡成因及穩(wěn)定性分析[J].中國水利，2011（4）：50-52.

[4]郭長寶，任三紹，李雪，等.甘肅舟曲南峪江頂崖古滑坡發(fā)育特征與復(fù)活機(jī)理[J].現(xiàn)代地質(zhì)，2019（1）：206-217.

[5]宋丙輝，諶文武，吳瑋江，等.甘肅舟曲泄流坡滑坡滑帶土的抗剪強(qiáng)度特性[J].蘭州大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011（6）：11-16.

[6]暢益鋒，李仁華.白龍江泄流坡滑坡變形特征及成因分析[J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào)，1999（1）：93-95.