陳家大院子滑坡變形特征與穩定性評價分析

楊成程， 李 召， 柳 寅

(1. 四川省地質工程勘察院集團有限公司，四川成都 610072； 2. 國家管網集團西南管道公司貴陽輸油氣分公司，貴州貴陽 550009)

2021年7月一輪強降雨后，從8月28日—8月29日區內又普降暴雨及大暴雨，受降雨影響，四川達州市高新區斌郎街道辦事處火烽山村6組陳家大院子發生了滑坡地質災害。造成滑坡體上道路、房屋開裂及位移，滑坡變形特征十分明顯。8月30日—8月31日當地政府及相關部門及時組織農戶安全有序撤離，并在各戶墻上張貼地質災害防害避險明白卡，拉起安全警示線和條幅，并派專人對滑坡進行監測。

本文分析了該滑坡變形演化歷史過程和變形特征，得到滑坡變形的關鍵誘發因素，通過不同工況下滑坡的穩定性計算表明滑坡目前處于基本穩定-穩定狀態，對滑坡的變形與穩定性作出了評價預測，為滑坡監測預警與防治提供了參考和依據。

1 滑坡區工程地質概況

滑坡區總體位于丘間凹谷斜坡上，地形上大體呈“圈椅”狀，斜坡總體坡向約為357°，西側局部為9°～32°。地勢整體呈南東高西北低，向西北傾斜，地形坡度8°～45°，呈下陡、中緩、上陡的地勢特征。在微地貌上表現為陡(坡)坎與平臺相間，東西兩側斜坡又與平臺相連的特征，地形切割深一般3～8 m，相對高差一般2～6 m(圖1)。

從下往上大致可將斜坡分為四級階梯狀緩平臺，斜坡前緣中部3道相間的基巖陡坎將其分為第一級、第二級平臺，平臺長56～90 m，寬一般3～10 m；第三道基巖陡坎頂部沿線與村道之間為第三級平臺，平臺長170～220 m，寬60～70 m；村道及以上為第四級平臺。斜坡面上裂縫發育，延伸數米至百余米不等，裂縫走向主要分為2組，分別為24°～50°、80°～110°，裂縫寬1～54 cm，可見深2～70 cm，地面常沿裂縫沉降，沉降帶一般寬4～50 cm，局部可達1～2 m及以上，裂面一般較平，傾角陡，局部直立，多見泥質充填，局部見泥巖碎塊石及角礫充填。

圖1 滑坡區地形地貌

滑體成份主要以粉質黏土、強風化泥巖為主，局部上覆為素填土。粉質黏土呈可塑～軟塑狀，碎石含量5%～15%，粒徑一般2～8 cm；角礫含量一般5%～14%，粒徑一般小于1.8 cm，粗粒土大小分布不均，結構較凌亂。強風化泥巖巖質軟，差異風化嚴重，取芯多呈碎塊狀，常見泥化夾層，多呈軟塑狀，手搓可成條。滑床為粉質黏土及基覆界面下的強風化泥巖和局部中風化泥巖。強風化泥巖巖體破碎，節理、層理裂隙發育，差異風化嚴重，取芯多呈碎塊狀、散體結構，巖質不新鮮，巖性軟。中風化泥巖，巖質較新鮮，巖性較軟。遇水易軟化崩解，基巖抗風化能力較查，存在差異風化現象，形成潛在滑移面。

2 滑坡變形特征分析[1]

2.1 滑坡變形階段特征

根據分析，該滑坡變形經歷3個階段。

(1)第1階段即臨空面的形成階段：2016年，長田大道中段公路開始建設，將斜坡前緣的坡體切開，形成2～5 m高的陡坎，使斜坡前緣臨空，為H1～H3的形成創造了有利條件；同年擴建村道，向路內側挖方切坡，形成新的1～3 m高的陡坎，增加了村道內側土體的臨空面。

(2)第2階段即初期蠕滑變形階段：2017在長田大道中段公路建成后，斜坡前緣的土體蠕滑，居住在第三級平臺前緣的農戶院壩出現了拉裂，局部房屋墻體及地面也出現了開裂，并將邊坡中段(斜坡前緣中段)的上覆土體進行了機械挖除，此后其變形特征不明顯。

(3)第3階段即滑移階段：2021年7月區內普降暴雨，8月28日—8月29日區內又降暴雨及大暴雨，受強降雨影響，斜坡地面及部分房屋墻體上出現了拉張裂縫，坡體滑移。

2.2 滑坡分區

根據滑坡地形地貌特征、裂縫發育特征、不良地質現象發育特征，結合滑坡邊界特征等，將滑坡分為西側及東側2個變形大區，再分別將其分為3個變形亞區，其分區見圖2。

圖2 陳家大院子滑坡變形分區

2.3 滑坡分區變形特征

滑坡變形破壞特征按滑坡分區作如下詳細描述。

2.3.1 斜坡西側堆積層滑動及拉裂變形區(Ⅰ)

2.3.1.1 前緣堆積層滑坡區(Ⅰ1)

位于斜坡西側前緣，縱長12～16 m，寬約81 m，上覆粉質黏土，根據調查及ZK2號勘探孔揭露，該層厚2.0～8.0 m；下伏泥巖差異風化嚴重，區內主要發育1條裂縫L16。該區主要由滑坡變形體H1組成， 滑體厚1～3 m，為淺表土體滑坡，滑坡堆積體對路邊窨井造成了破壞，同時把涵洞頂蓋向外側推移了1.6 m。

2.3.1.2 后部弱變形區(Ⅰ2)

位于H1西側、向南至村道下方一帶、向東延伸至勘探孔ZK13與ZK14間的范圍內，縱長27～75 m，橫寬約240 m，區內斜坡地帶有蠕滑現象，并在地面和墻體上產生了裂縫變形，裂縫L12破壞了西側的暗渠，在村道下方西側邊界處可見0.5～2.6 m高的錯落坎；裂縫L13在局部形成了寬60～200 cm的沉降帶。該變形區內主要發育7條(組)裂縫。鉆孔揭露上覆土層厚2.7～9.0 m，所以區內探槽均未揭穿，但在邊界附近的探槽TC4揭露到了粉質黏土滑帶，厚約0.1 m。下伏泥巖差異風化嚴重，偶夾薄層軟塑狀(含角礫)泥化夾層。該區部分在后緣堆積層滑坡(H4)的推移下可發生蠕滑變形，而斜坡地帶被下部H1滑動有逐級牽引加速下滑的可能。

2.3.1.3 斜坡后緣堆積層滑坡區(Ⅰ3)

位于斜坡后緣，縱長17～40 m，橫寬約170 m，主要由1處小型滑塌變形體H4組成，坡體物質結構松散～稍密，鉆孔揭露上覆土層厚3.6～14.4 m，滑體厚3.6～8.2 m。 H4在平面上呈條帶狀，其后緣邊界開裂下錯，形成20～100 cm高的錯落坎。村道上拉張裂縫發育，變形明顯。該變形區內主要發育6條(組)裂縫，其總體特征是拉張裂縫長而寬，剪切裂縫短而窄。位于村道上的拉張裂縫L3長約155 m，裂縫寬1～50 cm，使局部路段下錯10～20 cm，西南側邊界由于受到擠壓使路面隆起約40 cm。道路內側的房屋后側部分已倒塌，房屋后檐溝中發現滑床，滑距約40 cm，并在房前ZK17號勘探孔2.0 m處的粉質黏土層中揭露到了滑面。同時通過區內勘探孔揭露，下伏泥巖差異風化嚴重，偶夾薄層軟塑狀泥化夾層。

同時斜坡發生蠕滑拉裂變形后，當地政府派專人從9月2日對滑坡進行監測，監測點設置于村道上及其旁邊農戶的墻體上，均位于本變形區內，至10月3 日野外勘查結束，根據監測人員資料統計，1#監測點的監測變形量最大，達32.4 cm，2#監測點變形量最小，為2.3 cm。經監測結果分析，在9月16日—9月18日勘查區內下暴雨，16日—19日斜坡位移變形較明顯。

2.3.2 斜坡東側基巖滑坡及拉裂變形區(Ⅱ)

2.3.2.1 基巖強變形區(Ⅱ1)

位于斜坡東側前緣，縱長34～47 m，寬約107 m，上覆粉質黏土，根據ZK9及ZK10號勘探孔揭露，該層厚3.8～5.8 m；下伏泥巖差異風化嚴重，局部含泥化夾層，其中強風化泥巖層厚1.5～3.2 m，在ZK9號勘探孔的7.15 m孔深處見滑面。該區包括滑坡變形體H2、H3，為基巖滑坡，局部形成0.5～2.0 m的裂縫沉降帶，后緣裂縫L28形成1～2 m高的錯落坎。該變形區前緣大部分已發生滑塌，對公路人行道造成了輕微破壞，對行人、車輛安全構成了威脅。區內主要發育11條(組)裂縫L18～L28。

2.3.2.2 基巖弱變形區(Ⅱ2)

位于整個斜坡前緣中段，由3道基巖坎構成的一、二級平臺。縱長20～33 m，寬約75 m，上覆10～30 cm厚的風化殘積耕植土，下伏泥巖，根據ZK7及ZK8號勘探孔揭露，巖體差異風化嚴重，局部含泥化夾層。區內發育3處小型巖質崩塌，對下方平臺上的耕地造成了一定程度的損毀，同時發育1條裂縫L17。

2.3.2.3 后部弱變形區(Ⅱ3)

主要位于第三級平臺上，縱長約86 m，橫寬50～90 m，區內在地面和墻體上產生了裂縫變形，裂縫L30在地面上形成了50～100 cm寬的沉降帶，下沉約12 cm。該變形區內主要發育有5條(組)裂縫。勘探孔揭露上覆土層厚4.4～16.8 m。下伏泥巖差異風化嚴重，偶夾薄層軟塑狀(含角礫)泥化夾層,其中勘探孔揭露強風化層厚1.0～3.1 m。該區主要在基巖強變形區的滑移牽引下發生蠕滑變形。

3 滑坡影響因素分析

3.1 降雨及地下水對滑坡的影響

3.1.1 降雨的影響

區內年平均降雨量介于1 150～1 200 mm之間，降雨量較豐富，且降雨多集中在5～9月，約占全年降雨量的75%，期間普降暴雨及大暴雨，據《四川省中小流域暴雨洪水計算手冊》中資料顯示，區內24 h雨強可達231.0～283.8 mm。區內排水溝道多被堵塞或被破壞，雨水漫流，在地表徑流過程中同時在重力作用下入滲至坡體內，增加了坡體自重，軟化了軟弱結構面，使其抗剪強度降低，影響坡體的穩定性。

3.1.2 地下水對滑坡的影響

場地內泉水出露較多，勘探孔中揭露地下水位埋深多為2.1～9.9 m，埋藏較淺，區內地下水主要接受大氣降水入滲補給，沿基巖裂隙總體向斜坡下部運移，在陡坎及地勢低洼處以下降泉的形式排泄。但區內地下水對斜坡的穩定性影響相對降雨來說較小，但暴雨或持續降雨期，當地下水遇透水性差的粉質黏土層時，將使土層軟化，同時也會軟化基巖中的軟弱層，對整個斜坡的穩定性將產生較大影響。

3.2 人類工程活動對滑坡的影響

近期斜坡區內人類工程活動主要為修路、建房，形成高陡邊坡，挖方切坡改變了原有地形地貌，破壞了坡體原有應力平衡，工程建設不合理開挖，構成了斜坡的重要不穩定因素。

3.3 巖土體結構對滑坡的影響

斜坡上覆粉質黏土，層厚較大，遇水易軟化；下伏泥巖差異風化嚴重，特別是強風化泥巖節理裂隙發育，巖體破碎，地表水入滲軟化軟弱夾層(泥化夾層)和巖體，降低其物理力學性質，形成不利的層面，對斜坡的穩定性構成了一定影響。

4 穩定性分析與評價

通過各剖面穩定性計算成果可以得出：目前，斜坡區在天然工況條件下處于基本穩定-穩定狀態，暴雨工況下處于不穩定-欠穩定狀態，與實際基本相符。

但根據現場測繪，斜坡區局部淺表層土體已發生了滑塌，尤其是斜坡體東側前緣地帶已經發生滑塌；前緣基巖弱變形區基巖出露，巖體表層受卸荷裂隙的影響局部也出現了崩塌現象；以及后緣和西側前緣發生的淺表滑塌等，充分說明了斜坡區有大量的淺表層松散土體存在滑塌可能。另外，斜坡區陡坎、陡坡發育，為淺表層松散土體滑動提供了良好的臨空面，特別在降雨后易形成滑坡、崩塌等。

綜上所訴：斜坡區在天然工況條件下整體處于基本穩定-穩定狀態，暴雨工況下整體處于不穩定-欠穩定狀態。但在一定條件下，局部地帶可能發生滑坡、崩塌等。

5 結束語

滑坡目前變形較為明顯，整體處于基本穩定-穩定狀態，綜合分析陳家大院子滑坡形成的各種影響因素，其中地層巖性、地形地貌和地質構造組成是其內在影響因素，而強降雨和人類工活動是造成該坡體破壞的關鍵因素。通過勘查資料和地表宏觀變形調查可知，滑坡整體處于基本穩定-穩定狀態。但這種變形不得到遏制，會有進一步加劇的趨勢。