某緩傾角巖質滑坡形成機制分析

林濤　李益陳

摘 要：位于重慶市的某緩傾角巖質滑坡嚴重威脅居民安全，面積約8×104m2，是四川盆地滑坡的典型代表。文章在現場地質調查的基礎上，描述了滑坡的地形地貌、地層巖性、地質構造和水文地質等地質環境條件和基本發育特征，探究滑坡的形成機制，為此類滑坡預防和治理提供依據。

關鍵詞：緩傾角；地質環境條件；發育特征；形成機制

引言

研究滑坡位于重慶市，是居民聚居點之一，已規劃的沿江公路亦通過該滑坡區。由于自然條件滑坡災害時有發生，嚴重威脅到當地居民的生命財產安全，查明該滑坡的地質特征及形成機制很必要。文章分析了滑坡所在區域的地質條件，在工程地質槽探、鉆探、地質測繪、原位測試、等基礎上，對該滑坡的地質特征、成因及形成機制進行了描述與探討。

1 緩傾角巖質滑坡研究現狀

在我國，平緩巖層滑坡主要發育在四川盆地“紅層區”，如四川、重慶等地。專家對這類滑坡的誘發動力和成因機制的認識存在較大的分歧。一種觀點是以張悼元、王士天等提出的平推式滑坡，理論為代表[1]，認為該類滑坡主要是由于巖體裂縫中充水的靜水壓力和沿滑移面空隙水揚壓力的聯合作用而產生的，并利用極限平衡理論，推導出該類滑坡啟動的臨界水頭高度。另一種觀點是以殷坤龍、簡文星等為代表。殷坤龍通過研究重慶鋼鐵公司滑坡發現，近水平地層滑坡的富含蒙脫石礦物的滑帶土具有關鍵控制作用[2]。

國內外諸多學者對平緩巖層滑坡的成因機理進行了探討，歸納起來主要有三種認識：（1）側向擴離（塑流-拉裂型）變形破壞模式；（2）平推式滑坡：平推式滑坡又可分為板梁式、單級平推、多級平推；（3）膨脹土的膨脹性滑坡。

2 地質環境條件

2.1 地形地貌

工作區處于四川盆地東南部丘陵～低山區斜坡地帶，總體地勢南高北低，斜坡坡向330°～350°，平均坡度15°～20°，其中斜坡下部略陡，上部略緩。斜坡結構為順向坡。縱向上，斜坡形態呈階梯狀，臨空條件較好。

2.2 地層巖性

據地面調繪和勘探揭露，工作區出露地層為第四系全新統人工填土層（Q4ml）、崩坡積層（Q4col+dl）、沖積層（Q4al）、沖洪積層（Q4al+pl）、侏羅紀中統上沙溪廟組地層（J2S）。

2.3 地質構造

勘查區處于川東平行嶺谷褶皺帶，明月峽背斜和黃草峽背斜之間的洛磧向斜南東翼和北西翼及靠近軸部地帶，在長壽地段受次級褶皺影響，在洛磧向斜核部附近的長壽地段又褶皺成菩提山向斜，丹渡背斜，焦家場向斜。滑坡區位于黃草峽背斜北西翼，由于次級褶皺強烈，且處于次級褶皺傾沒端，使巖體產狀局部地段發生偏差，巖層產狀341°～350°∠6°～9°，結構面受區域構造及次生重力卸荷臨空面及河流沖刷、浸蝕作用，局部有較小的差異。區內主要發育2組裂隙，2組裂隙呈大角度相交，常將巖體切割成塊體。

2.4 水文地質條件

勘查區該層主要由紫紅色泥巖及砂巖互層組成，地下水主要賦存于砂巖的裂隙中，多具承壓性，形成紅層承壓水或構造裂隙水，主要有堆積層中的孔隙水和基巖裂隙水。

勘查區大氣降水的絕大部分都匯成地表逕流迅速排入長江，土層中的孔隙水富積條件較差，不甚發育；岸坡較陡，利于地表水及地下水的排泄；后緣為碎石土，0.5～5.0m厚，屬大孔隙土，易于透水，大氣降雨在人工填土部分有部分水滲入滑體。經簡易水文地質測試平均滲透系數K為9.26×10-5m/s，說明滑坡土體為弱透水土體。

2.5 滑坡整體發育特征

該滑坡平面形態為不規則的簸箕狀，主滑方向345°。滑坡后緣主要以滑坡最后側拉張裂縫為劃分依據，西側主要以基巖陡壁為劃分依據，東側主要以滑坡剪切形成的側壁為劃分依據，滑坡周界特征明顯。滑坡區縱長200m，前緣橫向寬度約400m，前緣高程500m，后緣高程550m，相對高差50m，滑體平均厚度15m，滑體體積約15×104m3，為中型巖質滑坡。

3 滑坡的形成機制

3.1 滑坡的形成條件和影響因素分析

3.1.1 由于前緣臨空條件較好，降低了滑坡的抗滑力。

3.1.2 由于巖體內裂隙發育，將巖體切割成塊體，并為滑坡的后緣拉裂縫和兩側的剪切裂縫提供條件。

3.1.3 由于砂巖與泥巖互層，泥巖相當于一層軟弱夾層，當地6～9月降水豐富，雨水進入巖層面間及節理裂隙中，且補給充沛，于巖體中形成較大靜水壓力，泥巖夾層被軟化而抗剪強度降低。

3.1.4 由于降水作用，表層巖體自重加大，增加了下滑力。

3.2 滑坡形成機制

3.2.1 較陡的坡度、較高的高度及較好的臨空條件滑坡的發育和形成提供必需的勢能和物質積累。

3.2.2 形成斜坡的巖體工程地質性質較差，強風化泥巖軟弱夾層強度低，遇水易軟化，巖體物理力學性質降低，易失穩破壞。

3.2.3 降雨是該滑坡滑動的又一主要因素，嚴重改變滑坡的受力模式（圖1）。一方面，雨水滲入滑坡體內將大大增加滑坡體自重；再者，降雨過程中，地表水通常沿著出露于地表的裂隙滲入坡體，并沿著結構面不斷向下運移，這時裂隙水由于形成水頭差會對裂隙壁面產生靜水壓力；另一方面，當地下水到達泥質軟巖（潛在滑面）時，由于介質不透水，地下水轉而沿潛在滑面運移，對底面產生動水壓力，并起到潤滑軟化的作用，加劇滑坡體變形。

4 結束語

（1）該滑坡的形機制不僅受地質構造、地形地貌、地層巖性、及岸坡結構類型等內在因素的影響，同時降雨對其有很大的影響。

（2）降雨不僅增加滑坡體自重，同時還會降低潛在滑面的物理力學性質，并且對滑體產生靜水壓力和動水壓力，加劇滑坡的變形破壞。

參考文獻

[1]王蘭生，張悼元.斜坡巖體變形的動力學機制[A].水文地質工程地質論叢[C].北京：地質出版社，1986.

[2]殷坤龍，吳益平.三峽庫區一個特殊古滑坡的綜合研究[J].中國地質災害與防治學報，1998，S1：2002.

[3]駱銀輝，朱春林，李俊東.云南紅層邊坡變形破壞機制及其危害防治研究[J].巖土力學，2003，24（5）：836-839

[4]盧海峰，陳從新，袁從華，等.巴東組紅層軟巖緩傾順層邊坡破壞機制分析[J].巖石力學與工程學報，2010，29（增2）：3569-3577.endprint