四川瀘定縣某滑坡形成機制及穩定性分析

摘 要：文章通過對滑坡區野外調研、鉆探等勘察手段，查明了滑坡區的地形地貌、地層巖性和物質結構，根據所得的地質資料，重點分析該滑坡的形成機制；分析了該滑坡在天然、暴雨、地震三種工況下穩定性。

關鍵詞：滑坡；地震；抗剪強度；穩定性分析

引言

蘆山地震后，災區地質災害加劇，加之災區降雨集中，雨季地質災害時有發生，嚴重影響了災區人民的生命財產以及國家在西南地區的經濟建設。鑒于此，文章以災區某滑坡為例，分析該滑坡的形成機制；分析了該滑坡在天然、暴雨、地震三種工況下穩定性。

1 滑坡基本特征

1.1 滑坡物質組成

根據地面測繪調查及勘探揭露，勘察區出露的主要地層有第四系滑坡堆積層（Q4del），下伏基巖地層巖性為三疊系上統須家河組（T3xj）砂巖和頁巖。

（1）滑體特征。根據鉆探揭示滑體土主要為第四系滑坡堆積層（Q4del）：碎石土，黃褐色、灰黑色，干燥～稍濕，松散～稍密，碎石石質成分為強風化～中風化砂巖和頁巖，棱角狀，粒徑主要集中在2～10cm，含量約為55%，最大粒徑為35cm。滑體土結構不均勻，表層為耕植土，經人工改造形成，結構松散，碎石的粒徑較均勻，以細顆粒為主，粉質粘土含量較高。滑坡體具有典型的崩坡積結構。

（2）滑帶特征。在勘查中，鉆探部分揭露了滑移帶的特征，綜合分析認為，滑坡主要是沿下伏基巖頂面滑動。因此其滑面主要為巖土基覆面，滑帶則沿巖土基覆面延伸，呈折線形。

（3）滑床特征。滑床為三疊系上統須家河組（T3xj）砂巖和頁巖，強風化層約厚約1～1.5m，自中風化層以下巖體較完整，力學強度較高。

1.2 滑坡形態特征

滑坡平面形態呈弧形，橫向寬138m，縱向斜長約143m，滑移方向為327°，前緣高程為1523m，后緣高程約為1576m，相對高差為53m，滑坡前緣東側為陡崖，中部為緩坡平臺，坡度約14°，后部坡度較陡，約26°。面積約1.96×104m2，體積約10×104m3。主要以斜坡、陡坎、緩坡平臺地貌為主，總體地勢南東高北西低，坡度角15°～26°。滑體平面上呈圈椅狀地貌。滑坡前緣以黑溝沖刷形成的陡坎為界，左側以與小山脊接壤的凹溝為界，右側以沖溝為界，后緣以高約2m的陡坎為界線。

2 滑坡的形成機制

2.1 滑坡變形破壞特征

在5.12大地震后，斜坡的穩定性降低，部分房屋開裂，在2013年蘆山地震之后，在滑坡體中部有部分房屋垮塌，滑坡的穩定性降低。由于滑坡在向下差異蠕動過程中的不均勻運動，在滑坡前緣的耕地地面下陷，形成了一個凹槽，前緣微微外鼓。在前緣中部，由于修建公路形成臨空面，在滑坡變形過程中發生局部滑塌，規模較小，人工清理后，修建有小型護腳墻。

2.2 滑坡形成機制

2.2.1 地形地貌條件

瀘定縣屬川西地槽區，境內山高坡陡，河谷幽深，峰巒重疊，溝壑交錯，高差起伏大，地勢西高東低，新構造運動強烈，形成典型的高山峽谷地貌。整個扒灣村滑坡坡體上多為階梯狀旱地和居民居住區，在坡體前緣和中上部有村道經過。滑坡前緣高程為1523m，后緣高程為1576m，最大高差約53m，地形坡度在15°～26°之間。

2.2.2 地層巖性

據現場地質調查，場地內地土層主要為：第四系滑坡堆積層（Q4del），基巖為三疊系上統須家河組（T3xj）。

2.2.3 地質構造及地震

該區地處青藏高原地震區的鮮水河地震帶、安寧河地震帶及龍門山地震帶交匯部位；鮮水河地震帶地震活動性最強烈，對本區的波及和影響較大。根據國家標準GB18306-2001《中國地震動參數區劃圖》第1號修改單（國標委服務函[2008]57號），該區地震基本烈度調整為Ⅷ度，地震動峰值加速度為0.15g，地震動反應譜特征周期為0.3s。

2.2.4 水文地質條件

勘查區場地為中山區，總體呈單面山狀，斜坡坡度較大，一般為11°～44°，匯水面積較大，有利于地表水的匯集。受地震、滑坡蠕滑影響，斜坡中部形成多條拉張裂縫，地表徑流沿裂縫快速大量入滲，降低土體抗剪強度，成為促使土體變形、誘發滑坡地質災害的重要因素之一。

2.2.5 氣象水文

瀘定縣地處四川盆地到青藏高原過渡帶上，受東南、西南季風和青藏高原冷空氣雙重影響。勘查區降雨集中，易形成地表沖刷和侵蝕，同時加大地表水徑流，對溝谷易產生侵蝕，淘蝕，加劇改變水動力條件，為地質災害的發生提供了先決條件。

2.2.6 人類工程活動

據現場調查，勘查區人類工程活動主要為村民農耕、修筑民房和鄉村公路。用塊石堆積階梯狀旱地，土體結構松散、透水性增強，修筑民房和鄉村公路開挖斷面大，工程棄方隨地堆積等，這些工程活動均不利于斜坡的穩定性。

3 滑坡穩定性分析

3.1 計算模型與工況

根據滑面的形態，本滑坡采用以極限平衡理論為依據的圓弧形滑面條分法和傳遞系數法來計算滑坡的穩定系數和剩余下滑力。根據扒灣村滑坡的地質環境背景及形成機制，計算中主要考慮暴雨、地震等因素，本次滑坡穩定性計算評價采用以下3種工況類型：工況1：自重；工況2：自重+暴雨；工況3：自重+地震；在工況1條件下安全系數取1.15，工況2條件下安全系數取1.05，工況3條件下安全系數取1.05。

3.2 計算參數

根據實驗數據及相關工程類比，綜合確定了該滑坡的物理力學參數。

滑體土：天然重度取19.8KN/m3，飽和重度取20.4KN/m3；

滑帶土凝聚力：天然狀態取16.5Kpa，飽和狀態取15.2Kpa；

滑帶土內摩擦角：天然狀態取14.8°，飽和狀態取12.8°。

3.3 計算結果

計算結果，在工況1即天然狀態下，滑坡穩定性系數K值為1.153，處于穩定狀態；在工況2即暴雨狀態下，滑坡穩定性系數K值為1.017，處于不穩定狀態；在工況3即地震狀態下，滑坡穩定性系數K值為1.137，滑坡處于基本穩定狀態。

4 結束語

（1）地形地貌，地層巖性是該滑坡發生的內在原因，起主要控制作用。而下滲的地表水及人類的工程活動是滑坡發生的外部因素。而此次地震是滑坡發生的主要誘發因素，雨水沿巖土基覆界面下滲促使滑坡變形加劇。

（2）在天然狀態下，滑坡處于穩定狀態；在暴雨狀態下，滑坡處于不穩定狀態；在地震狀態下，滑坡處于基本穩定狀態。

參考文獻

[1]李天斌，陳明東，王蘭生.滑坡實時跟蹤預報[M].成都：成都科技大學出版社，1999.

[2]張倬元，王士天，王蘭生.工程地質分析原理[M].北京：地質出版社，1993.