三岔河鎮(zhèn)災(zāi)害體成因機(jī)制分析

陳飛

（云南巖土工程勘察設(shè)計(jì)研究院，云南 昆明 650051）

摘要：三岔河中學(xué)四周發(fā)育有數(shù)個(gè)大小不一的滑坡與不穩(wěn)定邊坡，直接威脅學(xué)校公共設(shè)施和師生的安全，由于地方財(cái)政原因致使該災(zāi)害點(diǎn)至今未能得到有效治理。三岔河鎮(zhèn)古滑坡形成年代早，其具體形成細(xì)節(jié)難以求證，本文根據(jù)整體地貌、揭露地層之間覆蓋情況來研究其滑坡成因機(jī)制。

關(guān)鍵詞：三岔河；滑坡災(zāi)害體；成因；地貌

1.三岔河地質(zhì)構(gòu)造與地層巖性

三岔河地處印度、歐亞板塊碰撞帶的喜馬拉雅山斷裂的南延帶，屬崗底斯-念青唐古拉褶皺系的昌寧—孟連褶皺帶，次一級(jí)構(gòu)造體系為鳳慶-雪華北西向構(gòu)造帶西亞帶，構(gòu)造體系范圍內(nèi)巖性主要為瀾滄群變質(zhì)巖，勐佑以南、雪華以西發(fā)育一組較大規(guī)模北西向斷裂，斷裂延伸與變質(zhì)巖片理方向基本一致，構(gòu)造體系南延受北東—南西向構(gòu)造阻隔而止，區(qū)內(nèi)控制性構(gòu)造為三岔河斷裂。

根據(jù)工程地質(zhì)測(cè)繪和鉆探揭露情況，工程區(qū)出露地層包括：第四系堆積層①（Q4）、上三疊系三岔河組（T3sc）、前奧陶系習(xí)謙組地層（AnOxq）共3組地層，其中第四系堆積層分為第四系泥石流堆積（Q4df）、第四系滑坡堆積（Q4del）、第四系沖洪積（Q4al+pl）及第四系殘坡積（Q4el+dl）4個(gè)亞組。

2.三岔河滑坡災(zāi)害體成因分析

2.1 地貌和構(gòu)造。三岔河地處構(gòu)造強(qiáng)烈抬升區(qū)域，河流切割作用強(qiáng)烈，河谷岸坡臨空面良好。

巖性與地下水的綜合作用：三岔河鎮(zhèn)地處三岔河骨干斷裂核心部位，歷史上受到強(qiáng)烈的擠壓作用，使得巖體破碎；這些破碎巖土體因構(gòu)造裂隙發(fā)育的連通更容易形成地下水的流通空間，地下水流通區(qū)范圍內(nèi)這些破碎帶的風(fēng)化速度加快，故受地下水影響，最低侵蝕基準(zhǔn)面以上的斷層兩側(cè)破碎帶的巖土逐漸形成了一個(gè)受構(gòu)造控制的強(qiáng)烈風(fēng)化破碎帶；同時(shí)該區(qū)域母巖以片巖、泥巖為主，其風(fēng)化后的物質(zhì)含較多的粘土礦物，使得強(qiáng)烈風(fēng)化后的破碎帶巖土體力學(xué)性質(zhì)差；因此，構(gòu)造、巖性和地下水共同造成斷層兩側(cè)范圍較大的破碎巖土體堆積物，為滑坡形成提供了必要的物源條件。

2.2 溝谷的切割及岸坡再造。受松花河及其支溝的強(qiáng)烈切割作用，使得受切割的溝谷兩側(cè)物質(zhì)失去支撐，這種開挖卸荷作用將使溝谷兩側(cè)坡體的巖土體往臨空方向回彈（即卸荷回彈作用），這種回彈作用使應(yīng)力重分布影響范圍內(nèi)的巖土體往臨空方向產(chǎn)生一個(gè)拉應(yīng)力集中區(qū)（該拉應(yīng)力集中區(qū)受控于巖體的強(qiáng)度大小、產(chǎn)狀、節(jié)理裂隙的發(fā)育程度、切割深度等），導(dǎo)致溝谷兩側(cè)坡體的應(yīng)力重新分布，兩側(cè)斜坡應(yīng)力往溝谷底部集中。從岸坡發(fā)展來看，松花河兩岸的堆積體岸坡長(zhǎng)期處于工程力學(xué)性質(zhì)較差的斷層破碎帶堆積體長(zhǎng)期處于極限穩(wěn)定狀態(tài)。

2.3 氣候及地下水因素。三岔河鎮(zhèn)氣候具有雨季集中的特點(diǎn)，部分時(shí)段單日降雨量大，導(dǎo)致滑坡內(nèi)地下水豐富。地下水加速破碎帶巖土體風(fēng)化；雨季時(shí)節(jié)雨水深入提升滑坡體地下水位，增加堆積體重力，并帶來較大的動(dòng)水和靜水壓力，水位的陡然升降帶來的滲流梯度變大并帶來較大的滲透壓力；存在較大滲透壓力的地下水徑流過程往往伴隨潛蝕作用，而潛蝕作用使得滑坡滑動(dòng)帶的力學(xué)參數(shù)降低，這種作用對(duì)土石分界線為滑面的滑坡表現(xiàn)的較為明顯，第四系覆蓋層為相對(duì)透水含水層而下伏強(qiáng)風(fēng)化基巖為相對(duì)隔水地層，故地下水沿兩者之間的界面集中匯流，在接觸面上潛蝕作用最為強(qiáng)烈，故接觸帶力學(xué)性質(zhì)最低，使得土石接觸帶為相對(duì)軟弱的層位。

由此，地下水是滑（邊）坡穩(wěn)定性的重要控制因素之一。

2.4 溝谷的切割及岸坡再造。受松花河及其支溝的強(qiáng)烈切割作用，使得受切割的溝谷兩側(cè)物質(zhì)失去支撐，這種開挖卸荷作用將使溝谷兩側(cè)坡體的巖土體往臨空方向回彈（即卸荷回彈作用），這種回彈作用使應(yīng)力重分布影響范圍內(nèi)的巖土體往臨空方向產(chǎn)生一個(gè)拉應(yīng)力集中區(qū)，導(dǎo)致溝谷兩側(cè)坡體的應(yīng)力重新分布，兩側(cè)斜坡應(yīng)力往溝谷底部集中。隨著上述邊界條件的影響和改變，當(dāng)溝谷兩側(cè)斜坡體物質(zhì)中相對(duì)軟弱部位的強(qiáng)度不能滿足上部坡體自身重力作用產(chǎn)生的應(yīng)力時(shí)，為滿足平衡需求，軟弱部位以上坡體將在其自重作用下沿軟弱部位往臨空方向產(chǎn)生位移（蠕動(dòng)）來滿足新的應(yīng)力平衡需求，即通過坡體的變形協(xié)調(diào)重新達(dá)到的應(yīng)力平衡；伴隨著坡體蠕動(dòng)變形的發(fā)展，坡體沿軟弱部位往臨空方向的位移量逐步增加到一定程度，直到蠕動(dòng)坡體在相對(duì)軟弱層內(nèi)形成一條貫通滑動(dòng)面（即滑坡形成），滑坡形成后沿滑動(dòng)面向溝谷內(nèi)滑動(dòng)，最終達(dá)到新的平衡狀態(tài)（岸坡再造作用）。

2.5 偶然因素。根據(jù)滑坡堆積層與下伏地層關(guān)系推測(cè)，古滑坡的劇滑形成屬于偶然因素。

鉆探揭露學(xué)校的古滑坡堆積體覆蓋在河床堆積體上，且界線分明，揭露河床堆積物標(biāo)高逐漸往南側(cè)加深，而河床堆積物以下均直接為相對(duì)完整的基巖地層特征，由此可以認(rèn)定的是河床堆積物形成在前、滑坡堆積物形成在后，學(xué)校位置目前尚可見滑坡解體形成的厚壁殘余部分。合理解釋為學(xué)校滑坡發(fā)生過一次強(qiáng)烈的滑動(dòng)，古滑坡原始剪出口位于學(xué)校食堂一帶，該位置是古河床堆積區(qū)與原始河谷岸坡的交界區(qū)，在這種前提下滑坡發(fā)生如此大規(guī)模的劇滑只能推測(cè)為偶然的地震、暴雨（洪水）等外載因素。

古滑坡形成后因其特殊的凹槽形態(tài)使得其成為小范圍內(nèi)的匯水區(qū)，因此滑坡體中部逐漸演變?yōu)闉橐粭l沖溝（C1）。

滑坡體前部的解體帶來新的臨空面，使得古滑坡體后部的巖土體出現(xiàn)新的應(yīng)力平衡，進(jìn)而誘發(fā)H1、H2滑坡的形成，同時(shí)在地下水等因素的偶合作用下加速滑坡體上新滑坡的發(fā)展。同樣類似的還有H3、H4滑坡，該兩處滑坡也是發(fā)育在自然狀態(tài)下極限穩(wěn)定的斜坡體中，其滑坡物質(zhì)均為第四系殘坡積物質(zhì)，都是由于受人工開挖影響出現(xiàn)新的應(yīng)力平衡而誘發(fā)的坡體物質(zhì)滑動(dòng)。

滑坡體前部的解體帶來新的臨空面，使得古滑坡體后部的巖土體出現(xiàn)新的應(yīng)力平衡，進(jìn)而誘發(fā)H1、H2滑坡的形成，同時(shí)在地下水等因素的偶合作用下加速滑坡體上新滑坡的發(fā)展。同樣類似的還有H3、H4滑坡，該兩處滑坡也是發(fā)育在自然狀態(tài)下極限穩(wěn)定的斜坡體中，其滑坡物質(zhì)均為第四系殘坡積物質(zhì)，都是由于受人工開挖影響出現(xiàn)新的應(yīng)力平衡而誘發(fā)的坡體物質(zhì)滑動(dòng)。

參考文獻(xiàn)

[1]萬園. 火山泥石流動(dòng)力學(xué)及災(zāi)害研究[D].中國地震局地質(zhì)研究所，2012.

[2]樊明. 隴南市暴雨成因分析及引發(fā)泥石流滑坡災(zāi)害研究[D].南京信息工程大學(xué)，2006.