三峽庫區萬州茂和11組降雨誘發型滑坡機制研究

熊超趙鵬武超

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三峽庫區萬州茂和11組降雨誘發型滑坡機制研究

熊超1，2，趙鵬1，2，武超3

（1.重慶市地質礦產勘查開發局208水文地質工程地質隊，重慶 400700；2.重慶市二零八勘察設計院，重慶 400700； 3.西安科技大學 地質與環境學院，陜西 西安 710054）

為了研究萬州茂和11組降雨誘發型滑坡形成機制，根據詳細的勘查和監測資料，通過滑坡變形現象的觀察和分析，并結合降雨作用，分析滑坡的穩定性變化與形成機制。結果表明，茂和11組滑坡天然工況下穩定系數為1.13，滑坡處于基本穩定狀態；暴雨工況下穩定系數為1.04，滑坡處于欠穩定狀態；降雨發生以后，坡體穩定性開始下降，特別是每次強降雨以后，滑坡穩定性急劇下降。

三峽庫區；茂和11組滑坡；變形特征；失穩機制

三峽庫區歷來是我國地質災害多發區，曾發生過多次災難性滑坡[1]。比如1982年重慶云陽雞扒子滑坡[2]、1985年湖北秭歸新灘滑坡[3]、2003年湖北秭歸千將坪滑坡[4]等，都造成了重大損失。針對三峽庫區的滑坡災害，國內外許多學者進行了大量研究，取得了豐碩成果，但是由于區內滑坡勘查工作不完善以及監測時間較短，使得對降雨誘發型滑坡變形失穩機制還不十分清楚。基于此，本文以萬州茂和11組降雨誘發型滑坡為例，根據詳細的勘查和監測資料，通過滑坡變形現象的觀察和分析，并結合降雨作用，分析滑坡的穩定性變化與形成機制。力圖通過這樣的分析，從而為滑坡穩定性的評價及失穩預測提供基礎。

1 滑坡概況

茂和11組滑坡位于重慶市萬州區五橋鎮茂和13組和聯合4組間，地理坐標為東經108°26′49″，北緯30°48′45″。整個滑坡區縱向長348～435 m，橫向寬155～185 m，滑體平均厚度約16.5 m，滑坡堆積體約為9.6×105m3，屬中層堆積層（土質）滑坡，規模為大型滑坡。

茂和11組滑坡一直處于緩慢的變形狀態，并有繼續滑移的跡象和條件。滑坡一旦失穩，將危及土地面積5.2 ×104m2，人數120人，房屋建筑面積5 640 m2，并嚴重影響到萬州機場公路段的暢通。

滑坡區在地貌上屬于侵蝕堆積的低山斜坡地貌區（如圖1所示），地勢總體上呈北西-南東向臺階展布。滑坡高程為238～390 m，表面呈斜坡狀，滑坡斜坡坡角20°～40°，潛在滑動面剪出口高程238～252 m，滑動方向為110°～120°，滑坡體潛在滑動面主要為巖土界面。

圖1 萬州茂和11組滑坡地形圖

整個滑坡區可以分為2個亞區：滑坡1區和滑坡2區。滑坡1區是整個茂和11組滑坡的啟動區，包括后緣魚塘、稻田和前緣鐵路開挖回填地段，區內變形強烈，稻田新生拉裂下陷帶寬達2.5 m，由于鐵路施工，在滑坡前緣大范圍切坡開挖，前緣施工區及溝谷段橋梁基礎施工，造成滑體前側大范圍拉裂變形，機場路上下兩側斜坡，地表裂隙普遍發育，滑坡內因多次次級拉裂形成的弧形拉裂下錯臺坎分布明顯，裂隙主要分布于主滑剖面附近，以拉張、剪切、鼓張裂隙為主，蠕變滑塌、下錯現象明顯。滑坡2區為滑坡1區中部萬州機場公路以下至滑坡前緣段，由于前緣鐵路開挖和堆積體在滑坡后緣加載作用，導致滑坡2區也失穩。由于滑坡1區為典型的降雨誘發型滑坡，因此，本文只研究滑坡1區的失穩機制，下文中提到的滑坡均指滑坡1區。

通過通過現場勘查和調查，得出的滑坡剖面如圖2所示。滑坡體的物質組成為含碎（塊）石粉質黏土夾塊石組成，局部夾大孤石，滑坡體主要為崩坡積的粉質黏土夾碎（塊）石組成。其中粉質黏土呈褐色、褐紅色，質黏，可塑，碎（塊）石成分主要為源于J2s的青灰色砂巖，塊徑一般為0.2～3 m，最大可達7 m，分選差，磨圓度低，呈次棱角—棱角狀；且具有中后部碎塊石含量多，前緣碎塊石含量少的特點。土石比6∶4～7∶3.從滑坡體總體成分上看，整個滑坡體成分含量差別不大。

圖2 滑坡剖面圖（1—1＇）剖面

2 降雨作用及滑坡穩定性變化

2.1 降雨作用定性分析

從滑坡地質剖面圖可以看出，滑坡體的滲透性較好，而下伏強風化泥巖和砂巖滲透性弱，可以看作相對隔水介質，形成由堆積物－泥巖和砂巖組成的一個相對獨立的滲流場。當發生大氣降雨時，雨水沿滑坡體表層堆積物下滲到滑動面，被滑動面阻止繼續下滲，在滑動面以上形成滲流場，并沿滑動面從前緣排泄。從萬州區2008年各月降雨量可以看出，2008-05—2008-09降雨量較大。其中，2008-06降雨量最大為178 mm，滑坡變形加劇，坡體后緣張拉裂隙加速擴展，2008-05滑坡中部萬州機場上方擋墻進行過維修，之后出現寬22 mm的裂隙。

2.2 滑坡穩定性分析

由于該滑坡為推移－松脫復合模式，根據滑面特征及地表變形情況，對1—1＇剖面進行穩定性計算。本次計算僅考慮天然工況與暴雨工況兩種工況。根據《三峽庫區三期地質災害防治工程地質勘察技術要求》萬州區茂和11組滑坡滑坡體防治工程等級為Ⅱ級，抗滑穩定性安全系數取1.15～1.20.具體如表1所示。

表1 滑坡穩定性及推力計算工況表

工況天然工況暴雨工況 荷載作用自重+地表荷載自重+地表荷載 滑坡安全系數（Fst）1.201.15

計算得出萬州區茂和11組滑坡天然工況下穩定系數為1.13，滑坡處于基本穩定狀態；暴雨工況下穩定系數為1.04，滑坡處于欠穩定狀態。可以得出，降雨發生以后，坡體穩定性開始下降，特別是每次強降雨以后，滑坡穩定性急劇下降。

3 結論

萬州區茂和11組滑坡屬于推移－松脫復合模式，滑坡體方量大，一旦失穩后果嚴重。本文根據茂和11組滑坡詳細的勘查和監測資料，通過對滑坡變形現象的觀察與分析，結合降雨作用，研究滑坡的穩定性變化，得出茂和11組滑坡天然工況下穩定系數為1.13，滑坡處于基本穩定狀態；暴雨工況下穩定系數為1.04，滑坡處于欠穩定狀態；降雨發生以后，坡體穩定性開始下降，特別是每次強降雨以后，滑坡穩定性急劇下降。因此，盡快實施該滑坡的治理是必要和緊迫的。

［1］彭濤，徐剛，夏大慶.三峽庫區地質災害發展趨勢及其減災對策［J］.山地學報，2004，22（06）：719-724.

［2］黃潤秋.20 世紀以來中國的大型滑坡及其發生機制［J］.巖石力學與工程學報，2007，26（03）：433-454.

［3］王尚慶，陸付民，徐進軍.三峽庫區崩塌滑坡監測預警與工程實踐［M］.北京：科學出版社，2011.

［4］廖秋林，李曉，李守定，等.三峽庫區千將坪滑坡的發生、地質地貌特征、成因及滑坡判據研究［J］.巖石力學與工程學報，2005，24（17）：3146－3153.

2095－6835（2019）05－0106－02

P642.22

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.05.106

熊超（1986—），男，重慶萬州人，碩士，工程師，從事巖土工程、地質災害勘察設計工作。

〔編輯：張思楠〕