卡卡2#滑坡體的成因機制及穩定性研究

許月華 董 濤

（浙江華東建設工程有限公司 浙江杭州 310030）

1 滑坡區概況

滑坡區所處大地構造單元屬松潘—甘孜地槽褶皺系巴顏喀拉冒地槽褶皺帶內，區內下伏基巖地層為志留系茂縣群（第①層），根據地質測繪及鉆探成果，卡卡滑坡區第四系地層按成因類型可劃分為坡積含礫粉土層（③-2層）、混合土碎石層（③-1層）及滑帶含礫低液限黏土（②層）。

工程區位于巴顏喀拉山地震帶內，最大地震為2008年5月12日汶川8級特大地震，歷史上主要發生的破壞性地震和周邊大地震對該地區影響烈度大于等于Ⅵ度的共有12次，對本工程影響最大烈度為Ⅵ度。

2 滑坡特征

2.1 分布范圍及形態規模

卡卡2#滑坡體距離壩址上游約1.40km，總體呈二級臺地地貌。高程2025m以下至河水位為一級斜坡臺地，坡度5°～20°；高程2200～2550m為二級斜坡臺地，地形坡度10°～20°；兩級臺地間為陡坡地形，總體坡度40°～50°?；麦w前緣剪出口高程約2120m，剪出口以上為滑坡堆積物，剪出口以下為傾倒變形基巖，巖性為長英質變粒巖、石英巖等?；潞缶壐叱碳s2550m，后緣以上為巖質陡坡，地形坡度30°～35°，出露巖性為二云英片巖夾長英質變粒巖。

根據勘察成果估算，卡卡2#滑坡體沿主滑方向長約900m，沿河寬約550m，平面面積約0.42km2，滑坡堆積層厚度一般20～50m，總方量約1500 萬 m3。

圖1 卡卡2#滑坡體工程地質

2.2 滑體土特征

據鉆探和地面調查資料顯示，滑坡的滑體物質主要表現由以下兩層構成：

③-1層混合土碎石層為滑坡堆積物，是構成滑坡體的主體物質，位于滑帶（②層）以上，該層層厚較均勻，鉆孔揭露厚度25～35m，中部略厚于邊緣。

③-2層含礫粉土，廣布于滑坡體所處庫岸兩級臺地表部，為坡積成因，覆蓋于滑體（③-1層）表部。卡卡滑坡體范圍內鉆孔揭露該層厚度較薄，層厚一般5～10m。

2.3 滑帶（面）土特征

滑坡主滑面為②層含礫低液限粘土與基巖滑床的接觸面。根據鉆孔揭露的滑帶土，可見明顯的擦痕和鏡面現象；滑帶土呈軟塑～硬塑狀，其黏粒及粉粒含量高，工程性狀軟弱，鉆孔揭露該層厚度一般3～12m。

2.4 滑床特征

根據勘察資料，滑坡的滑床巖性主要為變粒巖，產狀N25～40°W，NE∠50～75°，滑坡體中前部下伏巖體傾倒變形，產狀 N20～50°W，NE∠40～70°，勘探揭露滑床基巖多處見擠壓錯動痕跡。

2.5 滑坡變形特征

經現場勘察，卡卡滑坡體從后緣至前緣河漫灘，全區范圍內坡體表面未發現有隆起、塌陷及拉張裂縫等變形跡象。但在滑坡體前緣剪出口所處陡坡部位，在暴雨情況下坡體上部的滑坡堆積層存在局部小規模垮塌現象。

3 滑坡成因機制分析

分析卡卡2#滑坡體地層結構、所處庫岸地形地貌以及大渡河演化過程，可推測卡卡滑坡體為推移式覆蓋層滑坡，滑坡成因過程大致劃分為以下三階段：

第一階段：末次冰期以前，大渡河河谷穩定，下切緩慢，河水位較高，于右岸高程約2200m以上形成緩斜坡河床及邊灘。古岸坡坡面覆蓋層堆積，物質組成為坡積、崩坡積、冰水堆砌物等。

第二階段：河谷演化進入末次冰期，大渡河快速下切，形成陡峻深切河谷；受高地應力釋放作用影響，岸坡巖體產生卸荷強烈并傾倒變形；同時期原始高位河床演化成為谷肩臺地，地表巖體風化、破碎；卡卡村上游側沖溝基本形成。至此，右岸岸坡臨空面形成，受岸坡傾倒變形、地下水下滲及沖溝切割解除側緣束縛等影響，坡面覆蓋層在重力作用下中后部發生向河的蠕變變形。

第三階段：坡面巖體風化破碎程度加深，基覆界面阻滑作用減弱；覆蓋層中后部蠕變累積達到最大變形，順坡向重力分量增大；在暴雨或地震等外因誘發下，堆積體中后部推動前緣，覆蓋層整體失穩滑動，形成卡卡2#滑坡。

4 滑坡穩定性分析

4.1 穩定性計算

滑坡的穩定性計算采用極限平衡計算，本次穩定性選取具代表性的剖面進行計算，分別對剖面的指定畫面1、2、3在不同工況下的穩定性進行計算。

4.2 計算工況

根據滑坡影響因素及滑坡所處周邊環境，選擇6種計算工況，分別為天然狀況、正常蓄水、天然+暴雨、蓄水+暴雨、天然+地震、蓄水+地震?；聟^抗震設防烈度為Ⅶ度，設計基本地震加速度為0.03g。

4.3 計算參數的選取

根據試驗成果，并類比臨近地區相關工程經驗，卡卡2#滑坡體的滑體土及滑帶土建議取值見表1。

表1 卡卡2#滑坡體各巖土層物理力學參數建議值

4.4 穩定性分析

卡卡2#滑坡體位于近壩庫岸，規模巨大，根據其對樞紐建筑物的影響程度，按照《水電水利工程邊坡設計規范》（DL/T 5353—2006）判定其屬于B類Ⅱ級邊坡，不同工況下的安全評價標準：持久工況下安全系數評價標準為1.05，短暫工況下安全系數評價標準為1.05，偶然工況下安全系數評價標準為1.00。各指定滑面各工況下的安全系數見表2。

表2 卡卡2#滑坡體各指定滑面安全系數

從以上穩定性計算結果可知：蓄水前各工況下沿指定滑面1、2邊坡穩定、安全，均滿足設計安全要求；蓄水后沿指定滑面1、2各工況安全系數均略有下降，但無顯著影響，邊坡仍穩定、安全，均滿足安全設計要求。天然、蓄水工況下沿指定滑面3安全系數分別為1.055、1.045，邊坡整體穩定、安全，滿足邊坡設計最低安全標準；暴雨、蓄水+暴雨工況下沿指定滑面3安全系數分別為1.031、1.023，邊坡基本穩定，但安全度不足。按照設計地震峰值加速度，地震、蓄水+地震工況下沿指定滑面3安全系數分別為0.966、0.957，邊坡不穩定，可能產生失穩滑動。

綜上所述，卡卡2#滑坡體指定滑面1、2在各工況下邊坡穩定、安全，均滿足設計安全要求；指定滑面3在暴雨、蓄水+暴雨地震、蓄水+地震工況下均不滿足邊坡設計要求。

5 結論

根據現場調查、測繪、鉆探以及室內試驗成果，采用地質分析和穩定性計算等方法，全面、系統地查明了卡卡2#滑坡的復活變形的環境地質條件和基本特征。根據勘察資料，可得出如下結論：

（1）卡卡2#滑坡的失穩變形是本區特定的地質環境和人為活動作用的結果。

（2）卡卡2#滑坡體長約900m，寬100m，面積約0.42km2，滑體平均厚度20～50m，滑體體積約1500萬m3，巨型厚層滑坡。

（3）卡卡2#滑坡為一覆蓋層滑坡，滑坡屬推移式滑坡。

（4）卡卡2#滑坡體指定滑面1、指定滑面2在各工況下邊坡穩定、安全，均滿足設計安全要求；指定滑面3在暴雨、蓄水+暴雨地震、蓄水+地震工況下均不滿足邊坡設計要求。

（5）卡卡2#滑坡體的大面積失穩將嚴重威脅卡卡村居民生命財產安全，滑坡體所處河段河谷較寬，失穩可造成涌浪、水庫淤積以及局部河道堵塞，但不致于形成堵江。