達州市大竹縣煙山壩滑坡成因機制及穩定性評價

宋 揚，馮三飛，熊俊松

(四川省地質礦產勘查開發局909水文地質工程地質隊，四川 綿陽 621000)

0 引 言

近年來，隨著經濟發展，人類活動強烈，對地質環境改造加大，同時引發了一系列的地質環境問題，截止2018年，大竹縣共發育地質災害處103處，嚴重威脅1001戶居民的生命財產安全。大竹縣煙山壩滑坡為區域內典型土質滑坡，對煙山壩滑坡成因機制進行分析，評價其穩定性，為后期境內重大地質災害治理提供參考。

1 地質環境條件

滑坡區地貌類型為構造剝蝕丘陵地貌，高程340～440 m，相對高差約100 m。區內斜坡坡向約40°，一般地形坡度在15°～65°左右，前緩后陡，坡面形態呈階梯狀。滑坡區出露地層主要有第四系全新統殘坡積層(Q4e1+d1)，第四系全新統滑坡堆積層(Q4del)，第四系崩坡積層(Q4c+dl)，下伏基巖為侏羅系中統上沙溪廟組(J2s)，產狀均為120°∠28°。滑坡區地處川東新華夏系構造區，區內構造以褶皺為主。滑坡區地下水主要為第四系松散孔隙水和侏羅系基巖裂隙水。地下水受大氣降水補給，沿松散層孔隙徑流，于地勢低洼處排泄補給地表水。

2 滑坡基本特征

2.1 滑坡形態

煙山壩滑坡根據地形地貌、斜坡結構滑坡變形特征及變形破壞模式可分為H1滑坡和H2滑坡。

H1滑坡主滑方向為24°，坡腳高程約為340 m，后緣高程約為402 m，相對高差約為62 m，地形坡度相對較陡，坡度15°～20°，該滑坡縱長約330 m，寬約85 m，平均厚約7 m，滑坡體積約202 300 m3，為中型土質滑坡。

H2滑坡坡度15°～25°，主滑方向為48°，坡腳高程約為340 m，后緣高程約390 m，相對高差50 m，縱長約260 m，橫寬150 m，平均厚度約4 m，方量約156 000 m3，為中型土質滑坡。

2.2 滑坡物質組成

H1滑坡和H2滑坡物質組成相似，主要為粉質粘土，上部薄下部厚，造成滑體物質的不均勻性和差異性，滑體厚度達3～8 m。滑帶位于基覆界面，滑帶土為粉質黏土，厚0.3～0.5 m，呈灰褐色，濕度大，呈飽和軟塑狀態。滑床為侏羅系中統上沙溪廟組(J2s)泥質粉砂巖，滑坡區右邊界和前緣基巖出露，產狀為120°∠28°。

3 滑坡變形特征

滑坡區共發育7條裂縫，拉張裂縫長約2～10 m，寬約5～10 cm，走向210°～300°，拉張裂縫主要分布在滑坡后緣，導致損毀公路，居民院壩出現裂縫。滑坡縱向上變形主要為滑坡下部出現大面積土體溜滑，溜滑方向與滑坡主滑方向基本一致，下部變形較中部變形大。

4 滑坡形成機制分析

在連續降雨及強降雨影響下，地表徑流滲入滑坡區表層松散土體，同時富集于基覆界面，致使基覆界面粉質粘土層軟化，滑坡體飽水自重增大，滑坡后部及中下部土體沿基覆界面出現緩慢蠕動變形，在滑坡后緣土體持續蠕變作用下，滑坡后緣陡坎處應力集中，坡體出現變形破壞，滑坡出現進一步的蠕動變形，導致滑坡應力釋放，整體失穩下滑。

5 滑坡穩定性評價

5.1 計算參數選取

根據試驗數據，與滑坡體、滑帶土的物理力學性質及參數反演計算結果相結合，綜合判斷分析滑坡計算參數，滑帶土天然狀態下重度19.6 kN/m3，內摩察角φ11.6°，粘聚力C 17.4 kPa；飽和狀態下重度21.0 kN/m3，內摩察角φ13.6°，粘聚力C 8.5 kPa。

5.2 計算工況

工況一：自重，安全系數Ks=1.15。考慮滑坡自重影響，地下水位以下巖土參數取飽和狀態力學參數；

工況二：自重+暴雨，安全系數Ks=1.05。考慮暴雨對滑坡影響，對地下水位以上的滑體取浮重度；

工況三：自重+地震，安全系數Ks=1.05，地震加速度取0.05g。

5.3 計算模型及剖面選擇

根據滑坡變形特征，采用傳遞系數法對滑坡進行穩定性計算，計算剖面見圖1所示。

圖1 1-1和3-3剖面穩定性計算條分圖

5.4 穩定性計算與綜合評價

根據上述確定的滑坡巖土體物理力學參數，對1-1和3-3剖面采用傳遞系數法進行穩定性計算，結果見表1。

從表1可見，H1滑坡在自重自重+地震工況下處于穩定狀態，在自重+暴雨工況處于欠穩定狀態；H2滑坡在自重和自重+地震工況下處于穩定狀態，在自重+暴雨工況下處于欠穩定狀態，可見該區滑坡在強降雨工況下穩定性較差，在暴雨工況下滑坡隨時可能失穩。

表1 煙山壩滑坡穩定性計算結果統計

6 結 語

(1)通過對整個滑坡區的工程地質條件分析，結合滑坡變形特征及影響因素分析，得出降雨是煙山壩滑坡失穩的最主要誘發因素。

(2)運用傳遞系數法，分析計算出滑坡在不同工況下的穩定性系數，結果表明：該滑坡在自重和自重+地震工況下處于穩定狀態，在自重+暴雨工況處于欠穩定狀態，在暴雨工況下滑坡失穩的可能性較大。