永泰縣旗山滑坡深部位移監(jiān)測分析

葉龍珍，范良榮

（福建省地質(zhì)災(zāi)害重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建省地質(zhì)工程勘察院，福州 350002）

永泰縣旗山滑坡深部位移監(jiān)測分析

葉龍珍，范良榮

（福建省地質(zhì)災(zāi)害重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建省地質(zhì)工程勘察院，福州 350002）

有效防治旗山滑坡，在主剖面前、中、后位置布設(shè)測斜管，進(jìn)行深部位移監(jiān)測。位移數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明，滑坡演化呈現(xiàn)后緣傾倒拉裂、中部推移剪切和前緣鎖固失穩(wěn)三個(gè)階段，目前處于中部推移剪切階段，急需滑坡工程治理；主滑面為砂土狀強(qiáng)風(fēng)化巖軟弱夾層，目前滑面部分貫通；持續(xù)強(qiáng)降雨后深部位移明顯，對滑坡穩(wěn)定影響顯著。

深部位移；形成機(jī)制；滑面；降雨；永泰縣

1 引言

滑坡監(jiān)測手段主要包括地表大地變形監(jiān)測、地表裂縫位錯(cuò)監(jiān)測、地面傾斜監(jiān)測、建筑物變形監(jiān)測、滑坡裂縫多點(diǎn)位移監(jiān)測、地下水監(jiān)測、孔隙水壓力監(jiān)測、滑坡地應(yīng)力監(jiān)測等［1］，其中深部位移監(jiān)測對滑坡整體及局部變形、穩(wěn)定狀態(tài)的判定具有重要意義。永泰旗山滑坡變形始于2010年5月，嚴(yán)重威脅坡腳旗山小區(qū)3000余居民生命財(cái)產(chǎn)安全，險(xiǎn)情發(fā)生后，福建省啟動(dòng)Ⅰ級應(yīng)急響應(yīng)預(yù)案，采取分級削坡卸載的應(yīng)急處置方案［2］。2011年1月起開始深部位移監(jiān)測，通過近1a的監(jiān)測成果分析，結(jié)合勘察資料，為判定滑面的位置、成因機(jī)制分析以及降雨作用對滑坡變形的影響提供依據(jù)［3］。

2 滑坡概況

2.1 滑坡地質(zhì)環(huán)境條件

永泰旗山滑坡位于永泰縣城東門旗山路旗山小區(qū)東側(cè)。滑坡區(qū)屬構(gòu)造侵剝蝕丘陵地貌，丘頂平臺(tái)標(biāo)高227.0m，坡腳階狀住宅小區(qū)標(biāo)高81.5～92.5 m，相對高差145.5m，原始山體呈凸形，總體呈上緩下陡狀，坡度20°～35°。前緣因人為開挖，形成高陡邊坡，坡面巖土體直接裸露。滑坡由白堊系下統(tǒng)黃坑組下段（K1h1）晶屑凝灰?guī)r和第四系更新統(tǒng)（Qp

el－dl）松散堆積層組成，上覆第四系殘坡積物，厚度薄，局部分布，結(jié)構(gòu)松散，碎塊石含量較多，孔隙率大，下伏晶屑凝灰?guī)r因?yàn)槎嗥诖螄姲l(fā)沉積，形成火成凝灰?guī)r與沉凝灰?guī)r交互變化，因巖土性質(zhì)及耐風(fēng)化程度的差異，場地碎塊狀風(fēng)化層與散體狀風(fēng)化層交互出現(xiàn)，軟、硬巖土層交替分布。

滑坡區(qū)地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜，場地東側(cè)為北東向侵入脈巖，巖性為早白堊世王雷山單元（K1wl）花崗斑巖，西側(cè)滑坡前緣南北向右行平移斷層通過，受斷層及巖脈侵入影響，巖體結(jié)構(gòu)破碎?；聟^(qū)地下水較豐富，地下水補(bǔ)給通道較發(fā)育。地下水主要補(bǔ)給來源為大氣降雨，上部含水層垂直補(bǔ)給及臨近基巖裂隙水的側(cè)向補(bǔ)給，向場地西南側(cè)低洼處排泄，其富水性較差。場地北側(cè)斜坡下部發(fā)育下降泉，流量約1.0～3.0l/min。

2.2 滑坡特征

2010年5月21日滑坡后緣山坡高程137～170 m之間出現(xiàn)數(shù)條呈月牙弧狀拉張裂縫，延伸長度40～60m，縫寬約30cm，可見深度1～3m，局部下錯(cuò)高差達(dá)50cm。隨后采用臺(tái)階狀開挖方法應(yīng)急卸載工作，后緣拉張裂縫深度范圍內(nèi)土體全部挖除。因坡面削坡后巖土體直接裸露，歷經(jīng)多次降雨地表徑流沖刷作用，坡面呈多條深淺不一的縱坡向沖溝，最大深度達(dá)0.3m；中部標(biāo)高148～156m段發(fā)育眾多細(xì)小拉張裂縫，大致呈線形展布，寬2～10mm，可見斷續(xù)延伸40～70m，未見明顯下錯(cuò)，裂面處新鮮。2011年8月28日“南瑪都”強(qiáng)臺(tái)風(fēng)后，后緣標(biāo)高165～170m段新發(fā)育2條拉張裂縫，裂縫寬5～15cm，總體呈半圓形延伸，延伸長度15m，裂縫側(cè)壁陡直，可見深度0.3m，未見明顯下錯(cuò)?；虑熬壟R空陡崖局部巖石鼓脹后掉塊、崩塌，坡腳房后混凝土擋墻開裂位置明顯拱出約5cm，水泥地面開裂、隆起，水溝變小，見排狀泉眼出露（圖1、圖2）。

圖1 旗山滑坡工程地質(zhì)平面圖Fig.1 Plan of engineering geology for Qishan Landslide

圖2 旗山滑坡工程地質(zhì)剖面示意圖Fig.2 A－A′Section of engineering geology for Qishan Landslide

滑坡在平面上呈“喇叭”狀，主滑方向?yàn)镾W265°，前后緣高差約94m，主軸長170m，平均寬度140m，涉及面積約24000m2。滑體主要由風(fēng)化不均、軟硬互層的強(qiáng)風(fēng)化凝灰?guī)r組成，中后部厚，前部薄，平均厚度約30m，方量約72×104m3?；聦僦行蜕顚訋r質(zhì)滑坡。

3 深部位移監(jiān)測成果

2010年5月受強(qiáng)降雨誘發(fā)，山體斜坡出現(xiàn)后緣開裂、中前部滑塌、前緣巖體鼓脹等變形跡象，隨后按專家組的應(yīng)急卸載方案，采用階梯式削方減載，每階高4～8m，階間平臺(tái)寬2～4m，卸載后邊坡中上部總體坡度約20°。2010年12月，結(jié)合滑坡勘察，在滑坡主軸剖面前緣、中部及后緣共埋設(shè)了5根深部測斜管，2011年1月下旬開始對滑坡體進(jìn)行深部位移監(jiān)測，截止2011年10月8日，共對滑坡進(jìn)行了10次位移監(jiān)測［4］，監(jiān)測成果變形曲線圖如圖3～7所示。

圖3 CX1深度－位移曲線圖Fig.3 Curve of displacement to depth at CX1

圖4 CX2深度－位移曲線圖Fig.4 Curve of displacement to depth at CX2

圖5 CX3深度－位移曲線圖Fig.5 Curve of displacement to depth at CX3

圖6 CX4深度－位移曲線圖Fig.6 Curve of displacement to depth at CX4

圖7 CX5深度－位移曲線圖Fig.7 Curve of displacement to depth at CX5

通過對滑坡深部位移監(jiān)測結(jié)果表明：滑坡自2010年12月勘察后至2011年4月份之前一直處于相對穩(wěn)定狀態(tài)，最大累計(jì)變形量在5mm，2011年5月中旬中部位移加劇，測孔CX2、CX3累計(jì)位移值分別為23.40mm、28.62mm。強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“南瑪都”臺(tái)風(fēng)后滑坡變形明顯增大，且出現(xiàn)突變情況，主要體現(xiàn)在CX2～CX5測孔，其中CX2測孔突變位置在15 m，最大累計(jì)變形量63.32mm，CX3突變位置在33 m，累計(jì)最大變形量100.06mm，CX4突變位置在21m，最大累計(jì)變形量94.42mm，CX5突變位置在12m，最大累計(jì)變形量60.56mm。9月14日、10月8日深部位移監(jiān)測，滑坡的變形速率變小。

4 深部位移應(yīng)用分析

4.1 滑坡形成機(jī)制分析

據(jù)滑坡深部位移監(jiān)測成果，其累計(jì)位移－深度曲線主要呈“V”型和“r”型［5］，后緣CX1曲線類型為“V”型，其特征為曲線底部位移變化小，上部近地表位移呈緩慢擴(kuò)大，表明滑坡受應(yīng)急卸載后僅地表輕度拉裂，裂縫寬度窄、深度小，滑坡在此部位未形成滑動(dòng)面，但隨著時(shí)間的推移，滑坡地表拉裂變形將繼續(xù)發(fā)展。中上部CX2、中部CX3、CX4及中上部CX5曲線均呈“r”型，其特征為曲線底部位移變化小，中部近滑面位置位移呈明顯變化，其中CX4、CX5呈突變，其特征表明滑坡滑面正初步形成，局部呈斷續(xù)貫通狀態(tài)。結(jié)合滑坡變形發(fā)展歷程，滑坡變形機(jī)制表現(xiàn)為3個(gè)階段［6］：第1階段拉裂傾倒擠壓階段，滑坡于2010年5月下旬拉張裂縫的顯著發(fā)育，拉張裂縫可見深達(dá)1～3m，縫寬約0.3m，表明后緣巖土體出現(xiàn)前傾拉裂，對中下部的巖土體產(chǎn)生傾倒擠壓；第2階段推移－剪切階段，滑坡于2010年5～6月應(yīng)急削坡卸載后地表荷載減輕，但深部滑面已在前期擠壓推移作用下初步形成，但未全部貫通，在強(qiáng)降雨后地下水位抬升變化，導(dǎo)致剪切滑移面部分貫通，前緣臨空陡坎條件為變形擴(kuò)展及滑面的全面貫通創(chuàng)造條件；第3階段全面失穩(wěn)破壞階段，隨著滑面的全面貫通，前緣滑坡“鎖固”段被剪斷后，斜坡整體失穩(wěn)，滑體產(chǎn)生整體下滑。目前，滑坡潛在滑面部分形成貫通，屬于第2階段，即中部推移－剪切階段，威脅坡腳600余戶約3000人生命財(cái)產(chǎn)安全，需盡快安排治理施工方案。

4.2 滑面位置推斷

滑坡的主滑剖面后緣CX1地下位移監(jiān)測表明僅淺部發(fā)生輕微變形，尚未形成滑面；中后部CX2、CX3地下位移分別在15m及33m處發(fā)生較明顯增長，中下部CX4、CX5分別在21m及12m處深部位移曲線平緩，表明該位置呈突變，與勘察報(bào)告揭露鉆孔中砂土狀強(qiáng)風(fēng)化巖軟弱夾層判定滑面位置相吻合，滑坡潛在滑面部分形成貫通。

4.3 降雨作用的影響分析

從深部位移變形時(shí)間分析，滑坡自2010年12月勘察后至2011年4月份之前一直處于相對穩(wěn)定狀態(tài)，最大累計(jì)變形量在5mm，2011年5月中旬永泰發(fā)生連續(xù)暴雨，中部位移明顯加劇，8月強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“南瑪都”臺(tái)風(fēng)后帶來持續(xù)強(qiáng)降雨。據(jù)同一時(shí)段孔內(nèi)地下水位監(jiān)測，地下水位上升1.5～3m，滑坡變形進(jìn)一步明顯增大，且出現(xiàn)突變情況，CX2測孔最大累計(jì)變形量63.32mm，CX3累計(jì)最大變形量100.06mm，CX4累計(jì)變形量94.42mm，CX5累計(jì)變形量60.56mm。9月14日、10月8日監(jiān)測成果表明滑坡的變形速率變小。該滑坡在遭遇持續(xù)降雨或強(qiáng)降雨后，地下水位抬升，深部位移明顯增大、穩(wěn)定狀態(tài)明顯降低，強(qiáng)降雨對該滑坡穩(wěn)定性影響很大，當(dāng)降雨后滑坡賦存地下水排泄到正常水位值時(shí)，滑坡變形速率減緩。

5 結(jié)論

（1）滑坡深部位移監(jiān)測是一項(xiàng)滑坡監(jiān)測重要內(nèi)容，對于判定滑坡穩(wěn)定及變形具有重要意義。

（2）永泰旗山滑坡后緣、中部及前緣不同空間位置的深部位移變形差異，表明該滑坡形成機(jī)制為后緣傾倒拉裂－中部推移剪切－前緣鎖固失穩(wěn)階段演化，目前處于中部推移剪切階段，急需滑坡工程治理。

（3）滑坡中部及下部滑面附近位移變化顯著，進(jìn)一步驗(yàn)判滑面的空間位置為砂土狀強(qiáng)風(fēng)化巖軟弱夾層。

（4）滑坡在持續(xù)強(qiáng)降雨后深部位移變幅明顯，強(qiáng)降雨很大程度上影響滑坡的穩(wěn)定。

［1］中華人民共和國國土資源部.滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范（DZ/T0219－2006）［S］.中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006.

［2］陳生東.永泰縣城峰鎮(zhèn)旗山小區(qū)后山滑坡現(xiàn)場應(yīng)急調(diào)查及處置分析［J］.工程地質(zhì)學(xué)報(bào)，2011，19（3）：370－375.

［3］陳瑞明，等.永泰縣城峰鎮(zhèn)東門旗山小區(qū)地質(zhì)災(zāi)害治理項(xiàng)目巖土工程勘察報(bào)告［R］.福建省地質(zhì)工程研究院，2011.

［4］范良榮，等.永泰縣東門旗山滑坡深部位移監(jiān)測中間報(bào)告［R］.福建省地質(zhì)工程研究院，2011.

［5］陳開圣，等.測斜儀在滑坡變形監(jiān)測中的應(yīng)用［J］.巖土工程技術(shù)，2006，20（1）：39－41.

［6］黃潤秋.20世紀(jì)以來中國的大型滑坡及其發(fā)生機(jī)制［J］.巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2007，26（3）：433－454.

ANALYZING DEPTH DISPLACEMENT MONITORING OF QISHAN LANDSLIDE IN YONGTAI COUNTY

Ye Long－zhen，F(xiàn)an Liang－rong
（Fujian Key Laboratory of Geo－h(huán)azard，F(xiàn)ujian Institute of Geological Engineering Investigation，F(xiàn)uzhou 350002，China）

To control the landslide，its depth displacement was monitored with inclinometer tubes at the front，middle and back of the main section.The analysis of the data shows its evolution consists of posterior toppling－fracturing，middle pushingshearing and anterior backup－failing stages.It is currently in the middle stage，needing urgent engineering treatment.The main sliding surface is sand－like intensely－weathered soft interlayer and some sliding surfaces are connected.Heavy rainfalls have an obvious effect on displacement and stability.

depth displacement；formation mechanism；sliding surface；rainfall；Yongtai County

P642.22

:A

1006－4362（2012）02－0091－04

葉龍珍（1975－ ），男，工程碩士，高級工程師，從事巖土工程與地質(zhì)災(zāi)害研究工作。

2011－12－22改回日期:2012－04－11