保康城區(qū)大堰小區(qū)滑坡成因機制及演變趨勢探討

任康進，蘇 昌，殷 美，肖宇煌，張 莉

(1．湖北省地質(zhì)環(huán)境總站，湖北武漢 430034;2．荊州市國土資源局，湖北 荊州 434000)

0 引言

大堰小區(qū)滑坡位于?？悼h城關(guān)鎮(zhèn)，2005年以來變形逐步加劇，每逢雨季均有不同程度的變形?；峦{到大堰小區(qū)居民、?？悼h鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)局、電力公司、農(nóng)業(yè)銀行約2 300人生命財產(chǎn)安全，潛在危害巨大，其演變趨勢甚為業(yè)界關(guān)注。

1 滑坡環(huán)境條件

滑坡處在?？悼h城區(qū)，發(fā)育于清溪河?xùn)|岸，屬構(gòu)造侵蝕剝蝕中低山地貌，最高點高程1 142 m，河床高程260 m，最大切割深約860 m，谷底兩岸發(fā)育完整兩級階地，一級階地高程約275～290 m，二級階地高程約330 m。

城關(guān)地區(qū)降雨充沛，最大24 h降雨量158 mm(1975年8月5日)，最大小時降雨量47．9 mm(1975年8月5日)。

區(qū)域構(gòu)造較復(fù)雜，位于揚子準地臺玉皇頂向斜北翼，滑坡所在的清溪河?xùn)|岸為單斜構(gòu)造，構(gòu)造線與山體走向基本一致，多呈南北向，主要出露中生代志留系砂頁巖，巖層中傾，為逆向坡。

2 滑坡基本特征

大堰小區(qū)滑坡位于清溪河?xùn)|側(cè)山麓［1］，前緣直抵大堰居民小區(qū)?；潞缶壐叱?85 m，前緣高程300 m，平面形態(tài)呈長舌形，縱長約200～210 m，橫寬約60～90 m，面積約1．54×104m2，厚度約 7～24 m，規(guī)模約25．4×104m3，為一經(jīng)過多期次變形的中型土質(zhì)滑坡(見圖1)。

由于滑坡經(jīng)歷過較長時段的剝蝕夷平與堆積演化，使其原有的滑坡要素均有不同程度的“退化”，滑坡變形破壞的邊界特征雖已不明顯，但仍可看出其受地形與巖性的控制。

滑坡后緣位于近坡頂?shù)牡匦味妇徑Y(jié)合部，以2．6 ～3．5 m高的干砌石陡坎為界，坎上坡度 5°～10°，為寬緩的淺耕梯田，坎下為25°～30°的陡坡?；掠覀?cè)緣則受淺切沖溝控制，切割深度＞5 m，總體走向正西，至前部走向漸轉(zhuǎn)為260°。沖溝長期經(jīng)暴雨洪水沖刷，底部及北側(cè)基巖出露。沖溝底寬0．8～3 m，斷面形態(tài)從低位向高位呈“U”型向“V”型漸變，其源頭至滑坡中上部陡坎(高程約358 m處)而驟然中斷。這種“斷頭溝”微地貌，為坡面水流追蹤滑坡側(cè)界裂縫或剪裂帶自下而上向源侵蝕發(fā)育而成。

3 滑坡成因機制分析

挽近期以來，隨著清溪河不斷下切，形成了較為完整的兩級階地，其中二級階地呈帶狀連續(xù)分布，分布高程330～305 m，階面微傾，具有明顯的多元結(jié)構(gòu)，砂卵石堆積層厚一般＞5 m，向坡體內(nèi)尖滅。

大堰小區(qū)滑坡邊界清晰，滑坡前緣松散堆積體堆覆于二級階地以上，說明滑坡的形成是在二級階地形成之后，剪出口位于原二級階地與上部斜坡接觸地帶。

受建房切坡及農(nóng)田耕作影響作用，滑坡體縱向改造成階狀斜坡，分布有兩級高3～5 m的陡坎，為滑坡體淺表土體滑移提供了良好的臨空條件。受降雨入滲及重力作用，在滑坡體上形成了兩處淺層滑坡TH1及TH2。

TH1∶2008年7月，滑坡體后緣至中部(高程范圍373～360 m)出現(xiàn)局部坍滑變形，坍滑平面近半圓形，規(guī)模約1 500 m3?；品较?80°，滑移后形成的滑壁最高約2．6 m，水平位移3．5 m，前緣直抵坡體上羅彬屋后，坍滑體沖入房屋約100～200 m3，造成毀房兩間。目前屋后擋墻又出現(xiàn)明顯的鼓脹及開裂變形，表明上方坡體還在緩慢蠕滑。

TH2:2010年8月20日，滑坡體中部至前緣(高程范圍347～333 m)局部發(fā)生滑動，坡度30°～35°，滑移方向285°，平面近舌狀，寬約45 m，長約30 m，規(guī)模約4 700 m3?；略斐筛吡夹阄輧?nèi)、屋后擋墻及屋前地坪多處開裂變形。

滑坡體前、中、后三線陡坎為滑坡再次變形提供了有利的臨空條件，在形成淺層滑坡的同時，滑坡體上其它地方變形也逐步加劇，坡體中、后部橫向拉張裂縫開始顯現(xiàn)并迅速擴張，形成長5～15 m、寬1～20 cm不等的裂縫。眾多裂縫的形成，為大氣降雨入滲滑坡體提供了快速便捷的通道，入滲量較之前劇增，使滑體抗剪強度驟降，坡體自重增加，導(dǎo)致滑坡進一步加劇變形。

4 穩(wěn)定性分析

4．1 穩(wěn)定性計算

根據(jù)2-2'剖面(見圖2)采用傳遞系數(shù)法［2］分別計算滑坡整體和局部穩(wěn)定性，滑坡穩(wěn)定性計算參數(shù)及計算結(jié)果分別見表1、2。

4．2 穩(wěn)定性分析

滑坡目前整體基本穩(wěn)定—欠穩(wěn)定的計算成果與工程地質(zhì)測繪、鉆探結(jié)果相符，與現(xiàn)場宏觀判斷吻合;滑坡局部(中上部和前緣)基本穩(wěn)定—欠穩(wěn)定的計算成果與滑坡中上部變形跡象集中、前緣坡度過陡的宏觀認識相同;滑坡內(nèi)兩處坍滑體欠穩(wěn)定—不穩(wěn)定的計算成果與滑坡局部變形跡象強烈相符，與滑坡近期發(fā)育階段的破壞模式相對應(yīng)。

圖1 大堰小區(qū)滑坡平面圖Fig.1 Planar graph of landslide．第四系沖、洪積層;2．第四系殘、坡積層;3．第四系滑坡堆積物;4．志留系龍馬溪組;5．滑坡范圍;6．變形建筑物;7．地面裂縫;8．鉆孔編號;9．剖面線及編號;10．探槽及編號;11．地層界線;12．巖層產(chǎn)狀。

表1 滑坡穩(wěn)定性計算參數(shù)建議值Table 1 Suggested value of calculation paramers of landslide stability

圖2 大堰小區(qū)滑坡2-2'工程地質(zhì)剖面圖Fig.2 Engineering geological section of 2-2'landslide．第四系滑坡堆積物;2．第四系沖、洪積層;3．第四系沖洪積層;4．第四系殘坡積層;5．志留系龍馬溪組;6．建筑變形及編號;7．地面裂縫及編號;8．坍滑體及編號;9．潛在滑動面;10．巖層產(chǎn)狀;11．地層界線;12．穩(wěn)定性計算剖面線及編號;13．孔口標高/孔深。

表2 滑坡穩(wěn)定性計算結(jié)果一覽表Table 2 Schedule of calculation results of landside stability

綜合分析評價，認為大堰小區(qū)滑坡現(xiàn)階段整體是基本穩(wěn)定—欠穩(wěn)定的，局部是欠穩(wěn)—不穩(wěn)定的?；伦?005年出現(xiàn)局部變形后，歷年均有持續(xù)變形，近期變形明顯加劇，以2008年、2010年變形破壞尤為嚴重，變形地段在滑坡后緣、中部、前緣均有出現(xiàn)。這種在不同時段、不同區(qū)域，且變形頻度與幅度不斷加密與加大等種種跡象表明，滑坡正處在持續(xù)變形的應(yīng)力集中期，內(nèi)部結(jié)構(gòu)已發(fā)生變化(滑帶抗剪強度逐漸降低)，處于緩慢加速變形階段。隨著時間的推移和各種不利因素疊加影響下，整體變形跡象逐漸凸顯，一旦條件成熟，滑坡可能復(fù)活發(fā)生失穩(wěn)滑動或大規(guī)模變形破壞。

5 滑坡演變趨勢

滑坡目前的變形跡象主要表現(xiàn)為地表拉裂、淺表坍滑、房屋變形等，各類變形所在的區(qū)域相對較集中，處于滑坡局部變形破壞階段。

滑坡自2005年出現(xiàn)變形后持續(xù)至今，近期變形明顯加劇，以2008年、2010年變形破壞尤為嚴重，表明滑坡正在蠕動，內(nèi)部結(jié)構(gòu)已發(fā)生變化(滑帶抗剪強度逐漸降低);從滑坡變形時段來看，多集中發(fā)生于汛期雨季，降雨是觸發(fā)滑坡復(fù)活以及將來產(chǎn)生失穩(wěn)或大規(guī)模變形破壞的主導(dǎo)誘因。

宏觀判斷認為大堰小區(qū)滑坡現(xiàn)階段整體是基本穩(wěn)定—欠穩(wěn)定的，局部是欠穩(wěn)—不穩(wěn)定的?；绿幵诔掷m(xù)變形的應(yīng)力集中期，變形頻度與幅度正在不斷加大，將來在各種不利因素疊加影響下，整體變形跡象逐漸凸顯，一旦條件成熟，滑坡可能整體失穩(wěn)滑動或大規(guī)模變形破壞。

6 防治措施建議

(1)工程防治建議，滑坡前緣有大片居民區(qū)，為防止滑坡復(fù)活發(fā)生整體失穩(wěn)和中上部的局部剪出，擬在滑坡中下部設(shè)置樁板式抗滑支擋(抗滑樁+預(yù)制擋土板)，達到提高滑坡整體穩(wěn)定性及淺層滑動穩(wěn)定性的綜合防治效果。

(2)針對滑坡后緣TH1坍滑體已對坡體居民住戶造成危害，采用重力式擋墻進行支擋加固。

(3)同時在滑坡體上設(shè)置三條截水溝，沿北側(cè)沖溝修筑一條排水溝，可迅速地表排水、減少雨水入滲量，達到提高坡體穩(wěn)定性的目的。

(4)滑坡中上部經(jīng)抗滑支擋后，中下部至滑坡前緣坡度較陡，穩(wěn)定性較差，且緊臨大堰居民小區(qū)，擬在前緣坡腳陡坎處設(shè)置擋墻，以保證滑坡前緣穩(wěn)定性。

［1］ 肖宇煌，楊秦．湖北省?？悼h城關(guān)鎮(zhèn)大堰小區(qū)滑坡治理工程設(shè)計［R］．武漢:湖北省地質(zhì)環(huán)境總站，2012．

［2］ DZ/T 0219－2006，滑坡防治工程設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范［S］．