四川省丹巴縣建設街滑坡特征及形成機理

唐曉玲，錢江澎

（四川省地質工程勘察院，成都， 610072）

丹巴縣城背靠白呷山，前臨大渡河，地形陡峻?；聟^(qū)坡度20～40°，局部形成陡崖。滑坡前部為6～28m 的干砌陡坎，坡度56～65°。后部為緩斜坡，坡度約10°。中部坡面較陡，平均地形坡度31°。滑坡前部坡腳為建筑密集的丹巴縣城。據(jù)物探資料及勘探鉆孔揭露滑體厚度18～45.23m。其中滑體前部左側較厚，右側略薄，滑坡后部最厚，據(jù)ZK7號揭露厚度達45.23m。滑體中軸線地段厚兩側薄。物質組成主要為塊碎石夾粘砂土，塊碎石大小混雜，塊石含量約占50%～60%，塊石礫徑大者可達1～6m，碎石含量約占20%～30%，粘質砂土和角礫土充填塊、碎石之間。塊碎石土結構松散，多見架空現(xiàn)象。測試容重為19.84～21.09KN/ m3。

1 地質背景

1.1 地層

滑坡區(qū)地層為第四系松散堆積層，下伏志留系變質巖層。

第四系松散堆積層分為崩坡積層和冰水堆積層，前者分布于滑坡后緣及前緣斜坡兩側，為黃色、灰黃色塊碎石土，可見厚度10m 以上，結構松散；后者主要分布于滑坡后緣兩側分水嶺山脊，為鈣質膠結，結構密實，在滑坡兩側形成坡度大于70 度、高超過10m 的陡坡，最大厚度可達50m。

1.2 地質構造特征

滑坡區(qū)處于川滇南北向構造與小金—金湯弧形構造的轉折端，巖層受到的擠壓比較強烈?；聟^(qū)處于青藏高原東部邊緣，自上新世以來，青藏高原經(jīng)歷了多次強烈隆升，大渡河強烈下切的新構造運動，形成了高差大、坡度陡的地形，為滑坡的發(fā)育創(chuàng)造了條件。據(jù)甘孜州地震局文字記載，丹巴縣從未發(fā)生過破壞性地震(5 級以上)。根據(jù)中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖，滑坡區(qū)抗震設防烈度為Ⅶ度，設計基本地震加速度值為0.15g。

1.3 地下水

區(qū)內(nèi)地下水有基巖裂隙水和第四系孔隙水兩種類型。勘探鉆孔中未見穩(wěn)定的基巖裂隙水；第四系松散堆積層孔隙水賦存于碎石土層中，難以貯集，富水性差。調查未見地下水出露，鉆孔中未見穩(wěn)定的地下水位。

圖1 滑坡位置示意圖

2 滑坡基本特征.

2.1 滑坡規(guī)模

滑坡平面上呈圈椅狀，高程介于1 887m～2 110m 間，前后緣高差223m?；潞缶壩挥诎走壬舰蚣壠脚_前緣，海拔標高在2 070～2 110m 之間，滑坡兩側見基巖出露，前緣直抵坡腳的建設街，滑坡周界明顯清楚?；麦w前緣寬250m，中部寬230～240m，后緣寬約280m?？v長290m，面積約0.08km2,滑坡體厚18～45.23m，平均厚約30m，體積約220萬m3，為一特大型堆積層滑坡。

2.2 滑坡分區(qū)及各區(qū)基本特征

該滑坡2003年以來，出現(xiàn)明顯變形，到2004年12月變形加劇，后部拉張形成兩條基本貫通的不規(guī)則弧形拉張裂縫，右側裂縫已延伸到古滑坡中前部（標高1960m），滑體兩側逐漸形成剪切裂縫，并與后緣拉裂縫基本貫通，滑體向前緣臨空面強烈剪出。據(jù)監(jiān)測資料，滑坡在2月20日左右表現(xiàn)出明顯的加速變形位移特征，由于及時在前沿堆載，減緩了滑坡變形位移速度。

根據(jù)變形特征，滑坡可明顯劃分為右側牽引區(qū)(Ⅲ)，后部左側牽引區(qū)(Ⅱ)和主滑體區(qū)（Ⅰ）（圖2）。

2.2.1 Ⅰ區(qū)

為滑坡的主體部分，滑坡后緣及左側以古滑坡體范圍為界，右側以剪切裂縫(L24、L20、L22、L23)為分區(qū)界線，前緣寬約200m，后緣寬約150m，滑體從南向北傾斜(坡度30°左右)，縱長290m，平面形態(tài)呈不規(guī)則狀長方形，面積約0.055km2，平均滑體厚30m，體積約170萬m3，主滑方向353°。

滑坡體前緣：前緣寬約200m，由于人工削坡形成高6～28m 的階梯狀陡斜坡，坡度50～70°，局部陡立。前緣滑體強烈變形剪出，造成坡腳建設街房屋地面、墻體開裂，破壞嚴重。

滑坡體后部：標高2 025～2 088m間，東低西高，地形總體較平緩，ZK7號孔前后地段在10°～25°。總的特征是，滑坡活動變形強烈，新的拉裂縫及老的錯落臺階發(fā)育?；麦w后緣位于白呷山Ⅱ級平臺前緣，標高2 070～2 088m，古滑坡壁60°～70°園弧形展布，錯落壁高10～25m，坡度40°～60°，局部陡直。在ZK7號鉆孔以北5m 左右分布有走向60°的弧形古老錯落臺階，高2～10m。后部拉張裂縫主要是受本次滑坡復活變形蠕滑牽引形成，目前裂縫已基本貫通形成兩條不規(guī)則的弧形裂縫。其中一條標高2 030～2 040m 間，并與兩側剪切裂縫基本貫通；另一條拉裂縫右側與Ⅲ區(qū)右邊界裂縫、左側與Ⅱ區(qū)拉裂縫貫通。

整個滑坡體從縱向上看，地形坡度較陡，滑坡主滑軸線平均縱坡在30°左右，兩側局部較陡。從橫向上看，中間隆起，兩側地形微凹。

左側：由于滑坡變形滑移導致該地段沿原次級滑坡體右側錯落坎下發(fā)育形成了1 條剪切裂縫，并蜿蜒延伸至ZK8號鉆孔附近，形成一弧形拉裂縫，由于該地段地形較陡(40°左右)，滑體厚度相對較薄，在監(jiān)測點鏡7 附近局部滑體形成淺部剪出，總體變形強烈。

右側：以裂縫為邊界，裂縫張開寬1～5cm，從后向前緣呈近南北向延伸。滑體前部曾經(jīng)發(fā)生滑動，在地形上形成一緩傾平臺(標高1 918～1 935m 間)。總體變形程度弱于左側。

圖2 丹巴縣建設街滑坡剖面示意圖

2.2.2 Ⅱ區(qū)

位于滑坡后部左側斜坡，主要受主滑體滑移牽引形成，后緣及兩側以拉裂縫為邊界，前緣與Ⅱ區(qū)滑體相連，寬約140m，平面形態(tài)呈不規(guī)則半圓弧形，面積約6 000m2?；w主傾方向20°，地形坡度20°～30°，根據(jù)物探高密度電法解譯及應急治理施工錨索鉆孔，該區(qū)滑體厚度約15～20m，體積約15萬m3。

變形主要體現(xiàn)在后緣及側緣拉裂縫、前緣掉塊滑塌。目前Ⅱ區(qū)后緣及側緣裂縫寬一般10～30cm，錯距5～40cm，可見深一般0.30～1.2m。在滑坡后緣圈椅狀地形左側山凹處，發(fā)育三條長10～15m，寬2～8cm，可見深度0.05～0.2m 的縱向剪切裂縫，隨著3 條縱向裂縫的發(fā)展，似有將Ⅱ區(qū)從Ⅰ區(qū)完全分離出去的趨勢。根據(jù)滑坡變形監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示Ⅱ區(qū)變形速率一般在12～15mm/天，較Ⅰ區(qū)整體變形速率大，變形速率較不穩(wěn)定?；w左側前緣由于地形高陡，坡度在50°～80°，上部由塊碎石土組成，厚度在10m 左右，結構松散，由于受主滑體(Ⅱ區(qū))牽引，常有坍塌、掉塊發(fā)生，其前部一帶橫向弧形拉裂縫發(fā)育，日位移量一般達20mm 以上，時常發(fā)生掉塊和滑塌，3月14日一次滑塌土石約600m3。

2.2.3 Ⅲ區(qū)

該區(qū)位于滑坡右側，后緣以古滑坡壁為界(高程2 045m)，左右側以拉裂縫為邊界。前緣寬約50m，后緣寬約85m，縱長約180m。面積約0.014km2。滑體地形縱坡30°～45°，平均厚度25m 左右，總體積35萬m3。

滑體主要為大塊石土，滑床主要位于基巖面。Ⅲ區(qū)左側與Ⅰ區(qū)相連，變形主要體現(xiàn)在后緣及側緣拉裂縫，寬一般5～15cm，錯距5～40cm，可見深一般10～50cm。

2.3 滑坡變形特征

根據(jù)地面調查和動態(tài)監(jiān)測，滑坡地表變形明顯，主要變形形跡有滑坡后部的地面拉裂縫、前緣的堡坎變形和建筑剪切破壞，以及滑坡兩側拉裂及剪切裂縫等。

1）前緣堡坎變形和建筑剪裂破壞：據(jù)調查，建設街房屋未修建前，原始邊坡坡腳在建設街上，而建房的大規(guī)模開挖始于2004年3月，雖修建了5～11 級堡坎，但大多為干砌，自2004年10月尤其是12月以來滑坡活動強烈，造成建筑剪裂變形嚴重，滑體蠕滑擠出現(xiàn)象較為明顯，為強變形蠕動滑移區(qū)，緊靠滑坡的房屋幾乎全部被剪斷。

調查發(fā)現(xiàn)，堡坎自建設街面以上范圍內(nèi)為剪出帶，近于水平的剪切裂縫發(fā)育，截止2005年3月28日，剪出距離為536.9～848.6mm。堡坎的另一種變形為整體向前滑動，造成建筑墻面的剪裂和鼓出。

監(jiān)測資料顯示，由于滑坡蠕滑擠壓鼓出，邊坡變形強烈，其日最大位移量達20.6～31.9mm。位于建設街下部的監(jiān)測點幾乎沒有變形，說明滑坡變形活動于前緣堡坎處即終止，未越過建設街向下發(fā)展。

從上述滑坡前緣的變形分析，可知變形均在建設街面以上。

2）滑坡中部變形特征：滑坡體中部即滑坡Ⅰ區(qū)，地表未見大的拉裂縫，滑坡中部zk4號鉆孔也未見鏡面、擦痕等滑坡痕跡。但監(jiān)測資料顯示，滑坡變形明顯。滑坡中部變形量截止3月28日(57天)累計滑移分別為652.2mm和576.4mm，日最大位移量分別24.7mm、21.7mm。中間在64天內(nèi)位移量達969.6mm，日最大位移30.3mm。

3）滑坡后部的地面拉裂縫：滑坡裂縫集中分布于滑坡后部高程2 030-2 088m（Ⅰ區(qū)）和高程2 040～2 100m（Ⅱ區(qū)），Ⅰ區(qū)拉裂縫多呈60°～70°向弧形展布，在2 030～2 040m 地帶形成裂縫密集帶。裂縫已貫通，裂縫長達310m，一般呈張開狀，寬一般20～60cm，可見深度0.3～1.5m；在2 045-2 100m 之間形成的拉裂縫與滑坡Ⅱ區(qū)拉裂縫連通，并與Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)分界剪切裂縫基本貫通，總長度達555m，可見深度0.1～0.8m，寬度0.1～0.5m。根據(jù)槽探揭露，裂縫向下延伸傾角一般65°～75°，裂面干燥，未見鏡面及擦痕。

據(jù)調查，裂縫發(fā)生時間應在2004年10月以后，僅兩個多月以來發(fā)展迅速。

總之，滑坡滑移具整體性，變形滑移強烈?；伦冃蜗葟幕w后部及后緣形成拉張裂縫，大約在2月15日以后滑體兩側剪切裂縫逐漸形成，并向兩側擴展。從監(jiān)測資料可知，主滑體(Ⅰ區(qū))主軸線(2-2’剖面)滑移速率較大，Ⅱ區(qū)左側前部陡斜坡地段變形加速，坍塌、掉塊時有發(fā)生，Ⅲ區(qū)處于變形蠕滑初期，其余滑坡部位位移速率大體相當。

2.4 滑體物質特征及滑動帶（面）特征

除滑坡后部表層厚5.0～6.0m為黃色、灰黃色碎石土組成外，其余滑體物質組成主要為塊石土。從已有勘查成果來看，滑體空間分布具以下特征：垂向上坡體物質為顆粒較粗的塊碎石土，間夾少量粘質砂土；平面上，覆蓋層厚度滑坡中前部厚一般20～35m，平均28m 左右，后部厚度一般30～45m，平均35m左右；從橫向上看，兩邊薄，中間厚?；露逊e體結構較松散，多具架空現(xiàn)象，為強透水、弱含水地層。

滑坡土體塊石含量多達50%～60%，碎石含量20%～30%(滑坡體表層特別是后部淺表層以碎石土為主)、角礫、粘質砂土充填。從施工的7個鉆孔揭露，未見到明顯的滑帶擦痕及鏡面，也未見到地下水異?，F(xiàn)象，僅在zk4號孔17.31～17.51m、22.39～22.89m、29.84～30.04m 及基巖面附近見到粘質砂土等細粒相物質增多。

根據(jù)滑坡變形現(xiàn)象結合勘查資料、前緣剪出口和后緣的拉裂縫、鉆孔測斜資料綜合分析判定，滑動面大部位于塊石土內(nèi)部，呈折線型，滑面傾角15～50°，滑帶土為含粘質砂土等細粒相物質較多的塊碎石土。

3 滑坡形成機理分析

3.1 滑坡形成條件

滑坡是在特定的自然與地質環(huán)境條件下形成和發(fā)生的，主要形成的條件有：

1）高陡的斜坡地形：滑坡區(qū)處于大金河下切形成的高陡斜坡區(qū)?；虑把卮蠼鸷又粱潞缶壘弮A平臺相對高差達231m，自然坡度在30～50°，局部形成陡崖區(qū)，使斜坡地帶的松散物質貯備了較大勢能，形成良好的臨空條件，成為斜坡失穩(wěn)的地形因素?；率窃诠呕碌幕A之上發(fā)育形成，滑體坡度平均在30°左右，其坡度角與坡體物質的休止角略高或接近，在自然狀態(tài)下使該區(qū)域斜坡處于極限平衡狀態(tài)，但伴隨著其它條件的變化，極易導致斜坡變形失穩(wěn)。

2）較厚的松散塊碎石土：據(jù)物探、鉆探資料，滑坡區(qū)第四系松散堆積物以塊石土為主，厚度一般在20～45m，平均30m 左右，僅在滑坡體兩側中后部見基巖出露。塊碎石土堆積厚度大，顆粒較粗，分選性差，分布也極不均勻，其結構松散，且具架空現(xiàn)象，抗拉強度低，而且透水性強，易于大氣降雨滲入，致使巖土體抗剪強度降低，為滑坡形成奠定了基礎。

3.2 主要影響因素

1）人類工程活動：隨著丹巴縣城市建設的發(fā)展，大量的居民和商業(yè)用房的新建和改建，因受場地地形條件限制，房屋多靠坡腳或削坡倚坡而建。1998年以來，滑坡前緣建設街新建房和改建房時，大量的削坡將約200m 范圍內(nèi)的原始邊坡基本全被挖除，形成高6～28m 呈階梯狀的陡邊坡，總體坡度達55～70°，局部陡立，形成高陡的臨空面。邊坡的不合理開挖、破壞了邊坡的結構，使得原本較陡的斜坡臨空面增大，使斜坡原有地應力條件發(fā)生改變，造成斜坡坡腳支撐(抗滑力)減弱，引起邊坡變形而發(fā)生滑動。人類工程活動是建設街滑坡的主要誘發(fā)因素。

2）降雨降雪及地下水對斜坡穩(wěn)定的影響：該區(qū)總降雨量小，但降雨集中，每年6～10月占全年的96.4%，暴雨次數(shù)少，但雨強大，最大日降雨量55mm，1994年7月22日1小時 雨強為48.2mm，10分鐘雨強達37.4mm。經(jīng)調查和鉆探揭露，滑坡體內(nèi)無穩(wěn)定的地下水位，滑坡堆積物厚度大，結構松散，以塊石土為主，為強透水層，因此地下水對滑坡的影響作用有限。

綜上所述：脆弱的環(huán)境地質條件，高陡的斜坡，較厚的松散堆積物，是該滑坡復活變形滑移的地質基礎，人類不合理開挖削坡是滑坡復活變形滑移的主要的引發(fā)因素。

4 滑坡的形成演化過程分析

據(jù)調查，該滑坡是在古滑坡的基礎上發(fā)育的。古滑坡未形成以前，斜坡前緣為大金河的凹岸，由于河水不斷沖刷侵蝕，前緣形成高陡的臨空面，斜坡在自身重力、地下水、降雨、地震等影響因素的長期累進性作用下形成了古滑坡。古滑坡體較完整，特征明顯，其后緣高程2 040～2 088m 與現(xiàn)在圈定的滑坡后緣基本一致，前緣直抵大金河。據(jù)調查和鉆探資料分析，古滑坡下滑堆積侵占古河床，目前建設街及步行街地基土，均為古滑坡堆積物，厚度在50m 左右，屬一次牽引式特大型堆積層滑坡。

古滑坡形成后在相當時期內(nèi)處于穩(wěn)定狀態(tài)。據(jù)調查，上世紀50年代和70年代滑體左側前部和右側前部發(fā)生過淺層次級滑動，從前部左右兩側和后部滑體的特征看，具有明顯的錯落臺階，這些現(xiàn)象說明了滑坡曾經(jīng)發(fā)生過兩次大的滑動。但自上世紀80年代至1998年前滑體處于相對穩(wěn)定階段。1998年隨著丹巴縣城市的發(fā)展，大量的房屋沿斜坡腳或倚坡而建，部分挖方削坡，增大了斜坡前緣的臨空面，使邊坡原有應力條件改變，破壞了斜坡的極限平衡穩(wěn)定狀態(tài)，引起邊坡變形。到2003年邊坡變形加劇。2004年3月-2004年10月建設街大規(guī)模的新建和改建房屋，大量削坡使原陡邊坡的臨空面進一步增大，造成坡腳支撐力減弱，在斜坡應力和卸荷作用下，造成斜坡強烈的向臨空方向擠壓蠕動變形、滑移，坡體結構破壞松馳，強度不斷降低，從而在古滑坡前緣坡腳形成剪切蠕滑。它的發(fā)展結果，引起滑坡體的變形和應力重新分布，導致后部土體拉裂形成拉張裂縫區(qū)，兩側剪切裂縫逐漸形成，并在斜坡體特別是后部剪切屈伏的部位拉張、剪切(Ⅱ區(qū))，使裂縫不斷擴展，滑面逐漸貫通。后部滑體受拉，前部受壓導致滑體向前強烈擠壓、滑移剪出。后緣橫向拉裂明顯，前緣陡坎位移和剪裂發(fā)育，中部地表未見明顯變形現(xiàn)象。監(jiān)測資料顯示，滑坡整體變形較均一，屬勻速滑動的推移式滑坡。

[1]四川省地質工程勘察院.丹巴縣建設街滑坡勘查及可行性研究報告[R].2005.

[2]中國地質調查局成都地質調查中心.四川省丹巴縣地質災害詳細調查報告[R].2006