勐梅河滑坡特征及穩(wěn)定性分析

張秀梅，蘇靈波，譚 超，潘國耀

（1中國石油集團(tuán)工程設(shè)計(jì)有限公司西南分公司，成都 610041；2.西南管道昆明維搶修公司籌備組，昆明 650200；3.四川省地質(zhì)工程勘察院，成都 610072）

勐梅河滑坡特征及穩(wěn)定性分析

張秀梅1，蘇靈波2，譚 超3，潘國耀3

（1中國石油集團(tuán)工程設(shè)計(jì)有限公司西南分公司，成都 610041；2.西南管道昆明維搶修公司籌備組，昆明 650200；3.四川省地質(zhì)工程勘察院，成都 610072）

某擬建油氣管道縱向斜穿勐梅河滑坡，滑坡的穩(wěn)定性直接影響到管道的安全運(yùn)營。通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和勘探，查明了該滑坡的變形特征、空間形態(tài)特征、結(jié)構(gòu)特征、水文地質(zhì)特征，通過分析該滑坡的影響因素和形成機(jī)制和滑坡在不同工況下的穩(wěn)定性，給滑坡的防治工程提供了有力的地質(zhì)依據(jù)。

滑坡；穩(wěn)定性；結(jié)構(gòu)特征；勐梅河

勐梅河滑坡位于云南省保山市龍陵縣臘勐鄉(xiāng)松山村永興組，位于勐梅河右（南）岸，擬建油氣管道由南向北縱向穿越該滑坡。（照片1）

1 滑坡體地質(zhì)特征[1]

1.1 滑坡變形特征

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查訪問，滑坡在每年雨季和耕種期間，坡體上的田坎有不同程度的垮塌，滑坡前緣地勢(shì)較陡峭的地段出現(xiàn)多處滑塌跡象。據(jù)當(dāng)?shù)卮鍟浗榻B，2010年4月和6月的兩次大暴雨，滑坡中部地表裂縫明顯增多，滑坡產(chǎn)生了明顯滑移，滑移距離約2～5cm，下挫5～10cm?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)查期間可見前緣滑體滑移的裂痕，滑坡強(qiáng)變形區(qū)位于滑坡前緣，地表裂縫在水的作用下繼續(xù)加大?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪地表裂縫有呈南北向延伸的剪張裂縫和東西向延伸的拉張裂縫兩種；其次有坡面小滑塌等地表變形跡象（照片2和照片3）。

1.2 滑坡空間形態(tài)特征

滑坡區(qū)后緣邊界以基巖陡壁、下錯(cuò)區(qū)、坡度明顯變陡處的弧形帶為界，滑坡前緣邊界以勐梅河為界，滑坡左側(cè)邊界以基巖陡壁為界，滑坡右側(cè)邊界以沖溝左岸岸坡坡肩為界。

滑坡位于近南北向延伸的斜坡上，地勢(shì)南高北低，地形起伏大，場(chǎng)地內(nèi)地面標(biāo)高766～ 860m，相對(duì)高差近100m?；虑熬壿^陡，高于勐梅河6～20m?；轮胁繉捑彛露?5°～25°，為階梯狀陡坎，坎高0.5～1m，陡坎間為多級(jí)長條狀、帶狀平臺(tái)，平臺(tái)寬5～20m，平臺(tái)上覆蓋有厚層巨大塊石，塊石為花崗巖、砂巖。滑坡后緣坡度較陡，約30°～35°，后緣邊界以上為陡峭的基巖邊坡，基巖為泥灰?guī)r，后側(cè)邊界外側(cè)公路上經(jīng)常有人工引用灌溉水源流入場(chǎng)地區(qū)。

照片1 滑坡與管道關(guān)系

照片2 地表裂縫

照片3 坡面滑塌導(dǎo)致坡體植被歪斜

滑坡在平面形狀呈扇形，立體形態(tài)具“圈椅”狀，滑坡主滑動(dòng)方向359°，滑坡平均縱長225m，平均橫寬400m，滑體厚6.5～19.0m，平均厚12.5m，滑坡體積約112.5萬m3，屬大型土質(zhì)滑坡。

1.3 滑坡結(jié)構(gòu)特征

滑體主要為含碎石粉質(zhì)粘土，黃褐、褐灰、褐黃色等，稍濕，可-硬塑狀，表層為薄層耕植土，含植物根系和碎塊石包含物。碎石含量約15%～20%，粒徑一般2～8cm，局部見塊石，粒徑約20～25cm，大者1m以上，碎塊石礦物成分主要為花崗巖、泥巖、砂巖和灰?guī)r，呈全風(fēng)化-強(qiáng)風(fēng)化狀，局部粘粒含量較高。根據(jù)鉆探和物探解譯資料，滑體厚度6.5～19.0m，平均厚度12.5m。滑帶為厚度0.2～0.6m的粉質(zhì)粘土，含少量角礫，其中角礫大多具有擦痕及磨圓現(xiàn)象，粉質(zhì)粘土礦物成分主要由伊利石和綠泥石組成。該層粉質(zhì)粘土呈軟塑-可塑狀，細(xì)膩、光滑，濕度較大，濕至飽和?；驳穆裆顬?.5-19.0m，平均埋深12.5m?；裁孑^為平坦，滑床面總體上為由南向北傾斜的平面，在剖面上呈后陡前緩的折線形，前部順層滑動(dòng)，坡度10°～15°，中后部坡度漸變?yōu)?0°～30°，主滑方向359°，至后壁基巖壁可達(dá)60°～70°。前緣剪出口的高程主要為767～778m，后緣高程主要為844～852m，前后緣高程差約90m。

1.4 滑坡水文地質(zhì)特征

滑坡區(qū)存在上下兩層含水系統(tǒng)。以基覆界面為界，滑坡松散堆積層中賦存孔隙潛水和上層滯水，滑床泥灰?guī)r中賦存碳酸鹽巖溶裂隙水?；律喜繛楹槭圪|(zhì)粘土、碎石、塊石堆積層。粉質(zhì)粘土為弱隔水層，碎石、塊石為透水層，下部泥灰?guī)r裂隙為相對(duì)富水的承壓含水層。大氣降水是滑坡松散堆積層中地下水的主要補(bǔ)給來源，積水洼地（目前滑坡中部上有3處水田，調(diào)查期間田里有積水，水深5～10cm）和地表沖溝流水中地表水補(bǔ)給也是地下水的補(bǔ)給源之一。

高密度電法物探圖像（圖1）7-7′剖面反映出滑坡堆積層中賦存的地下水為上層滯水，含有包氣帶和飽水帶，無統(tǒng)一水位線，電性表現(xiàn)為：高-低-高電阻率團(tuán)構(gòu)成弱含水帶。圖象上表現(xiàn)為橢圓狀透鏡分布，無一定規(guī)律排列。該帶還夾有呈團(tuán)塊狀的高阻不含水體，主要為滑體中夾的塊石或漂石組成，或者由塊石、漂石構(gòu)成的架空結(jié)構(gòu)?；w以下的低阻層為充水帶（層），強(qiáng)滲透層，為下伏碎石、塊石。由此可推斷目前狀況下滑體整體飽水不充分，局部段處于飽水狀態(tài)。

2 滑坡影響因素及形成機(jī)制

2.1 滑坡影響因素

1）特定的地質(zhì)構(gòu)造。滑坡位于怒江斷裂西支AF9的破碎帶中，地質(zhì)構(gòu)造極其復(fù)雜，構(gòu)造對(duì)巖土體的改造強(qiáng)烈，區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的作用使得巖體之間相互擠壓變形，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖土體破碎，巖體力學(xué)性質(zhì)降低，為滑坡的形成提供了條件。

圖1 7-7′剖面物探反演成果解譯圖

圖2 滑坡平面布置圖

2）特定的地形地貌。構(gòu)造作用強(qiáng)烈，新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以上升為主，河谷下切，地形陡峭，為滑坡形成創(chuàng)造臨空面條件。滑坡區(qū)前緣高于勐梅河8～15m，勐梅河河水長期沖刷掏蝕滑坡前緣坡腳，為滑坡的發(fā)生提供了臨空條件和滑動(dòng)空間。

3）特定的巖土體?；麦w為含碎石粉質(zhì)粘土，為弱透水層，降水入滲易在滑體中形成飽水帶，增大滑體的自重，降低滑體的力學(xué)性質(zhì)，為滑坡的發(fā)生提供了物質(zhì)條件。

4）地表水體及持續(xù)暴雨入滲。持續(xù)地表水體和暴雨入滲，大量降水沿地表裂縫下滲入坡體，飽和坡體，軟化滑帶，降低坡體的穩(wěn)定性；降雨產(chǎn)生的地表徑流使得滑坡體上產(chǎn)生多處滑塌。因此持續(xù)的強(qiáng)降雨是誘發(fā)滑坡失穩(wěn)的主要誘發(fā)因素。

2.2 滑坡形成機(jī)制

大量降水沿地表裂縫下滲至滑床，持續(xù)時(shí)間長，雨量大，入滲至坡體的降水不能及時(shí)排出，將充分飽和滑體，受下部滑床阻水影響，在裂縫中充水產(chǎn)生孔隙水壓力，對(duì)被裂縫切割的坡體產(chǎn)生水平推力作用，促使其滑動(dòng)。同時(shí)，受弱透水層的阻擋，在上覆滑體與滑床接觸面上形成徑流帶，滑體與滑床接觸面上的滑帶土，受水的長期浸泡，發(fā)生軟化，抗剪強(qiáng)度降低，穩(wěn)定性降低。在一定的斜坡坡度和坡體自重作用，滑坡體發(fā)生滑動(dòng)?；率紫劝l(fā)生滑動(dòng)的部分是位于斜坡前緣的強(qiáng)變形區(qū)，前緣滑動(dòng)后，后面的滑體在此臨空面下易被誘發(fā)滑動(dòng)，以此類推，將牽動(dòng)后緣滑坡平臺(tái)逐級(jí)滑動(dòng)。該滑坡在變形破壞機(jī)制上表現(xiàn)為：蠕滑—拉裂牽引式滑坡[2]。

3 滑坡穩(wěn)定性分析

根據(jù)《滑坡防治工程勘查規(guī)范》（DZ/T 0218-2006），該滑坡為堆積層滑坡，滑面呈折線形，穩(wěn)定計(jì)算采用折線型滑動(dòng)面計(jì)算模型。在滑坡穩(wěn)定性計(jì)算中，考慮到滑坡形態(tài)特征及變形破壞趨勢(shì)，選取7-7′剖面強(qiáng)變形區(qū)、7-7′剖面、8-8′剖面進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算（圖2）。坡體上無建筑，可不考慮建筑荷載；滑坡不被水淹沒，不考慮水淹沒的影響；坡體內(nèi)無穩(wěn)定地下水位，不考慮地下水的影響；因滑坡為土質(zhì)滑坡，坡體具有一定的隔水性能，存在一定的孔隙水壓力，但水壓力值相對(duì)而言較小，可不考慮孔隙水壓力對(duì)滑坡的影響；本區(qū)為地震多發(fā)帶，地震烈度為Ⅷ度區(qū)，要考慮地震荷載；本區(qū)降雨豐富，為暴雨多發(fā)區(qū)，要考慮暴雨對(duì)滑體加載及對(duì)滑帶軟化的影響（采用20年一遇暴雨）。據(jù)以上分析結(jié)合本滑坡特征及其各種荷載情況，選定以下三種工況計(jì)算評(píng)價(jià)滑坡的穩(wěn)定性[3]。

計(jì)算工況如下：

工況一：天然工況；

工況二：天然+暴雨工況；（由于滑坡地形較平緩，地裂縫發(fā)育，有利于地表水滲透，暴雨情況按滑體全飽水不利情況考慮）

工況三：天然+地震工況；（地震按Ⅷ度考慮）

本次對(duì)滑坡整體穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算分析，其結(jié)果與滑坡實(shí)際情況基本吻合。計(jì)算結(jié)果見表1。

根據(jù)計(jì)算結(jié)果分析：

在天然狀態(tài)下，滑坡7-7′剖面處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，滑坡8-8′剖面處于穩(wěn)定狀態(tài)，總體而言，滑坡處于基本穩(wěn)定狀態(tài)；

在持續(xù)暴雨的影下，滑坡7-7′剖面強(qiáng)變形區(qū)處于不穩(wěn)定狀態(tài)，滑坡7-7′剖面和8-8′剖面處于欠穩(wěn)定狀態(tài)；

在強(qiáng)震下，滑坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)。計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況基本吻合，計(jì)算結(jié)果可信。

表1 滑坡穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果表

4 結(jié)語

通過對(duì)勐梅河滑坡的穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)，得到滑坡在暴雨或強(qiáng)震條件下處于欠穩(wěn)定-不穩(wěn)定狀態(tài)，滑坡可能失穩(wěn)。若擬建管道施工建設(shè)，對(duì)滑坡進(jìn)行擾動(dòng)，可能加劇滑坡的失穩(wěn)。因此，擬建油氣管道可以選擇繞避滑坡；或者可以把滑坡治理工程費(fèi)用與管道路由改線增加的費(fèi)用進(jìn)行比較，選擇更經(jīng)濟(jì)合理的方案，對(duì)節(jié)約工程建設(shè)投資起到重要作用。

[1] 譚超，張文，等.勐梅河滑坡巖土工程勘察報(bào)告[R]. 成都：四川省地質(zhì)工程勘察院，2012.2.

[2] 趙松江，孫書勤等. 四川宣漢特大型滑坡特征及形成機(jī)制分析[J]. 陜西：水土保持研究，2007.2.

[3] 譚超，傅榮華，聶德新等. 基于"重力壓密法"下的滑帶土強(qiáng)度參數(shù)取值分析[J].北京：中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào)，2008.3.

On Stability of the Mengmeihe Landslide

ZHANG Xiu-mei1SU LING-bo2TAN Chao3PAN Guo-yao3
(1-Southwest Company, China Petroleum Engineering Co., Ltd., Chengdu 610041; 2-Southwest Pipeline Company, PetroChina, Kunming 650200; 3-Sichuan Institute of Geological Engineering Investigation, Chengdu 610072)

An oil and gas pipeline cuts across the Mengmeihe landslide whose stability directly affects the safe operation of the pipelines. Field investigation and exploration find out the deformational and structural characteristics, hydrological and geological features of the landslide. This paper deals with the factors and the genetic mechanism for the landslide and its stability in different conditions, providing strong geological basis for control of the landslide.

landslide; stability; structural characteristics; geological basis; Mengmei River

P642.22

A

1006-0995（2014）04-0558-03

10.3969/j.issn.1006-0995.2014.04.019

2013-07-01

張秀梅（1975-），女，山東濟(jì)南人，工程師，研究方向：長輸管道管理、保衛(wèi)