青海循化縣查汗都斯水庫(kù)滑坡形成條件與穩(wěn)定性分析

張 淼，張春山，楊為民，王秋梅，劉 玄，劉 廷

(1.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所，北京100081;2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京100083)

0 引言

水庫(kù)工程是國(guó)民生產(chǎn)建設(shè)的重要水利設(shè)施，經(jīng)常會(huì)遇到岸坡穩(wěn)定性問題。水庫(kù)庫(kù)岸邊坡穩(wěn)定性關(guān)系到設(shè)施本身以及下游人民生命財(cái)產(chǎn)安全。水庫(kù)邊坡一旦發(fā)生滑坡將會(huì)造成巨大的財(cái)產(chǎn)損失或人員傷亡。庫(kù)岸滑坡的危害主要表現(xiàn)為:大量巖土滑入庫(kù)內(nèi)，減少有效庫(kù)容，直接威脅建筑物運(yùn)營(yíng)安全;如果大型滑坡體高速滑入庫(kù)內(nèi)，會(huì)產(chǎn)生巨大涌浪，對(duì)大壩也會(huì)形成很大的沖擊荷載，導(dǎo)致大壩失事，給下游人民生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)巨大損失［1］。例如，1964年10月9日，意大利瓦伊昂水庫(kù)左岸滑坡，滑體體積約3×108m3，沖毀壩體并造成了下游2400余人死亡［2］。1963年湖南柘溪水電站，近壩庫(kù)區(qū)右岸發(fā)生滑坡，引起庫(kù)水涌浪高達(dá)21 m，也造成了嚴(yán)重的事故［3］。

庫(kù)岸滑坡的穩(wěn)定性問題是當(dāng)今水電工程中的重點(diǎn)研究問題之一。國(guó)外開展庫(kù)岸滑坡調(diào)查較早，如瓊斯等在1941—1953年調(diào)查了羅斯福湖 (大古力水電站)附近發(fā)生的滑坡，其分析結(jié)果是:49%的滑坡發(fā)生于蓄水初期，30%發(fā)生于庫(kù)水位突降10～20 m的條件下。1990年，中村浩之等［4］根據(jù)一些水庫(kù)滑坡實(shí)例，通過分析及實(shí)測(cè)研究，認(rèn)為浸水和庫(kù)水位急劇降低和降雨是庫(kù)岸滑坡形成的主要因素。在我國(guó)，隨著近些年來(lái)大量水電站的修建，人們更加意識(shí)到庫(kù)岸邊坡穩(wěn)定的重要性，不少學(xué)者進(jìn)行了大量的研究工作，取得了大量的研究成果，主要結(jié)論與國(guó)外學(xué)者基本類似。

查汗都斯水庫(kù)位于循化縣查汗都斯鄉(xiāng)政府西南5 km處的比塘溝內(nèi)，地理坐標(biāo)為:東經(jīng)102°16'14″，北緯35°49'20″。該水庫(kù)是在滑坡體上修建的。1961年11月14日查汗都斯鄉(xiāng)比唐溝左岸發(fā)生巨型滑坡，淹沒水磨1座，死亡1人。該滑坡為高速遠(yuǎn)程滑坡，勢(shì)能較大，滑體大部完整，滑體前緣滑到溝對(duì)岸后返回堆積阻塞比唐溝，形成堰塞湖。1962年滑坡經(jīng)過人工改造，形成目前的查汗都斯水庫(kù)，水庫(kù)蓄水量近450×104m3。在水庫(kù)下游有11個(gè)自然村，977戶近7500人以及800 hm2(12000畝)農(nóng)田及林地。因此，開展查汗都斯水庫(kù)滑坡的穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)，對(duì)查汗都斯地區(qū)的國(guó)土資源開發(fā)和規(guī)劃、保持社會(huì)穩(wěn)定有重要意義。

本文主要采用極限平衡法中的畢肖普法對(duì)查汗都斯水庫(kù)滑坡進(jìn)行穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。該方法是在考慮土條之間的水平作用力的基礎(chǔ)上，對(duì)滑坡穩(wěn)定性進(jìn)行定量分析。其主要優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算簡(jiǎn)單，計(jì)算精度高，但該方法必須經(jīng)過大量試算，過程較為繁瑣。另外采用ANSYS軟件進(jìn)行二維數(shù)值模擬分析，驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果。

1 滑坡區(qū)域地質(zhì)背景及發(fā)育特征

1.1 區(qū)域地質(zhì)背景

查汗都斯水庫(kù)位于循化縣西北部查汗都斯鄉(xiāng)，循化縣南北分別由拉雞山南斷裂及西秦嶺北緣斷裂控制［5］。該地區(qū)自第四紀(jì)早期以來(lái)以震蕩式上升運(yùn)動(dòng)為主，形成了循化盆地，在后期的水蝕及其他動(dòng)力作用下，形成了現(xiàn)今的構(gòu)造地貌條件。這些都為崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生提供了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)及形成條件。循化縣地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性指數(shù)為0.3417，屬較低危險(xiǎn)程度地區(qū)［6］。

該地區(qū)地震活動(dòng)較少，根據(jù)青海省地震目錄統(tǒng)計(jì)，自公元373年來(lái)。該縣共發(fā)生6次大于2.0級(jí)的地震，其中最強(qiáng)的一次為4.0級(jí)［7］。但其周邊地震活動(dòng)比較強(qiáng)烈，如在研究區(qū)西部約200 km的共和縣塘格木鎮(zhèn)1990年曾發(fā)生7.0級(jí)地震［8～9］。

1.2 工程地質(zhì)條件

滑坡區(qū)主要出露地層為新近系紅色砂和泥巖互層，在河谷中發(fā)育第四系松散堆積物。在滑坡體上依據(jù)鉆孔資料自上至下共發(fā)育5組地層［7］:

②泥巖夾砂礫巖互層 (N):顏色為土紅色，因滑動(dòng)整個(gè)地層均較疏松，巖心呈松散狀及短柱狀，泥巖厚約30～80 cm，夾有少量的砂礫，砂礫層厚0.5～1.0 m。整體層厚24.5 m。

④泥巖 (N):顏色土紅色，膠結(jié)較好，錘擊易碎。巖心多量碎塊狀，含砂，碎石 (64～68.5 m段滑坡滑動(dòng)帶)?；瑒?dòng)帶向下，成巖性好。巖心呈20～30 cm的柱狀，含有5～8 mm的碎石，新鮮面有銹紅色斑點(diǎn)，具斜層理，傾角5°左右。整體層厚43 m。

1.3 水文地質(zhì)

1.3.1 地表水

查汗都斯水庫(kù)滑坡坡體表面發(fā)育大量沖溝。該區(qū)多年平均降水量268.7 mm(據(jù)循化縣氣象站1959—2012年資料)，夏秋季多暴雨及大雨，且多集中在7—9月。沖溝兩側(cè)坡體植被稀少，在強(qiáng)降水作用下，坡體上會(huì)形成具有較強(qiáng)侵蝕能力的山洪，最終匯集到比唐溝內(nèi)。沖溝內(nèi)水量增加，會(huì)不斷沖蝕兩側(cè)坡體坡腳，增大臨空面，導(dǎo)致斜坡失穩(wěn)，易發(fā)生滑坡等災(zāi)害。

1.3.2 地下水

該研究區(qū)水土流失嚴(yán)重，地形切割劇烈，地下水匱乏。但是由于坡體表面垂直節(jié)理裂隙較為發(fā)育，從而形成了較為密集的洼地及落水洞。在降雨過程中，坡體表面降水匯集后，將沿著節(jié)理裂隙，落水洞等快速入滲。這些入滲的地表水會(huì)在新近系泥巖上匯集形成局部上層滯水，并沿泥巖面向溝谷方向流動(dòng)。這樣的地下水活動(dòng)會(huì)降低坡體的強(qiáng)度，改變了坡體的應(yīng)力狀態(tài)，導(dǎo)致坡體失穩(wěn)。地下水活動(dòng)的影響作用主要表現(xiàn)在:一是斜坡上形成的上層滯水降低了土體強(qiáng)度，增加了土體的重量，易觸發(fā)斜坡變形失穩(wěn);二是在連續(xù)降雨過程中或大雨之后，水分入滲途中在下部泥巖或較為完整基巖層受阻，使其上部的巖、土體含水量增大，雖尚未飽和或形成上層滯水，但是，由于含水量增大，降低了土體強(qiáng)度，也同樣觸發(fā)斜坡變形失穩(wěn)［7］。

2 滑坡基本特征

查汗都斯水庫(kù)滑坡位于比唐溝西側(cè)坡體上。比唐溝兩側(cè)坡體較陡，陡坎高20～100 m，坡度大于60°，邊坡基巖巖性以新近系泥巖和砂礫巖互層為主，形成基巖型滑坡群。該滑坡群在老滑坡前緣又發(fā)生了各期活動(dòng)。西側(cè)滑坡發(fā)生過兩期活動(dòng)，先是形成了上游的大水庫(kù)，然后沿東側(cè)砂巖形成了溢流壩。滑坡后期的二次活動(dòng)形成了下游400 m處的小水庫(kù)，目前正在養(yǎng)魚。查汗都斯水庫(kù)①號(hào)滑坡區(qū)域邊界明顯，兩側(cè)以沖溝為界，后緣有陡坎，呈半圓弧狀。滑坡主滑方向150°，滑體長(zhǎng)1500 m、寬2300 m，平均厚48 m，面積233.19×104m2，滑體殘留體積1.12×108m3?；驴傮w地勢(shì)西高東低，坡體上陡 (25°—42°)下緩 (15°—29°)，整體坡度22°(見圖1，圖2)。②號(hào)滑坡長(zhǎng)700 m、寬1200 m、厚40 m，原始坡度32°，滑后坡度24°，滑向100°，高差390 m;③號(hào)滑坡長(zhǎng)1000 m、寬1800 m、厚60 m，原始坡度35°，滑后坡度27°，滑向310°，高差500 m。本文主要研究①號(hào)滑坡的穩(wěn)定性，它是形成水庫(kù)壩體的主體。

①號(hào)滑坡后壁呈階梯形，陡坎主要分為2段，上部陡坎坡度85°，高64 m，下部陡坎坡度40°，高280 m，中間夾一寬約120 m平臺(tái)。陡坎底部發(fā)育一寬100 m的以紅色黏土為主的泥塘，該泥塘平坦。

①號(hào)滑坡為一老滑坡，最早形成時(shí)代可能為史前時(shí)代，據(jù)吳慶龍等［10］測(cè)年資料，可能由于某次地震形成于公元前1730年前后，黃河在積石峽發(fā)生過一次嚴(yán)重的堰塞事件，形成了一個(gè)湖水體積達(dá)11.71×108m3的大型堰塞湖，強(qiáng)烈地震應(yīng)該是這一堰塞事件發(fā)生的觸發(fā)因素。據(jù)此推斷，該滑坡規(guī)模巨大，也可能是由于本次地震形成的，因?yàn)閮H僅在河流及降雨條件下很難形成如此大規(guī)模的滑坡。而1961年的滑坡活動(dòng)應(yīng)是老滑坡體的一次復(fù)活活動(dòng)。

圖1 查汗都斯水庫(kù)滑坡平面圖Fig.1 Planar graph of Chanhandusi Reservoir Landslide

圖2 查汗都斯水庫(kù)滑坡剖面圖Fig.2 Profile graph of Chanhandusi Reservoir Landslide

①號(hào)滑坡體上有大量的縱向沖溝發(fā)育，沖溝呈“樹枝”展布，斷面呈“V”字型，溝長(zhǎng)均小于500 m，溝谷切割深度為10～35 m，溝內(nèi)地形破碎。滑體后緣和中部都有明顯低洼平地，巖性以Q4紅色黏土為主，表明該滑坡在滑動(dòng)過程中各位置的滑體滑動(dòng)速率不同，形成了拉裂槽。在滑坡體有許多孤立的突石，這些孤立的突石也是由于滑體各個(gè)位置的滑動(dòng)速率不同而形成的。坡體表面基本無(wú)植被覆蓋，只有一些低矮的灌木發(fā)育，坡面水土流失嚴(yán)重。

3 滑坡形成條件及機(jī)理分析

3.1 地形地貌

發(fā)育有高陡邊坡和臨空面是形成滑坡的基礎(chǔ)條件。該滑坡位于循化盆地西南邊緣的高山丘陵地區(qū)。比唐溝屬黃河的一級(jí)支流，地貌侵蝕作用強(qiáng)烈。在新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的作用下，比唐溝河流以向下侵蝕作用為主，側(cè)蝕作用為輔。比唐溝在內(nèi)外綜合動(dòng)力作用下，形成兩側(cè)坡體高陡的地形和臨空面。此外，支溝兩側(cè)坡體在坡面水流的沖蝕作用下，形成較深的沖溝，沖溝的發(fā)育也加劇了滑坡的不穩(wěn)定性?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)在滑體上局部發(fā)育地裂縫和洼地，表明該斜坡為不穩(wěn)定斜坡，今后仍有可能形成小規(guī)模的滑坡活動(dòng)。

3.2 巖土體條件

具有軟弱結(jié)構(gòu)面的巖土體是形成滑坡的另一個(gè)基礎(chǔ)條件。不同的工程巖組決定邊坡穩(wěn)定與否，地層與巖性組合特征不同，其工程地質(zhì)特性也不相同［11～12］。查汗都斯水庫(kù)地區(qū)為新近系臨夏組砂巖、泥巖互層，該地層為軟硬相間的巖體組合類型，抗風(fēng)化性差，水敏感性強(qiáng)，特別是泥巖遇水后巖體強(qiáng)度大幅度下降［13］。在水的作用下，該區(qū)地層容易形成軟弱夾層，屬易滑地層。不同巖性強(qiáng)度特征對(duì)于邊坡變形破壞也有直接影響。

3.3 降水及氣候因素

高原地區(qū)滑坡的發(fā)生與降水及溫度相關(guān)性較大，降雨可形成滑坡的誘發(fā)因素或動(dòng)力來(lái)源［14～15］。循化縣屬高原半干旱大陸性氣候，具有寒長(zhǎng)暑短，日溫差大，降水量小，蒸發(fā)量大的特點(diǎn)。循化縣境內(nèi)多年平均降水量268.7 mm，降水量年內(nèi)主要集中于5—9月份，此時(shí)段雨強(qiáng)較高、日降雨量大、降雨集中，為地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)期［16～17］。查汗都斯水庫(kù)滑坡最近一次滑動(dòng)在1961年11月2日，主要是在年內(nèi)降雨長(zhǎng)期積累作用致使泥巖軟弱和溫差變化較大等多種作用下形成的。2008年8月20日及同年8月29日循化縣城降水量分別為37.4 mm和20.8 mm，南山發(fā)生泥石流災(zāi)害，由此可見該區(qū)具有形成泥石流的降水條件。

3.4 斷裂構(gòu)造與地震

斷裂構(gòu)造對(duì)地質(zhì)災(zāi)害具有控制作用。首先，斷裂構(gòu)造可以造成巖石破碎，巖體強(qiáng)度降低，穩(wěn)定性變差，一般地，距離斷裂越遠(yuǎn)，其影響程度也越弱。其次，斷裂構(gòu)造運(yùn)動(dòng)控制了研究區(qū)盆地地貌的形成，研究區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害主要發(fā)育在盆地的邊緣。在距查汗都斯滑坡體約6 km處的南部山區(qū)發(fā)育一條走向北西西向的斷裂，控制了循化盆地的南邊界，該滑坡體后緣處也發(fā)育一條小規(guī)模的斷裂。這些斷裂除控制盆地的形成外，主要是造成巖體破碎，降低巖體的強(qiáng)度，這就為滑坡災(zāi)害的形成奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。

強(qiáng)烈的構(gòu)造活動(dòng)可以誘發(fā)地震。地震時(shí)由于水平地震力的作用，使滑坡體法向壓力削減，下滑力增強(qiáng)，促使滑坡易于滑動(dòng)。此外，地震的震動(dòng)促進(jìn)坡體中的裂隙擴(kuò)展，使巖土體結(jié)構(gòu)破壞，容易沿原有的軟弱面或新產(chǎn)生的軟弱面滑動(dòng)。據(jù)《1∶400萬(wàn)中國(guó)地震參數(shù)區(qū)劃圖》(GB 18306-2001)，循化縣地震動(dòng)峰值加速度為0.10 g，相應(yīng)的地震基本烈度為Ⅶ度。同時(shí)根據(jù)青海地震目錄統(tǒng)計(jì)，該地區(qū)自公元373年以來(lái)，并無(wú)大地震，大于2.0級(jí)地震共6次，最大一次為4.0級(jí)。因此現(xiàn)今條件下地震因素對(duì)查汗都斯水庫(kù)滑坡的影響較小。

3.5 形成機(jī)理分析

綜上所述，查汗都斯水庫(kù)滑坡形成機(jī)理為:比唐溝左岸高陡邊坡體在坡腳處不斷受到流水的側(cè)蝕作用形成較大的臨空面，同時(shí)坡體也在自身的重力作用下不斷變形，坡腳處應(yīng)力集中急劇增加變大;此外，垂直節(jié)理裂隙發(fā)育的坡體在降雨入滲及凍融作用下，加大了坡體的自身重力和降低了坡體的穩(wěn)定性，降水入滲到泥巖時(shí)就會(huì)順層向下流動(dòng)，致使泥巖軟化，強(qiáng)度降低，在坡體內(nèi)部形成了軟弱帶;當(dāng)巖土體在自重和其他動(dòng)力作用下超過巖土體的極限抗剪強(qiáng)度時(shí)，巖土體就會(huì)沿著軟弱帶或應(yīng)力集中區(qū)貫通，造成坡體失穩(wěn)，巖土體在坡腳臨空面處剪出，形成滑坡。該滑坡體在下滑過程中沖到河谷對(duì)岸并形成了反向堆積，堵塞比唐溝，形成了堰塞湖。

4 滑坡穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)

本文主要采用Bishop法對(duì)查汗都斯水庫(kù)滑坡進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算，同時(shí)也用其他計(jì)算方法如Janbu法進(jìn)行了計(jì)算，并將結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，采用ANSYS軟件進(jìn)行二維數(shù)值模擬分析。

4.1 極限平衡法穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

4.1.1 計(jì)算方法

本文首先采用極限平衡法進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算。依據(jù)滑坡剖面，按天然、飽水兩種工況分別計(jì)算穩(wěn)定系數(shù)。邊坡的穩(wěn)定計(jì)算采用Bishop法在Geostudio軟件上的Geo-slope模塊進(jìn)行實(shí)施［18～19］。

4.1.2 計(jì)算原理

Bishop法是條分法的一種，它考慮了土條側(cè)面的作用力，并假定各土條底部滑動(dòng)面上的抗滑安全系數(shù)均相等，即等于整個(gè)滑動(dòng)面的穩(wěn)定系數(shù)。其計(jì)算公式如下:

式中 Fs——穩(wěn)定性系數(shù);Wi——土條 i自重，kN/m3;uib——孔隙水壓力，kPa;θi——土條底部中點(diǎn)與滑弧中心連線垂直夾角，(°);c'——內(nèi)聚力，kPa;φ'——內(nèi)摩擦角，(°);

4.1.3 計(jì)算結(jié)果

本文按天然狀態(tài)和飽水狀態(tài)2種工況條件分別進(jìn)行了穩(wěn)定性計(jì)算。本次計(jì)算對(duì)滑坡的P1—P1'剖面線 (見圖1)進(jìn)行滑坡穩(wěn)定性計(jì)算?；w土及滑帶土的物理力學(xué)參數(shù)主要來(lái)源于室內(nèi)測(cè)試結(jié)果 (見表1，表2)。

表1 滑體土及滑帶土物理力學(xué)參數(shù)Table 1 Physical and mechanical parameters of the landslide soil and slip soil

表2 滑體土及滑帶土物理學(xué)指標(biāo)Table 2 Physical indexes of the landslide soi l and slip soil

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察以及鉆探數(shù)據(jù)，該滑坡主要有3個(gè)不穩(wěn)定滑面，因此分別對(duì)于3個(gè)滑面按天然狀態(tài)和飽水狀態(tài)2種工況條件進(jìn)行了穩(wěn)定性計(jì)算 (見表3，表4)。經(jīng)過計(jì)算，在天然狀態(tài)下，該滑坡體3個(gè)滑面均處于穩(wěn)定狀態(tài);在飽水狀態(tài)下，該滑坡體處于基本穩(wěn)定—穩(wěn)定狀態(tài)。其中后緣處的滑面1穩(wěn)定系數(shù)為1.099，處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，中前部的滑面2和滑面3仍處于穩(wěn)定狀態(tài) (見圖3)。

表3 自然狀態(tài) (工況1)下穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果Table 3 Stability calculation result under natural state

表4 飽水狀態(tài) (工況2)下穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果Table 4 Stability calculation result under water saturated state

圖3 滑面1計(jì)算結(jié)果Fig.3 The result of slip surface 1

4.2 有限元模擬分析評(píng)價(jià)

為了驗(yàn)證極限平衡法準(zhǔn)確與否，本文采用ANSYS軟件進(jìn)行二維數(shù)值模擬分析。

4.2.1 有限元模型的建立

依據(jù)前述滑坡體結(jié)構(gòu)模型中滑坡的滑面和巖性分布建立模型格架。在ANSYS軟件上進(jìn)行自動(dòng)劃分，共劃分為789個(gè)二維計(jì)算單元。

4.2.2 巖石力學(xué)參數(shù)的確定

依據(jù)巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)取得研究區(qū)的巖石物理力學(xué)參數(shù) (見表1，表2)。

4.2.3 邊界條件的確定

為了保證模型沒有整體的剛性平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，在模型西邊界和下邊界施加全約束，而東邊界和上部為自由邊界;西邊界東西向約束，上下自由，下部邊界上下約束，東西向自由。

根據(jù)研究區(qū)的應(yīng)力資料，在東西方向加載8.0 MPa的應(yīng)力，以達(dá)到模型模擬結(jié)果與比較合理［20］。

4.2.4 模擬計(jì)算結(jié)果

數(shù)學(xué)模型建立后，運(yùn)用ANSYS軟件執(zhí)行程序計(jì)算，以自重力為參考點(diǎn)，經(jīng)過對(duì)邊界條件和加力大小進(jìn)行調(diào)試，最終得到模擬計(jì)算結(jié)果 (見圖4，圖5)。

圖4 查汗都斯水庫(kù)滑坡位移云圖Fig.4 Displacement nephogram of Chanhandusi Reservoir Landslide

圖5 查汗都斯水庫(kù)滑坡剪應(yīng)力云圖Fig.5 Shear stress nephogram of Chanhandusi Reservoir Landslide

根據(jù)有限元方法模擬結(jié)果，位移云圖顯示該滑坡水平方向最大位移處位于后緣坡體，但是其位移量較小，其它部位變形較小。剪應(yīng)力云圖顯示該滑坡最大剪應(yīng)力集中于滑坡體后緣底部，剪應(yīng)力最大值為0.25 MPa，坡腳處也不是剪應(yīng)力集中部位。位移量較小，剪應(yīng)力在坡腳處無(wú)集中現(xiàn)象，這兩者都表明滑坡體目前處于穩(wěn)定狀態(tài)。

4.3 計(jì)算和模擬結(jié)果分析

依據(jù)畢肖普法對(duì)該滑坡進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果和采用ANSYS軟件進(jìn)行二維數(shù)值模擬分析結(jié)果，并將兩結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，所有結(jié)果均顯示該滑坡目前處于基本穩(wěn)定—穩(wěn)定狀態(tài)，分析其原因主要有以下幾個(gè)方面:

①該滑坡受庫(kù)水位的影響較小。該水庫(kù)庫(kù)容相對(duì)較小，最大庫(kù)容達(dá)450×104m3，常年庫(kù)容為150×104m3左右，水庫(kù)水位線較低。而且，庫(kù)岸邊坡受河流流動(dòng)所產(chǎn)生的側(cè)蝕作用影響較小。水庫(kù)水體大部分時(shí)間處于靜止?fàn)顟B(tài)，基本對(duì)坡體無(wú)影響，更不會(huì)引起坡面的變形或者誘發(fā)滑坡的復(fù)活。但在水庫(kù)壩體處，水對(duì)壩體有一定的軟化作用，其作用效果較小。

②滑坡體的地貌形態(tài)顯示前坡體處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。坡體后緣較陡，其前部地勢(shì)較為平坦，只有滑坡后緣高陡邊坡仍有再次發(fā)生滑坡復(fù)活的可能。最近一次的復(fù)活活動(dòng)對(duì)溝谷進(jìn)行了較大的改造，形成了約1 km的平坦阻滑段，進(jìn)一步提升了坡體的穩(wěn)定性。在2008年，查汗都斯鄉(xiāng)在該水庫(kù)進(jìn)行了除險(xiǎn)加固工程，大壩堅(jiān)固程度進(jìn)一步提高。

③根據(jù)圖5顯示的坡體內(nèi)部的剪切應(yīng)力分布狀況來(lái)看，剪應(yīng)力集中分布于坡體底部，坡體后緣坡腳處并沒有出現(xiàn)剪切應(yīng)力集中現(xiàn)象，其位移量也很小。因此，該坡體狀態(tài)是穩(wěn)定的。

④內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用對(duì)滑坡的形成及發(fā)展具有重要的影響。根據(jù)1∶200000地質(zhì)圖，查汗都斯水庫(kù)滑坡距離其南部文都大寺斷裂約6 km，不會(huì)受該斷裂直接作用影響。同時(shí)，該地區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.10 g，也無(wú)較大地震發(fā)生記錄?，F(xiàn)今內(nèi)動(dòng)力對(duì)查汗都斯水庫(kù)滑坡是穩(wěn)定性影響較小。

5 結(jié)論

對(duì)查汗都斯水庫(kù)滑坡的形成條件及機(jī)理進(jìn)行了分析，認(rèn)為滑坡形成的主要控制因素為地形地貌、地層巖性，主要誘發(fā)因素是自重力、降水及人類活動(dòng)。

按自然狀態(tài)和飽水狀態(tài)兩種工況條件，采用極限平衡法中的Bishop法對(duì)滑坡體的穩(wěn)定性進(jìn)行了計(jì)算。計(jì)算結(jié)果表明，在飽水條件下滑體后緣滑面1的穩(wěn)定性系數(shù)為1.099，處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。其他滑面穩(wěn)定性系數(shù)較高，處于穩(wěn)定狀態(tài)。因此查汗都斯水庫(kù)滑坡整體穩(wěn)定性較高。

運(yùn)用ANSYS軟件執(zhí)行程序?qū)碌姆€(wěn)定性進(jìn)行了模擬計(jì)算，除滑坡后緣坡體臨界狀態(tài)外，其他部位變形較小，坡腳處也沒有出現(xiàn)剪應(yīng)力集中現(xiàn)象，表明該滑坡目前的狀態(tài)是穩(wěn)定的。

從水文條件、地形地貌、內(nèi)動(dòng)力等方面對(duì)查汗都斯水庫(kù)滑坡體穩(wěn)定性進(jìn)行了分析。但壩體處于水庫(kù)下游，水對(duì)壩體具有一定軟化的作用。建議對(duì)水庫(kù)壩體進(jìn)行長(zhǎng)期的維護(hù)并開展變形監(jiān)測(cè)，對(duì)滑坡進(jìn)行群測(cè)群防監(jiān)測(cè)，確保人民生命財(cái)產(chǎn)，防患于未然。

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