淺析鎮(zhèn)隆村桑木埡滑坡形成的原因

李光耀 楊海濤 王瑜娟

（貴州省建筑設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司 貴州省貴陽(yáng) 550003）

1 序言

滑坡是指斜坡上的土體或巖體，受河流沖刷、地下水活動(dòng)、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影響，在重力作用下，沿著一定的軟弱面或者軟弱帶，整體或分散地順坡向下滑動(dòng)的自然現(xiàn)象?；碌男纬芍饕悄骋换嫔霞魬?yīng)力超過(guò)其抗剪強(qiáng)度所致。從滑坡的空間形態(tài)來(lái)看，產(chǎn)生的基本條件是斜坡體前有滑動(dòng)空間，兩側(cè)有切割面；從滑坡的物質(zhì)組成來(lái)看，具有松散土層、碎石土、風(fēng)化殼和半成巖土層的斜坡抗剪強(qiáng)度低，易產(chǎn)生滑坡。除此之外，貴州山區(qū)不少滑坡具有“大雨大滑、小雨小滑、無(wú)雨不滑”的特點(diǎn)，體現(xiàn)了強(qiáng)降雨對(duì)滑坡的影響。

2 工程概況

2011年4月20日，在連續(xù)5d的強(qiáng)降雨后，貴州黔北地區(qū)鎮(zhèn)隆村桑木埡發(fā)生邊坡表層土體開(kāi)裂現(xiàn)象，我院對(duì)該地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)進(jìn)行調(diào)查，基本查明滑坡特征、形成條件、機(jī)制成因及危害對(duì)象，并劃定了危險(xiǎn)區(qū)，有效地指導(dǎo)了后期滑坡設(shè)計(jì)及治理工作。

3 氣象、水文

3.1 氣象

調(diào)查區(qū)位于貴州高原西部，屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候區(qū)。據(jù)遵義市氣象局資料，該區(qū)年最高氣溫39.1℃，年最低氣溫-4.6℃，歷年平均氣溫為17.0℃。年最大降雨量1373.9mm，年最小降雨量821.7mm，年平均降水量1097.8m。雨季為每年5～8月，占全年的75﹪，年平均相對(duì)濕度78%。

3.2 水文

調(diào)查區(qū)屬長(zhǎng)江水系赤水河上游支流，區(qū)內(nèi)無(wú)河流分布，地表水大多為季節(jié)性沖溝水，沖溝流程短，水量較小，旱季時(shí)干涸。

4 地形地貌及地質(zhì)概述

4.1 地形地貌

調(diào)查區(qū)屬侵蝕、溶蝕低中山地貌，地勢(shì)西南高東北低。最高點(diǎn)位于西南側(cè)廟灣山頂，海拔975m，最低點(diǎn)位于東北側(cè)楊家窩溝谷地帶，海拔812m，相對(duì)高差163m。原始地形坡度20～40°，局部地段可達(dá)50°以上。

4.2 地質(zhì)概述

4.2.1 地質(zhì)構(gòu)造

場(chǎng)地位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)黔北臺(tái)隆遵義斷拱畢節(jié)北東向構(gòu)造變形區(qū)，調(diào)查區(qū)主體構(gòu)造為北東向的背斜，區(qū)內(nèi)軸線長(zhǎng)約1.8km，背斜核部出露最老的地層為P3c，兩翼依次出露T1y～T1m，軸部附近，巖層產(chǎn)狀平緩，傾角一般10～20°；北西翼巖層傾向280～320°，傾角50～60°；南東翼巖層傾向120～150°，傾角 55～65°。

4.2.2 地層巖性

調(diào)查區(qū)出露地層為第四系（Qel+dl）耕植土、紅粘土及風(fēng)化塊石，局部含礦渣；三疊系下統(tǒng)茅草鋪組（T1m）石灰?guī)r；三疊系上統(tǒng)夜郎組九級(jí)灘段（T1y3）泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖；上三疊系上統(tǒng)夜郎組沙堡灣段和玉龍山段（T1y1+2）粉砂巖、泥巖；二疊系上統(tǒng)長(zhǎng)興組（P3c）泥晶灰?guī)r。

5 水文地質(zhì)

5.1 地表水

調(diào)查區(qū)內(nèi)發(fā)育一沖溝，平面形態(tài)呈西南至東北方向分布，較順直，沿沖溝兩側(cè)分布稻田，在大氣降雨和農(nóng)業(yè)灌溉補(bǔ)給下，地面長(zhǎng)期有地表水，受其影響，表層耕植土呈軟塑狀，調(diào)查區(qū)內(nèi)植被覆蓋差，沖溝雖然匯水面積較小，但具突發(fā)性強(qiáng)、溝水流量變化大、流量受降水量控制的特點(diǎn)。

5.2 地下水

場(chǎng)地內(nèi)地下水類(lèi)型以基巖裂隙水為主，次為松散巖類(lèi)孔隙水。由于基巖受構(gòu)造影響嚴(yán)重，裂隙發(fā)育，巖體破碎，具備儲(chǔ)水空間和徑流通道，含基巖裂隙水，透水性較強(qiáng)，補(bǔ)給來(lái)源為大氣降水、農(nóng)業(yè)灌溉水及遠(yuǎn)程地下水補(bǔ)給。

6 滑坡發(fā)育特征

6.1 主滑體發(fā)育特征

從坡面形態(tài)上看，主滑坡呈前緩中平而后陡形狀，前緣坡度約15°25′，中部坡度約 4°29′～9°37′，后部坡度約 49°45′。平面形態(tài)：后緣寬前緣窄的狹長(zhǎng)帶狀?；麦w表層主要為耕植土、紅粘土、塊石土、碎石土、局部含礦渣組成，裂隙較發(fā)育。

6.2 次滑體發(fā)育特征

次級(jí)滑坡地形標(biāo)高927.23～905.13m，前后緣高差22.10m。滑坡總體上順斜坡溝槽分布。從坡面形態(tài)上看：次滑坡呈前中部緩后緣陡形狀，前緣坡度約 11°38′，中部坡度約 7°11′～9°54′，后部坡度約 37°41′。從平面形態(tài)上看：后緣約窄前緣寬的長(zhǎng)帶狀?；麦w表層主要為耕植土、紅粘土、塊石土、碎石土組成，裂隙較發(fā)育。

綜上所述，從巖土層分布特征來(lái)看，主滑體和次滑體的平面分布較為均勻，為粘土夾碎石、塊石為主。從空間分布上看，縱向?yàn)椋呵昂蟊?、中部厚；橫向?yàn)椋褐虚g厚、兩側(cè)薄。

7 滑坡形成條件和機(jī)制成因

7.1 形成條件

7.1.1 巖土體條件

根據(jù)鉆探揭露，滑坡土體主要為軟塑、可塑狀態(tài)的粘土夾風(fēng)化殘塊，結(jié)構(gòu)松散，裂隙發(fā)育；強(qiáng)風(fēng)化基巖或中風(fēng)化基巖構(gòu)成滑床主體。粘性土在鉆探施工過(guò)程中，出現(xiàn)垮孔、掉塊等現(xiàn)象，穩(wěn)定性差，這些軟至可塑狀的堆積土體為滑坡的發(fā)生提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。同時(shí)，在水的作用下往往形成飽水軟弱帶，從而誘發(fā)滑坡的發(fā)生。

7.1.2 地形條件

場(chǎng)地內(nèi)發(fā)育一沖溝，平面形態(tài)呈西南至東北方向分布，呈負(fù)地形為主，這種溝槽內(nèi)孤立內(nèi)凹的負(fù)地形利于地表水的匯集而不利于斜坡的穩(wěn)定。

7.1.3 水的作用

大氣降水和農(nóng)灌用水沿土體縫隙中不斷的下滲，在相對(duì)隔水的中風(fēng)化基巖接觸帶徑流、富集，從而形成上層滯水和飽水軟弱帶，導(dǎo)致土體本身的抗剪強(qiáng)度急劇下降，不利于斜坡穩(wěn)定，隨著地下水的不斷潛蝕，在中風(fēng)化基巖面處形成連續(xù)貫通的滑面。

7.2 滑坡形成機(jī)制成因

主滑帶形成階段：滑體上部的土層的收縮裂縫發(fā)育，滲透性好，大氣降水或農(nóng)用灌溉水在相對(duì)隔水的中風(fēng)化基巖面形成飽水帶，通過(guò)潛蝕等作用，形成主滑帶。

后緣帶形成階段：主滑帶受重力影響，向下、向前蠕動(dòng)，主滑帶的后部帶以上的巖土失卻支撐，產(chǎn)生受拉及受剪破壞，行成臨空面，與主滑帶連結(jié)，組成后部滑帶。

滑坡推力形成階段：后緣滑帶形成后，其抗力形成外摩阻力，加上后緣滑帶貫通較陡，地表水流亦沿之灌入坡體內(nèi)直接補(bǔ)給主滑帶，主滑帶的水壓升高對(duì)主滑帶產(chǎn)生向前的推力。

滑帶貫通階段：滑坡推力形成后，主滑帶沿抗力最薄弱部位向上擠出地表，前部沿該擠壓、破碎的剪切破壞帶滑動(dòng)后，形成滑坡前緣滑帶，加上地下水及土體蠕變作用，逐漸生成一系列具有被動(dòng)土壓破壞性質(zhì)、呈帚狀分布的裂面組擠出地表，滑帶貫通形成。

前緣滑帶階段：前緣滑帶可重復(fù)原面滑動(dòng)僅一個(gè)出口，亦可為許多出口，滑帶自后緣至前緣全部貫通是瞬間為整個(gè)滑坡形成之始，此時(shí)，滑坡前緣又在邊坡坡腳處開(kāi)挖，未進(jìn)行支擋，邊坡前緣在大氣降雨的條件下，發(fā)生局部坍塌，形成臨空面，中部主滑部位變形引起滑坡后部牽引部位的下錯(cuò)，然后擠壓前部，前部抗滑部分逐步擠緊，產(chǎn)生微量向前滑動(dòng)，前緣滑帶形成。

平衡階段：研究區(qū)域內(nèi)滑坡未治理前處于此階段，整個(gè)滑坡已經(jīng)形成。由于滑帶貫通而滑帶水可流出對(duì)抗滑部分的水頭壓減小，整體滑動(dòng)后滑體重心降低和抗滑部分的體積增加，多數(shù)是增大阻力對(duì)穩(wěn)定有利。滑帶水流動(dòng)的動(dòng)水壓、可能遭潛蝕的滑帶，特別是沿滑帶位移后滑帶巖土強(qiáng)度衰減很大等最為不利。兩者對(duì)滑動(dòng)條件的影響，使作用于滑帶上應(yīng)力與強(qiáng)度間的對(duì)比在不斷變化，所以滑坡的穩(wěn)定性變現(xiàn)有季節(jié)性、階段性和周期性。

外因誘導(dǎo)破壞階段：滑坡進(jìn)入雨季后，一般由于滑體過(guò)濕而增大自重，尤以增大滑帶水的水量、水位和流速至一定程度，或滑帶被軟化的范圍擴(kuò)大和滑帶強(qiáng)度衰減達(dá)一定量時(shí)，坡體復(fù)活。在位移量增大下，滑帶強(qiáng)度可突然衰減而產(chǎn)生巨大推力，迫使滑帶加速破壞而進(jìn)入主滑動(dòng)，形成新的滑動(dòng)或崩塌。

8 結(jié)束語(yǔ)

（1）滑坡的主要影響因素有巖土體條件、地形條件、水的作用。

（2）滑坡形成機(jī)制成因描述為：主滑帶形成階段→后緣帶形成階段→滑坡推力形成階段→滑帶貫通階段→前緣滑帶階段→平衡階段→外因誘導(dǎo)破壞階段。

（3）滑坡破壞模式為：前部牽引→后部加載→中部滑帶剪斷貫通→最終整體滑移失穩(wěn)的變形破壞模式，對(duì)應(yīng)地可將滑坡分為前緣啟動(dòng)區(qū)（牽引作用）、中間主滑區(qū)、后緣啟動(dòng)區(qū)（加載作用）。