四川理縣歡喜村冰水堆積體降雨條件下變形機(jī)理研究

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(1.成都理工大學(xué) 地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都 610059；2.同濟(jì)大學(xué) 地下建筑與工程系，上海 200092)

1 研究背景

岷江上游河谷兩岸分布眾多大型、特大型冰水堆積體，如汶川白土坎堆積體、茂縣萬村堆積體、理縣歡喜村堆積體、理縣桃坪堆積體等。據(jù)大范圍實(shí)地調(diào)查顯示，該流域內(nèi)冰水堆積體近幾年表現(xiàn)出明顯的復(fù)活變形跡象，部分已發(fā)生局部滑動(dòng)破壞，如小岐村滑坡、將軍碑滑坡。針對(duì)其復(fù)活變形影響因素，馮文凱教授等[1-3]早期研究得出主要為降雨、地震，且降雨影響程度更強(qiáng)。

目前，關(guān)于降雨型坡體變形、滑坡的研究成果頗為豐富，短期強(qiáng)降雨[4-6]、突發(fā)性[7-8]是其呈現(xiàn)出的典型特征。由于該流域段具有干暖河谷型氣候特征[9-10]，降雨量少、蒸發(fā)量大，常年降雨監(jiān)測(cè)并未出現(xiàn)極端惡劣天氣，故而降雨對(duì)冰水堆積體復(fù)活變形的影響方式、程度與以往研究成果必然有所不同。針對(duì)此類現(xiàn)象，杜杰等[11]、黃家華等[12]、曾琳潔[13]等學(xué)者采用數(shù)值模擬、室內(nèi)外試驗(yàn)等手段對(duì)該流域內(nèi)冰水堆積體進(jìn)行了一定程度的研究，研究成果展現(xiàn)出冰水堆積體的基本物理力學(xué)特性，但有關(guān)降雨作用下堆積體變形破壞過程、模式并未給出合理解釋，變形、物理力學(xué)特性、土體結(jié)構(gòu)三者間相互作用關(guān)系模糊；此外，研究過程中未充分考慮研究區(qū)內(nèi)特殊氣候環(huán)境，導(dǎo)致研究對(duì)象脫離實(shí)際地質(zhì)環(huán)境，部分研究成果與實(shí)際情況存在一定差異。

基于前人研究成果及不足，本文選取岷江支流雜谷腦河內(nèi)一處典型點(diǎn)——理縣歡喜村冰水堆積體作為研究對(duì)象，根據(jù)實(shí)際變形特征，結(jié)合室內(nèi)外試驗(yàn)、降雨滲流數(shù)值分析，系統(tǒng)研究降雨作用下宏觀變形-力學(xué)性質(zhì)-細(xì)觀結(jié)構(gòu)三者間的相互關(guān)系，分析降雨對(duì)冰水堆積體變形的作用機(jī)制及特征。

2 堆積體概況

2.1 地質(zhì)環(huán)境條件

歡喜村冰水堆積體位于理縣薛城鎮(zhèn)歡喜村，雜谷腦河右岸，高程1 582～1 834 m，兩側(cè)分別以沖溝、變形陡坎為界。堆積體右側(cè)地形起伏變化較弱，屬平直坡面斜坡，坡度約25°；左側(cè)早期已發(fā)生失穩(wěn)破壞(即將軍碑滑坡)，呈內(nèi)凹地形，滑坡后緣形成陡坎，高約10～15 m，前緣滑坡堆積體地勢(shì)平緩；中部 “上緩下陡”，頂部緩坡平臺(tái)坡度約12°～18°，農(nóng)耕形成階梯狀微地貌，前緣陡傾，坡度約35°～45°，局部近直立。整體形態(tài)特征見圖1。

圖1 歡喜村冰水堆積體全貌Fig.1 Panorama of outwash deposits in Huanxi village

堆積體主要由角礫土、碎塊石土組成，厚約40～60 m，土體級(jí)配較差，細(xì)粒組分(粉土、粉質(zhì)黏土)含量較多，表層松散，隨深度呈弱泥質(zhì)膠結(jié)；下伏基巖為泥盆系危關(guān)群千枚巖，產(chǎn)狀66°∠64°，節(jié)理裂隙較發(fā)育，裂面平直，如圖2所示。據(jù)理縣氣象站資料顯示：研究區(qū)垂直立體氣候特征顯著，年溫差較小，日溫差大，多年年均降雨量不足400 mm，呈雙峰型分布，5月份、6月份、9月份為降水高峰期(如圖3)。降雨量少、蒸發(fā)量大導(dǎo)致堆積體內(nèi)無穩(wěn)定地下水位，土體干燥，含水率極低，影響植被發(fā)育，坡面出現(xiàn)大面積裸露現(xiàn)象。

圖2 冰水堆積體典型工程地質(zhì)剖面圖Fig.2 Typical engineering geological profile of outwash deposits body

圖3 2014—2016年降雨監(jiān)測(cè)情況Fig.3 Monitored rainfall in 2014-2016

2.2 變形特征

近十幾年間，堆積體變形呈持續(xù)發(fā)展趨勢(shì)，以拉張變形、滲流破壞變形為主，分布于堆積體中部及左側(cè)滑坡體后緣陡坎。

圖4 堆積體不同變形階段特征Fig.4 Deformation characteristics of outwash deposit body in different stages

拉裂紋、拉裂縫分布于堆積體前緣或滑坡后緣陡坎處，規(guī)模小、延伸短。隨變形持續(xù)時(shí)間增長(zhǎng)，變形程度不斷加深，早期拉裂紋、拉裂縫逐漸演變?yōu)槔巡?，在前緣良好的臨空條件作用下引起淺表層蠕滑變形破壞，形成潛在不穩(wěn)定斜坡，不同變形階段如圖4所示。堆積體內(nèi)共發(fā)育3處此類不穩(wěn)定斜坡，分布于堆積體前緣，已出現(xiàn)強(qiáng)烈下錯(cuò)變形，導(dǎo)致斜坡前緣鼓脹，同時(shí)產(chǎn)生多條鼓脹裂縫，裂縫長(zhǎng)約3～5 m，寬約10～20 cm。

2007年四川省地質(zhì)調(diào)查院在理縣地質(zhì)災(zāi)害詳查中已然發(fā)現(xiàn)該點(diǎn)出現(xiàn)較強(qiáng)變形跡象，將軍碑滑坡早已形成，且后緣呈牽引式不斷出現(xiàn)多期滑動(dòng)。2008年汶川地震后據(jù)當(dāng)?shù)卮迕穹从?，地震?duì)該堆積體并未造成直接破壞，原有變形規(guī)模也并未擴(kuò)大。最近10 a間，堆積體的變形仍持續(xù)發(fā)展，當(dāng)?shù)靥厥獾臍夂蛱卣鳌⒎磸?fù)降雨-變形作用是變形發(fā)展的主要原因，逐年變形量的累積、疊加形成如今的變形特征。

圖5 冰水堆積物礦物成分分析Fig.5 Mineral compositions of outwash deposits

3 土水作用結(jié)構(gòu)損傷效應(yīng)

冰水堆積體構(gòu)建模式較為復(fù)雜，可簡(jiǎn)略概括為粗粒(角礫、碎石)與細(xì)粒(粉土、粉質(zhì)黏土)的隨機(jī)混雜組合，其中角礫、碎石主要為當(dāng)?shù)刈冑|(zhì)巖物理風(fēng)化破碎巖塊、碎屑，遇水物理、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，而充填于大顆?？紫堕g的細(xì)粒組分化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)等遇水反應(yīng)強(qiáng)烈。

在上述條件下，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)2組細(xì)粒試樣，第一組取天然狀態(tài)，第二組充分飽水3 h，采用理學(xué)DMAX-3C衍射儀(Cu ，K，Ni濾光)對(duì)2組樣品進(jìn)行礦物成分檢測(cè)，結(jié)果見圖5。檢測(cè)結(jié)果顯示，細(xì)粒土主要由伊利石構(gòu)成，含量超過50%，其次為綠泥石、石英，含少量斜長(zhǎng)石、方解石、石膏；飽水后，伊利石、方解石、石膏檢測(cè)含量呈不同程度下降，而石英檢測(cè)含量上升，綠泥石、斜長(zhǎng)石檢測(cè)含量上下波動(dòng)。根據(jù)衍射儀試驗(yàn)原理，此結(jié)果存在2種可能性：①組成礦物遇水部分溶解，致使同等檢測(cè)面積下石英等難溶礦物占比增加；②遇水導(dǎo)致礦物顆粒發(fā)生重排列，衍射角θ改變，新生顆粒位置特征決定衍射信號(hào)的強(qiáng)弱，最終反映出檢測(cè)結(jié)果的變化。

第二組試樣飽水的同時(shí)，每隔0.5 d取飽水試樣上清液，過0.25 μm的濾膜，通過離子色譜及電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀測(cè)定陰陽離子濃度的變化值，檢測(cè)結(jié)果見圖6。

圖6 陽離子和陰離子檢測(cè)濃度隨時(shí)間變化曲線Fig.6 Concentrations of cations and anions against saturation time

隨飽水時(shí)間增加，上清液中陰陽離子濃度表現(xiàn)出不同的增長(zhǎng)幅度。陽離子中Ca2+變化最明顯，變幅達(dá)300 mg/L，其次為Mg2+和Na+，其余陽離子幾乎無變化；陰離子中僅SO42-變幅較大，其余陰離子變化程度較弱。飽水0.5 d后，離子濃度增長(zhǎng)幅度放緩，1.5 d后趨于穩(wěn)定。

對(duì)比陰陽離子變化特征發(fā)現(xiàn)，如礦物遇水發(fā)生水解作用，則上清液中陰陽離子濃度應(yīng)呈現(xiàn)出一定比例關(guān)系，而實(shí)際情況表明整個(gè)過程中陽離子濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于陰離子，電荷不平衡可說明一部分陽離子必然來源于其他方式。結(jié)合礦物成分檢測(cè)結(jié)果可知，Ca2+和SO42-主要來源于石膏遇水溶解，方解石溶解量極低，黏土礦物(伊利石、綠泥石)顆粒表面呈負(fù)電性，雙電層內(nèi)吸附大量陽離子，擴(kuò)散層中陽離子吸附半徑大，作用力相對(duì)較弱，遇水后呈游離狀流失，從而形成上清液中多余的陽離子，黏土礦物本身并未遇水分解。因此，天然試樣、飽水試樣礦物成分檢測(cè)結(jié)果的變化特征則可得到合理解釋，即：試樣遇水后除石膏等極易溶解的礦物發(fā)生水解反應(yīng)，礦物顆粒發(fā)生顆粒重排列，土體原生結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。

在天然、飽水狀態(tài)下，采用電鏡掃描(SEM)對(duì)試樣細(xì)觀結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行驗(yàn)證，掃描照片見圖7。

圖7 不同試驗(yàn)條件下土體細(xì)觀結(jié)構(gòu)Fig.7 Mesostructure of soil under different test conditions

200倍鏡頭下天然試樣掃描照片以白色亮色調(diào)為主，散亂分布黑色斑點(diǎn)，或暗灰色團(tuán)塊，掃描樣整體呈凸出狀，組成顆粒大小混雜，形態(tài)模糊，無明顯排列規(guī)律,見圖7(a)，由此說明天然狀態(tài)下土體內(nèi)礦物顆粒無序排列并形成大量孔隙及凹坑，整體結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為“蟻穴狀”架空構(gòu)造。將其放大至1 000倍，結(jié)構(gòu)細(xì)部特征放大，照片顏色變暗，清晰可見片狀或鱗片狀黏土顆粒，顆粒間以面-面、點(diǎn)-面最低勢(shì)能接觸，此外結(jié)構(gòu)中發(fā)育細(xì)小裂紋，其寬度約50～100 μm,見圖7(b)。飽水處理后，200倍鏡頭下掃描照片整體顏色暗沉，試樣表面明顯下凹，猶如整體出現(xiàn)垮塌，結(jié)構(gòu)散亂，并受孔隙水壓力、孔隙氣壓力差影響形成大量集合體,見圖7(c)；進(jìn)一步放大1 000倍，顆粒接觸關(guān)系改變，出現(xiàn)點(diǎn)-點(diǎn)豎向接觸，且原有細(xì)小裂紋加寬，寬度增加至500～600 μm，裂紋兩壁具有凹腔,見圖7(d)。

電鏡掃描對(duì)比結(jié)果與礦物成分檢測(cè)、水土化學(xué)試驗(yàn)分析結(jié)果較為吻合，由此可說明水對(duì)冰水堆積體中粒間細(xì)粒土結(jié)構(gòu)的確具有極大損傷，其中以物理浸潤(rùn)、弱化、解體為主，其次為化學(xué)溶解作用。由于試驗(yàn)飽水條件為靜水環(huán)境，在實(shí)際降雨過程中滲流力還會(huì)帶動(dòng)顆粒產(chǎn)生位移，從而使結(jié)構(gòu)損傷程度更甚。

4 強(qiáng)度試驗(yàn)檢測(cè)

土體細(xì)觀結(jié)構(gòu)遇水損傷弱化，在強(qiáng)度上將呈現(xiàn)出衰減狀態(tài)。采用自制人工降雨裝置(見圖8)現(xiàn)場(chǎng)模擬不同降雨強(qiáng)度，通過中剪試驗(yàn)(見圖9)獲得不同條件下土體強(qiáng)度特征及變化趨勢(shì)，試驗(yàn)點(diǎn)位見圖1。單次降雨量(用h表示)根據(jù)近2 a監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分別取常規(guī)值15，10，5 mm，降雨歷時(shí)3～4 h，整個(gè)降雨過程中未出現(xiàn)積水現(xiàn)象，雨水充分入滲。剪切試樣尺寸為15 cm×15 cm×20 cm，垂向應(yīng)力為50，100，150 kPa，剪應(yīng)力按最小刻度逐級(jí)加載，每30 s加一級(jí)，當(dāng)剪切位移達(dá)到15 mm，或多次加載剪應(yīng)力數(shù)值無明顯變化，甚至出現(xiàn)回落則視為試驗(yàn)結(jié)束。降雨結(jié)束后測(cè)得不同降雨強(qiáng)度下土樣含水率分別為6.5%～8.4%(h=5 mm)，11.2%～12.7%(h=10 mm)，14.4%～15.2%(h=15 mm)。

圖8 人工降雨裝置Fig.8 Schematic diagram of artificial rainfall device

圖9 現(xiàn)場(chǎng)剪切試驗(yàn)Fig.9 In-situ shear test

圖10 不同降雨條件下剪應(yīng)力-剪切位移曲線Fig.10 Curves of shear stress vs. displacement under different rainfall conditions

試驗(yàn)所得不同含水率狀態(tài)下試樣剪應(yīng)力-剪切位移曲線(見圖10)顯示：試樣遇水抗剪強(qiáng)度下降顯著，剪切過程中呈應(yīng)變硬化特征。低剪應(yīng)力下變形微弱，曲線斜率較大，該階段主要為土體內(nèi)孔隙及原有細(xì)小裂隙的壓縮；隨著剪應(yīng)力增大，變形速率加快，在剪切中期角礫的滑動(dòng)、翻滾使曲線出現(xiàn)輕微波動(dòng)現(xiàn)象，破壞剪切斷面(見圖11)清晰可見角礫滑動(dòng)擦痕。通過線性擬合剪應(yīng)力-正應(yīng)力關(guān)系曲線(見圖12)，得出不同含水率土體內(nèi)聚力c、內(nèi)摩擦角φ分別為(33.9 kPa,21.4°)(h=5 mm)，(29.7 kPa,17.1°)(h=10 mm)，(26.9 kPa,14.1°)(h=15 mm)?？梢钥闯鲭S含水率升高，內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角均呈降低趨勢(shì)，內(nèi)聚力最終降幅20.6%，內(nèi)摩擦角最終降幅34.1%。

圖11 剪切斷面破壞特征Fig.11 Failure characteristic of shear section

圖12 不同正應(yīng)力下土體抗剪強(qiáng)度Fig.12 Shear strength of soil under different vertical pressures

由于礦物成分檢測(cè)及水土化學(xué)試驗(yàn)結(jié)果顯示出黏土礦物含量較高，且遇水黏土礦物未受影響，僅極少量鈣化物質(zhì)溶解，水的潤(rùn)滑、軟化致使顆粒錯(cuò)動(dòng)、收縮，薄弱連接點(diǎn)形成裂紋或天然裂紋加寬，土體結(jié)構(gòu)主要表現(xiàn)出物理性損傷；根據(jù)摩爾-庫倫破壞準(zhǔn)則，土體強(qiáng)度可分為黏聚強(qiáng)度c和摩擦強(qiáng)度σtanφ，而土體結(jié)構(gòu)物理性損傷對(duì)摩擦強(qiáng)度的影響程度明顯高于黏聚強(qiáng)度，故而形成內(nèi)聚力下降速率低于內(nèi)摩擦角的特征。

5 降雨-變形分析

5.1 降雨滲流分析

針對(duì)當(dāng)前強(qiáng)變形范圍，選取圖1中1-1′剖面建立有限元滲流計(jì)算模型(見圖13)，模型兩側(cè)為定水頭邊界，底部為不透水邊界，坡面為單位流量邊界(取8 mm/h)，降雨持時(shí)6 h，且在坡面如圖13位置設(shè)有4處監(jiān)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)深約1 m。

圖13 堆積體有限元計(jì)算模型Fig.13 Finite element computation model of outwash deposits body

先采用Geo-Studio軟件中SEEP/W模塊進(jìn)行滲流穩(wěn)態(tài)分析，得出模型初始滲流場(chǎng)，在此基礎(chǔ)上通過瞬態(tài)-父項(xiàng)分析獲得不同降雨時(shí)步下地表浸潤(rùn)線變化(圖14)及孔隙水壓力變化特征(圖15)。

圖14 不同降雨時(shí)步下地表浸潤(rùn)線變化特征Fig.14 Variation characteristics of surface infiltration lines at different rainfall stages

圖15 不同降雨時(shí)步下監(jiān)測(cè)點(diǎn)孔隙水壓力變化值Fig.15 Variation of pore-water pressure of different monitoring points at different rainfall stages

堆積體上緩下陡的地形特征導(dǎo)致不同坡面的差異性入滲，緩坡面降雨入滲量遠(yuǎn)大于地表徑流量，陡傾坡面降雨徑流量大于入滲量，由此導(dǎo)致降雨前期(圖14(a))緩坡段表面已初步形成飽和浸潤(rùn)線，而陡傾坡段仍處于非飽和狀態(tài)，或局部形成不連續(xù)淺層飽水浸潤(rùn)線。隨著降雨持續(xù)進(jìn)行，緩坡段飽和浸潤(rùn)線向深部擴(kuò)展，其中斜坡近前緣以及緩坡中部變化最為明顯(圖14(b)、圖14(c))，陡坡段浸潤(rùn)線連接成整體，深度無明顯變化。對(duì)比監(jiān)測(cè)點(diǎn)的孔隙水壓力變化特征發(fā)現(xiàn)，降雨初始時(shí)4點(diǎn)孔隙水壓力均出現(xiàn)不同程度變化，A點(diǎn)增加幅度最大，并在1.3 h左右趨于完全飽和；分別在降雨1,2 h時(shí)刻，B點(diǎn)、C點(diǎn)孔隙水壓力突然增長(zhǎng)，并在近乎一致的時(shí)刻達(dá)到飽和，A,B,C三點(diǎn)在飽和后孔隙水壓力穩(wěn)定于48～98 kPa；D點(diǎn)在降雨前3 h變化幅度均較小，之后出現(xiàn)快速增長(zhǎng)，并在1 h后趨于穩(wěn)定，但整個(gè)過程該點(diǎn)處孔隙水壓力一直為負(fù)值，即陡坡段坡面飽和浸潤(rùn)線一直未達(dá)到監(jiān)測(cè)點(diǎn)D所在深度，僅停留于表層20～50 cm厚度范圍內(nèi)。

5.2 變形機(jī)制及過程分析

結(jié)合前述分析結(jié)果，得出堆積體在降雨條件下變形機(jī)制及過程。

5.2.1 遇水結(jié)構(gòu)損傷

由粗粒與細(xì)粒組成的冰水堆積體級(jí)配不良，細(xì)粒組分充填于大顆粒搭接形成的孔隙中。遇水后土體中部分易溶礦物將直接水解，破壞土體結(jié)構(gòu)完整性，弱化結(jié)構(gòu)骨架穩(wěn)定性；與此同時(shí)，降雨入滲使礦物顆粒表面擴(kuò)散層中Na+和Mg2+等陽離子脫離束縛，呈游離態(tài)流失，外層弱結(jié)合水膜變薄，自由水的潤(rùn)滑作用減小顆粒相互錯(cuò)動(dòng)阻力，滲流力帶動(dòng)顆粒產(chǎn)生位移，從而導(dǎo)致土體結(jié)構(gòu)遭受極大損傷，結(jié)構(gòu)骨架遭受嚴(yán)重破壞，并產(chǎn)生細(xì)小裂紋或原結(jié)構(gòu)中裂紋加寬、加深。當(dāng)土體未達(dá)到完全飽和時(shí)，非飽和狀態(tài)下孔隙水壓力小于孔隙氣壓力，氣壓差使水、氣界面向內(nèi)彎曲，并產(chǎn)生沿彎液面切線方向向內(nèi)的收縮力，故降雨入滲飽和過程中總相鄰?fù)令w粒擠壓錯(cuò)動(dòng)形成細(xì)小集合體。

5.2.2 強(qiáng)度衰減

土體結(jié)構(gòu)的變化必將導(dǎo)致力學(xué)強(qiáng)度性能的極大弱化，抗剪強(qiáng)度衰減，c，φ呈不同幅度下降。當(dāng)?shù)靥厥獾臍夂颦h(huán)境使降雨后土中大部分水分短期內(nèi)迅速蒸發(fā)，土體在前次降雨后形成“新”的結(jié)構(gòu)，滲透性增大，二次降雨一方面使具有“新”結(jié)構(gòu)的土體繼續(xù)弱化，強(qiáng)度持續(xù)衰減；另一方面，降雨入滲深度增加，又將使最新入滲深度內(nèi)原生結(jié)構(gòu)土體受到擾動(dòng)，以此推斷常年降雨作用將導(dǎo)致降雨影響深度逐漸擴(kuò)大。

5.2.3 地形特征形成差異變形

堆積體具有“上緩下陡”的地形特征，降雨過程中緩坡段表層易于飽和，隨降雨的進(jìn)行，飽和浸潤(rùn)線不斷向深部擴(kuò)展。在堆積體前緣良好臨空面條件下，近前緣緩坡段表層飽水層在自重作用下朝臨空面發(fā)生蠕變變形，土體強(qiáng)度衰減無法維持邊坡穩(wěn)定，從而在變形體后緣形成拉張裂縫，裂縫的產(chǎn)生為變形進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)造條件。陡坡段受地形因素影響，入滲量小于徑流量，坡面仍處于非飽和狀態(tài)，土體受影響程度遠(yuǎn)小于緩坡段，形成變形體內(nèi)維持穩(wěn)定的鎖固段，故而最終形成蠕變體后緣下錯(cuò)變形、前緣鼓脹的不穩(wěn)定斜坡體。

5.2.4 環(huán)境條件控制變形持續(xù)發(fā)展

當(dāng)?shù)貙俑膳庸葰夂颍闯霈F(xiàn)極端降雨天氣，降雨量少、蒸發(fā)量大的特征極大地限制堆積體單次降雨變形量，長(zhǎng)期降雨干濕循環(huán)作用將促使變形裂縫繼續(xù)發(fā)展，寬度、深度增大，與此同時(shí)蠕變體鎖固段則逐漸減小，整體穩(wěn)定性下降，變形速率將不斷提升。當(dāng)鎖固段縮減至失穩(wěn)臨界值時(shí)，一場(chǎng)普通降雨即可導(dǎo)致變形體發(fā)生失穩(wěn)破壞。

6 結(jié) 論

(1)冰水堆積體為粗粒與細(xì)粒的隨機(jī)混雜組合，級(jí)配不良，細(xì)粒土主要由伊利石、綠泥石、石英構(gòu)成，天然狀態(tài)下具有蟻穴結(jié)構(gòu)。遇水后土中礦物的溶解、滲流力帶動(dòng)顆粒重排列或產(chǎn)生位移共同導(dǎo)致土體結(jié)構(gòu)損傷，且影響以后者為主，由此導(dǎo)致土體產(chǎn)生細(xì)小裂紋或原生結(jié)構(gòu)面加寬，散體顆粒在孔隙水、氣壓力差下形成集合體。

(2)細(xì)粒組分結(jié)構(gòu)的變化促使大顆粒間相互作用程度減弱，粒間水的潤(rùn)滑、軟化進(jìn)一步使土體整體抗剪強(qiáng)度呈現(xiàn)出極大衰減。降雨模擬試驗(yàn)結(jié)果顯示：3級(jí)降雨量梯度下，最終內(nèi)聚力降低20.6%，內(nèi)摩擦角降低34.1%，內(nèi)聚力下降幅度弱于內(nèi)摩擦角。

(3)歡喜村冰水堆積體處于干暖河谷環(huán)境條件，其降雨作用下變形特征及機(jī)理與以往降雨型滑坡研究成果差異明顯。降雨入滲引起的強(qiáng)度衰減與堆積體“上緩下陡”的地形條件共同作用導(dǎo)致堆積體近前緣淺表層朝臨空面產(chǎn)生蠕滑變形，變形體后緣形成拉張裂縫。裂縫的發(fā)展為持續(xù)變形提供良好入滲通道，多次降雨-變形累計(jì)作用促使變形體前緣鎖固段減小，最終將形成失穩(wěn)破壞。