三峽庫(kù)區(qū)萬(wàn)州茂和11組降雨誘發(fā)型滑坡機(jī)制研究

熊超趙鵬武超

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三峽庫(kù)區(qū)萬(wàn)州茂和11組降雨誘發(fā)型滑坡機(jī)制研究

熊超1，2，趙鵬1，2，武超3

（1.重慶市地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局208水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì)，重慶 400700；2.重慶市二零八勘察設(shè)計(jì)院，重慶 400700； 3.西安科技大學(xué) 地質(zhì)與環(huán)境學(xué)院，陜西 西安 710054）

為了研究萬(wàn)州茂和11組降雨誘發(fā)型滑坡形成機(jī)制，根據(jù)詳細(xì)的勘查和監(jiān)測(cè)資料，通過(guò)滑坡變形現(xiàn)象的觀察和分析，并結(jié)合降雨作用，分析滑坡的穩(wěn)定性變化與形成機(jī)制。結(jié)果表明，茂和11組滑坡天然工況下穩(wěn)定系數(shù)為1.13，滑坡處于基本穩(wěn)定狀態(tài)；暴雨工況下穩(wěn)定系數(shù)為1.04，滑坡處于欠穩(wěn)定狀態(tài)；降雨發(fā)生以后，坡體穩(wěn)定性開(kāi)始下降，特別是每次強(qiáng)降雨以后，滑坡穩(wěn)定性急劇下降。

三峽庫(kù)區(qū)；茂和11組滑坡；變形特征；失穩(wěn)機(jī)制

三峽庫(kù)區(qū)歷來(lái)是我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)區(qū)，曾發(fā)生過(guò)多次災(zāi)難性滑坡[1]。比如1982年重慶云陽(yáng)雞扒子滑坡[2]、1985年湖北秭歸新灘滑坡[3]、2003年湖北秭歸千將坪滑坡[4]等，都造成了重大損失。針對(duì)三峽庫(kù)區(qū)的滑坡災(zāi)害，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者進(jìn)行了大量研究，取得了豐碩成果，但是由于區(qū)內(nèi)滑坡勘查工作不完善以及監(jiān)測(cè)時(shí)間較短，使得對(duì)降雨誘發(fā)型滑坡變形失穩(wěn)機(jī)制還不十分清楚?；诖耍疚囊匀f(wàn)州茂和11組降雨誘發(fā)型滑坡為例，根據(jù)詳細(xì)的勘查和監(jiān)測(cè)資料，通過(guò)滑坡變形現(xiàn)象的觀察和分析，并結(jié)合降雨作用，分析滑坡的穩(wěn)定性變化與形成機(jī)制。力圖通過(guò)這樣的分析，從而為滑坡穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)及失穩(wěn)預(yù)測(cè)提供基礎(chǔ)。

1 滑坡概況

茂和11組滑坡位于重慶市萬(wàn)州區(qū)五橋鎮(zhèn)茂和13組和聯(lián)合4組間，地理坐標(biāo)為東經(jīng)108°26′49″，北緯30°48′45″。整個(gè)滑坡區(qū)縱向長(zhǎng)348～435 m，橫向?qū)?55～185 m，滑體平均厚度約16.5 m，滑坡堆積體約為9.6×105m3，屬中層堆積層（土質(zhì)）滑坡，規(guī)模為大型滑坡。

茂和11組滑坡一直處于緩慢的變形狀態(tài)，并有繼續(xù)滑移的跡象和條件?；乱坏┦Х€(wěn)，將危及土地面積5.2 ×104m2，人數(shù)120人，房屋建筑面積5 640 m2，并嚴(yán)重影響到萬(wàn)州機(jī)場(chǎng)公路段的暢通。

滑坡區(qū)在地貌上屬于侵蝕堆積的低山斜坡地貌區(qū)（如圖1所示），地勢(shì)總體上呈北西-南東向臺(tái)階展布。滑坡高程為238～390 m，表面呈斜坡?tīng)?，滑坡斜坡坡?0°～40°，潛在滑動(dòng)面剪出口高程238～252 m，滑動(dòng)方向?yàn)?10°～120°，滑坡體潛在滑動(dòng)面主要為巖土界面。

圖1 萬(wàn)州茂和11組滑坡地形圖

整個(gè)滑坡區(qū)可以分為2個(gè)亞區(qū)：滑坡1區(qū)和滑坡2區(qū)?；?區(qū)是整個(gè)茂和11組滑坡的啟動(dòng)區(qū)，包括后緣?mèng)~塘、稻田和前緣鐵路開(kāi)挖回填地段，區(qū)內(nèi)變形強(qiáng)烈，稻田新生拉裂下陷帶寬達(dá)2.5 m，由于鐵路施工，在滑坡前緣大范圍切坡開(kāi)挖，前緣施工區(qū)及溝谷段橋梁基礎(chǔ)施工，造成滑體前側(cè)大范圍拉裂變形，機(jī)場(chǎng)路上下兩側(cè)斜坡，地表裂隙普遍發(fā)育，滑坡內(nèi)因多次次級(jí)拉裂形成的弧形拉裂下錯(cuò)臺(tái)坎分布明顯，裂隙主要分布于主滑剖面附近，以拉張、剪切、鼓張裂隙為主，蠕變滑塌、下錯(cuò)現(xiàn)象明顯?；?區(qū)為滑坡1區(qū)中部萬(wàn)州機(jī)場(chǎng)公路以下至滑坡前緣段，由于前緣鐵路開(kāi)挖和堆積體在滑坡后緣加載作用，導(dǎo)致滑坡2區(qū)也失穩(wěn)。由于滑坡1區(qū)為典型的降雨誘發(fā)型滑坡，因此，本文只研究滑坡1區(qū)的失穩(wěn)機(jī)制，下文中提到的滑坡均指滑坡1區(qū)。

通過(guò)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘查和調(diào)查，得出的滑坡剖面如圖2所示?；麦w的物質(zhì)組成為含碎（塊）石粉質(zhì)黏土夾塊石組成，局部夾大孤石，滑坡體主要為崩坡積的粉質(zhì)黏土夾碎（塊）石組成。其中粉質(zhì)黏土呈褐色、褐紅色，質(zhì)黏，可塑，碎（塊）石成分主要為源于J2s的青灰色砂巖，塊徑一般為0.2～3 m，最大可達(dá)7 m，分選差，磨圓度低，呈次棱角—棱角狀；且具有中后部碎塊石含量多，前緣碎塊石含量少的特點(diǎn)。土石比6∶4～7∶3.從滑坡體總體成分上看，整個(gè)滑坡體成分含量差別不大。

圖2 滑坡剖面圖（1—1＇）剖面

2 降雨作用及滑坡穩(wěn)定性變化

2.1 降雨作用定性分析

從滑坡地質(zhì)剖面圖可以看出，滑坡體的滲透性較好，而下伏強(qiáng)風(fēng)化泥巖和砂巖滲透性弱，可以看作相對(duì)隔水介質(zhì)，形成由堆積物－泥巖和砂巖組成的一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的滲流場(chǎng)。當(dāng)發(fā)生大氣降雨時(shí)，雨水沿滑坡體表層堆積物下滲到滑動(dòng)面，被滑動(dòng)面阻止繼續(xù)下滲，在滑動(dòng)面以上形成滲流場(chǎng)，并沿滑動(dòng)面從前緣排泄。從萬(wàn)州區(qū)2008年各月降雨量可以看出，2008-05—2008-09降雨量較大。其中，2008-06降雨量最大為178 mm，滑坡變形加劇，坡體后緣張拉裂隙加速擴(kuò)展，2008-05滑坡中部萬(wàn)州機(jī)場(chǎng)上方擋墻進(jìn)行過(guò)維修，之后出現(xiàn)寬22 mm的裂隙。

2.2 滑坡穩(wěn)定性分析

由于該滑坡為推移－松脫復(fù)合模式，根據(jù)滑面特征及地表變形情況，對(duì)1—1＇剖面進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算。本次計(jì)算僅考慮天然工況與暴雨工況兩種工況。根據(jù)《三峽庫(kù)區(qū)三期地質(zhì)災(zāi)害防治工程地質(zhì)勘察技術(shù)要求》萬(wàn)州區(qū)茂和11組滑坡滑坡體防治工程等級(jí)為Ⅱ級(jí)，抗滑穩(wěn)定性安全系數(shù)取1.15～1.20.具體如表1所示。

表1 滑坡穩(wěn)定性及推力計(jì)算工況表

工況天然工況暴雨工況 荷載作用自重+地表荷載自重+地表荷載 滑坡安全系數(shù)（Fst）1.201.15

計(jì)算得出萬(wàn)州區(qū)茂和11組滑坡天然工況下穩(wěn)定系數(shù)為1.13，滑坡處于基本穩(wěn)定狀態(tài)；暴雨工況下穩(wěn)定系數(shù)為1.04，滑坡處于欠穩(wěn)定狀態(tài)?？梢缘贸?，降雨發(fā)生以后，坡體穩(wěn)定性開(kāi)始下降，特別是每次強(qiáng)降雨以后，滑坡穩(wěn)定性急劇下降。

3 結(jié)論

萬(wàn)州區(qū)茂和11組滑坡屬于推移－松脫復(fù)合模式，滑坡體方量大，一旦失穩(wěn)后果嚴(yán)重。本文根據(jù)茂和11組滑坡詳細(xì)的勘查和監(jiān)測(cè)資料，通過(guò)對(duì)滑坡變形現(xiàn)象的觀察與分析，結(jié)合降雨作用，研究滑坡的穩(wěn)定性變化，得出茂和11組滑坡天然工況下穩(wěn)定系數(shù)為1.13，滑坡處于基本穩(wěn)定狀態(tài)；暴雨工況下穩(wěn)定系數(shù)為1.04，滑坡處于欠穩(wěn)定狀態(tài)；降雨發(fā)生以后，坡體穩(wěn)定性開(kāi)始下降，特別是每次強(qiáng)降雨以后，滑坡穩(wěn)定性急劇下降。因此，盡快實(shí)施該滑坡的治理是必要和緊迫的。

［1］彭濤，徐剛，夏大慶.三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)展趨勢(shì)及其減災(zāi)對(duì)策［J］.山地學(xué)報(bào)，2004，22（06）：719-724.

［2］黃潤(rùn)秋.20 世紀(jì)以來(lái)中國(guó)的大型滑坡及其發(fā)生機(jī)制［J］.巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2007，26（03）：433-454.

［3］王尚慶，陸付民，徐進(jìn)軍.三峽庫(kù)區(qū)崩塌滑坡監(jiān)測(cè)預(yù)警與工程實(shí)踐［M］.北京：科學(xué)出版社，2011.

［4］廖秋林，李曉，李守定，等.三峽庫(kù)區(qū)千將坪滑坡的發(fā)生、地質(zhì)地貌特征、成因及滑坡判據(jù)研究［J］.巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2005，24（17）：3146－3153.

2095－6835（2019）05－0106－02

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10.15913/j.cnki.kjycx.2019.05.106

熊超（1986—），男，重慶萬(wàn)州人，碩士，工程師，從事巖土工程、地質(zhì)災(zāi)害勘察設(shè)計(jì)工作。

〔編輯：張思楠〕