巫溪縣西溪河北岸高位高危碎屑流滑坡特征與機(jī)理研究

李 浩，樂琪浪，孫向東，楊秀元，李 剛，李興虎

(中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查中心，河北 保定 071051)

2017年6月24日，四川省茂縣疊溪鎮(zhèn)新磨村發(fā)生高位高速遠(yuǎn)程碎屑流滑坡，造成10人遇難，73余人失聯(lián)[1]，如何防治該類滑坡成為整個(gè)地質(zhì)災(zāi)害領(lǐng)域工作者思考的重大問題。最近十年，對(duì)于“視線內(nèi)”的近程滑坡災(zāi)害，通過群測(cè)群防、專業(yè)監(jiān)測(cè)等手段有效避免了大規(guī)模傷亡的發(fā)生；但針對(duì)“視線外”的高位高危遠(yuǎn)程滑坡，因?yàn)殡[蔽性強(qiáng)，調(diào)查難度大，早期識(shí)別以及監(jiān)測(cè)預(yù)警等手段不能滿足要求，導(dǎo)致特大型高位高速滑坡致死事件呈增長(zhǎng)趨勢(shì)[2-3]。此外三峽庫(kù)區(qū)的暴雨滑坡往往具有高位剪出的特點(diǎn)，滑坡發(fā)生后易形成碎屑流，造成更大破壞[4]，因此在三峽庫(kù)區(qū)重點(diǎn)城鎮(zhèn)加強(qiáng)此類滑坡的形成機(jī)制研究顯得尤為重要。

近年來，對(duì)于高位高速碎屑流滑坡，很多學(xué)者進(jìn)行了不同程度的研究。許強(qiáng)等[1]認(rèn)為有利的構(gòu)造、地形條件及持續(xù)的降雨是茂縣疊溪滑坡發(fā)生的主要原因；肖詩(shī)榮等[5]認(rèn)為滑坡體滑帶的峰殘強(qiáng)降差是滑坡高速啟動(dòng)的根本原因，高陡邊坡蘊(yùn)藏的高勢(shì)能及滑帶液化是滑坡加速并高速滑動(dòng)的主要原因；殷躍平等[6]認(rèn)為特殊的地形地貌與降雨是高速碎屑流滑坡的主要原因；Eisbacher[7]提出了由于運(yùn)動(dòng)過程中的能量轉(zhuǎn)換而導(dǎo)致遠(yuǎn)程滑動(dòng)；孫萍等[8-9]將東河口滑坡劃分為滑坡啟動(dòng)階段、重力加速階段、圈閉氣墊效應(yīng)飛行階段、撞擊折返階段及長(zhǎng)距離滑動(dòng)堆積階段5個(gè)重要?jiǎng)恿^程，并認(rèn)為豎向峰值加速度是引起滑坡巖土體出現(xiàn)“拋擲”現(xiàn)象重要原因；黃潤(rùn)秋等[10-11]認(rèn)為高初速、碎屑流效應(yīng)和氣墊效應(yīng)是誘發(fā)高速遠(yuǎn)程滑坡的主要因素；王玉峰等[12]認(rèn)為碎屑流運(yùn)動(dòng)的過程中裹入的氣體降低了滑坡體運(yùn)動(dòng)的阻力，導(dǎo)致滑坡高速運(yùn)移；高楊等[13]建立了雞尾山滑坡的運(yùn)動(dòng)地質(zhì)模型，將運(yùn)動(dòng)過程主要分為啟程下滑、碰撞鏟刮和碎屑堆積3個(gè)階段；劉傳正[14]將此類滑坡變形破壞形式表述為“蠕動(dòng)—拉裂—剪斷—滑移—沖出—解體—碎屑流化”的過程。

2017年10月21日凌晨，巫溪縣大河鄉(xiāng)廣安村發(fā)生大型高位遠(yuǎn)程碎屑流滑坡，滑坡總體積達(dá)到6×106m3。滑坡體短時(shí)間內(nèi)直接沖至西溪河谷中，形成堰塞湖，由于對(duì)滑坡致災(zāi)范圍估計(jì)不足，導(dǎo)致滑坡體前緣未撤離的兩戶9人死亡。1987年12月30日晚19點(diǎn)，巫溪縣下堡鎮(zhèn)中陽(yáng)村占?jí)吻嘌掳l(fā)生大型高位高速碎屑流滑坡，滑坡體總體積約9×106m3，滑坡體短時(shí)間內(nèi)直接沖擊到對(duì)岸斜坡前緣，掩埋占?jí)?、王家屋?chǎng)兩個(gè)自然村，造成近30人死亡，還造成滑坡前緣修庫(kù)壩的近40名施工人員死亡；堆積體阻塞西溪河河道，形成堰塞湖，導(dǎo)致下堡鎮(zhèn)部分房屋被河水淹沒，直到十年后堰塞湖才被疏通，滑坡造成了重大財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。雖已過去30年，但其形態(tài)特征、堆積體、堰塞湖等要素依舊保存完整，為研究這類滑坡提供了難得的基礎(chǔ)。短短30年，已經(jīng)在如此小范圍內(nèi)發(fā)生兩起高位碎屑流滑坡，加之前期對(duì)工作區(qū)重要城鎮(zhèn)的工作程度較低，同時(shí)“災(zāi)害地質(zhì)”理念不足，導(dǎo)致對(duì)區(qū)域性地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生發(fā)展的規(guī)律判斷不清，對(duì)極端條件下的地質(zhì)災(zāi)害演化發(fā)展過程、成災(zāi)模式認(rèn)識(shí)不足，難以滿足地質(zhì)災(zāi)害以預(yù)防為主的要求，因此在研究區(qū)開展1∶5萬(wàn)災(zāi)害地質(zhì)調(diào)查工作有重要意義。本文在野外實(shí)地調(diào)查分析基礎(chǔ)上，以青崖滑坡為例，對(duì)降雨條件下的高位高速碎屑流滑坡形成機(jī)制進(jìn)行探討，并對(duì)滑坡的成災(zāi)模式進(jìn)行了研究。

1 高位遠(yuǎn)程碎屑流滑坡的特點(diǎn)

圖1 巫溪縣大河鄉(xiāng)—下堡鎮(zhèn)滑坡分布圖Fig.1 Landslide distribution map near the Dahe Xiabao Town in Wuxi County

根據(jù)高位遠(yuǎn)程碎屑流滑坡活動(dòng)的時(shí)間和空間特征，前人將滑坡分為滑源區(qū)、鏟刮區(qū)和堆積區(qū)，運(yùn)動(dòng)過程中一般會(huì)產(chǎn)生鏟刮、氣墊、液化和流化等效應(yīng)，從而導(dǎo)致高速遠(yuǎn)程滑坡具有規(guī)模大、運(yùn)移速度快、能量大以及危害嚴(yán)重等特點(diǎn)[15]。依據(jù)《災(zāi)害地質(zhì)調(diào)查規(guī)范》(征求意見稿)，利用遙感、鉆探等手段開展大河鄉(xiāng)—下堡鎮(zhèn)的地質(zhì)災(zāi)害范圍、規(guī)模、特征等內(nèi)容的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)沿西溪河北岸發(fā)育一系列高位高危遠(yuǎn)程碎屑流滑坡(圖1)，主要滑有廣安村滑坡、青崖滑坡、香樹坪滑坡、龍王坡滑坡等。據(jù)表1統(tǒng)計(jì)的滑坡主要特征，此類滑坡主要表現(xiàn)以下幾方面的特點(diǎn)：

(1)規(guī)模大

三峽庫(kù)區(qū)范圍內(nèi)曾發(fā)育新灘滑坡、千將坪滑坡等，區(qū)內(nèi)發(fā)育的此類滑坡都表現(xiàn)出規(guī)模大的特點(diǎn)，通常體積可達(dá)數(shù)百萬(wàn)立方米，甚至可達(dá)上千萬(wàn)立方米。

(2)滑動(dòng)距離遠(yuǎn)

據(jù)表1統(tǒng)計(jì)的典型滑坡最大滑動(dòng)距離，可見多數(shù)滑坡最大滑距可達(dá)1～2 km，茂縣疊溪滑坡最大滑動(dòng)距離達(dá)到2 600 m。目前已知運(yùn)動(dòng)距離最大的滑坡是發(fā)生于30萬(wàn)年前的美國(guó)Mount Shasta滑坡碎屑流，它在近乎水平的地面上運(yùn)動(dòng)了約43 km[16]。

(3)高差大、運(yùn)移速度快

通常，從定義角度，高位高速碎屑流滑坡具有高差大的特點(diǎn)。從降雨誘發(fā)的這些滑坡看出，滑坡前后緣高差多在500 m以上，甚至有的滑坡達(dá)2 000 m以上。由于具備較大的垂直落差和高勢(shì)能，滑坡在啟動(dòng)階段往往能獲得較大的速度，加之滑坡發(fā)生的地段地形陡峭，前緣剪出口多位于峽谷較開闊地帶，導(dǎo)致滑坡體運(yùn)移中不斷加速，甚至最后部分滑體形成拋射堆積。

表1 研究區(qū)與其他地區(qū)高位碎屑流滑坡特征表Table 1 Characteristics of high-location debris flow landslide in the study area and other areas

(4)隱蔽性強(qiáng)、威脅大

高位高速碎屑流滑坡的后緣多位于陡峭山體的中上部，很少有人居住，地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查人員也難以達(dá)到，無(wú)法通過傳統(tǒng)技術(shù)手段察覺滑坡的變形跡象，因此滑坡具有很強(qiáng)的隱蔽性。此類滑坡運(yùn)移遠(yuǎn)，影響范圍大，加上強(qiáng)隱蔽性造成的防范意識(shí)不強(qiáng)，一旦發(fā)生，就會(huì)造成重大的人員傷亡，具有很強(qiáng)的威脅性。

青崖滑坡特點(diǎn)比較典型，本論文重點(diǎn)以青崖滑坡為例開展研究。

2 研究區(qū)環(huán)境地質(zhì)條件及滑區(qū)地層

2.1 地形地貌

在區(qū)域上，巫溪縣位于三峽庫(kù)區(qū)奉節(jié)—巫山段北部，渝東北盆緣山區(qū)。挽近時(shí)期以來，地殼強(qiáng)烈抬升，區(qū)內(nèi)地層受切割強(qiáng)烈，高陡邊坡發(fā)育，表現(xiàn)為以中高山峽谷為主的地貌特點(diǎn)。區(qū)內(nèi)地形起伏大，最高海拔2 796.8 m，最低海拔為大寧河侵蝕基準(zhǔn)面，海拔139.4 m，斜坡一般相對(duì)高差在1 000 m左右。從地形上看，峽谷兩側(cè)的高陡邊坡極易失穩(wěn)，為滑坡高速啟動(dòng)創(chuàng)造了動(dòng)能條件，峽谷前緣的開闊地形為滑坡的遠(yuǎn)程運(yùn)動(dòng)提供了空間條件。

2.2 滑區(qū)地層巖性

青崖滑坡區(qū)出露地層主要為志留系—二疊系(表2)。鏟刮區(qū)及拋射堆積區(qū)發(fā)育志留系羅惹坪組(S1lr)、紗帽組(S2s)地層，主要為粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥質(zhì)頁(yè)巖，是一套陸源碎屑巖，發(fā)育波狀層理；該套地層易風(fēng)化、遇水易崩解；受褶皺構(gòu)造作用影響，地層產(chǎn)狀變化大，巖體中可見2～4組節(jié)理裂隙，巖體十分破碎。據(jù)下堡鎮(zhèn)斜坡鉆孔資料揭示，西溪河陽(yáng)坡風(fēng)化層厚10～80 m，主要為碎石土、礫石土，為滑坡鏟刮區(qū)提供了充分的碎屑物源。

滑源區(qū)主要出露二疊系地層，巖性為灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、炭質(zhì)灰?guī)r、炭質(zhì)頁(yè)巖，其中在底部梁山組(P2l)發(fā)育一套炭質(zhì)頁(yè)巖和鋁質(zhì)黏土巖，較軟弱。滑源區(qū)上部地層產(chǎn)狀變化不大，傾向近北，傾角20°～35°，與斜坡坡向構(gòu)成反向坡。巖體中主要發(fā)育2～3組節(jié)理裂隙，受結(jié)構(gòu)面控制，上部灰?guī)r被分割成大小不同的巖體、巖塊，特別是順坡向的多組節(jié)理裂隙，控制了滑坡滑動(dòng)面的發(fā)育。中上部的二疊系地層是滑坡體主要的物質(zhì)來源。

表2 青崖滑坡地層表Table 2 Strata of the Qingya landslide

2.3 地質(zhì)構(gòu)造

大巴山構(gòu)造帶位于四川盆地的東北緣，以城口—房縣斷裂帶為界，北為大巴山逆沖構(gòu)造帶，南為大巴山前陸構(gòu)造帶，呈弧型展布[20]。巫溪縣位于南大巴山陸緣褶皺沖斷帶—紅池壩隆褶帶的過渡地帶，城口—房縣斷裂以南，區(qū)內(nèi)發(fā)育一系列平行相間的褶皺構(gòu)造，構(gòu)造軸跡線走向近NW280°，以發(fā)育復(fù)式褶皺為主，次為隔槽式褶皺，斷裂構(gòu)造不發(fā)育。在滑坡區(qū)主要發(fā)育有下堡背斜、荊竹壩向斜(圖2)，褶皺構(gòu)造改變了巖石的應(yīng)力狀態(tài)，導(dǎo)致巖體擠壓破碎、構(gòu)造節(jié)理裂隙發(fā)育，特別在背斜核部或坡體頂部，節(jié)理、裂隙等破碎結(jié)構(gòu)面和軟弱層發(fā)育，巖層整體性差，斜坡陡峭，加之風(fēng)化作用和降雨等外動(dòng)力作用影響，巖體極易失穩(wěn)，成為高速碎屑流滑坡形成的重要因素。

圖2 研究區(qū)構(gòu)造綱要圖Fig.2 Structural outline map of the study area

2.4 氣象條件

研究區(qū)屬于濕潤(rùn)亞熱帶暖濕季風(fēng)氣候區(qū)，地勢(shì)高差懸殊，垂直氣候分帶明顯，海拔800 m以下屬亞熱帶，800～1 300 m為暖濕帶，1 300～2 300 m為溫帶，2 300 m以上則為寒溫帶。研究區(qū)地處大巴山暴雨中心，年降水量充沛，隨地形的不同，年平均降水量有較大差異，其主要特點(diǎn)是隨海拔的增加，降水量同步增長(zhǎng)，低山河谷區(qū)年均降水量1 057.6 mm；中低山區(qū)年均降水量為1 349.3 mm；而中山區(qū)年均降水量一般為1 875.3 mm，這樣的降水特點(diǎn)導(dǎo)致斜坡頂部受雨水侵蝕更嚴(yán)重，雨水的徑流導(dǎo)致斜坡中下部巖土體長(zhǎng)期處于孔隙水飽和狀態(tài)，為發(fā)育高位高速滑坡提供了條件。此外巫溪縣的降雨特點(diǎn)還表現(xiàn)為夏季以暴雨為主，秋冬季節(jié)主要以長(zhǎng)時(shí)間連綿陰雨為主。

3 青崖滑坡特征

青崖滑坡位于西溪河北岸陽(yáng)坡，平面上呈近舌型(圖3)，剖面上呈近直線型(圖4)，主滑方向185°?；聟^(qū)地形上陡下緩，斜坡整體呈凸形，坡度約40°，滑坡后緣與前緣西溪河谷垂直高差近640 m?；抡w長(zhǎng)近1 200 m，滑源區(qū)長(zhǎng)400 m；整體平均寬500 m，滑源區(qū)寬300 m；平均厚度80 m，總方量約為9×106m3，屬于大型滑坡。

圖3 青崖滑坡平面圖Fig.3 Plane map of the Qingya landslide

滑坡體物質(zhì)主要為二疊系中統(tǒng)的灰?guī)r、炭質(zhì)灰?guī)r和志留系粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、石英砂巖?；露逊e體呈近扇形堆積，滑坡堆積體寬500 m，長(zhǎng)500 m，平均厚25 m，堆積體方量5×106m3。堆積體發(fā)育一級(jí)平臺(tái)，位于滑坡體中下部，長(zhǎng)約50 m，寬400 m。滑動(dòng)面在滑體上部沿灰?guī)r節(jié)理裂隙面發(fā)育，中下部主要沿砂巖泥巖的破碎帶及軟弱面發(fā)育，在空間上表現(xiàn)為近弧形的特點(diǎn)。滑床為風(fēng)化程度弱、較為堅(jiān)硬的石英砂巖、砂巖。

圖4 青崖滑坡剖面圖Fig.4 Profile of the Qingya landslide

3.1 滑源區(qū)

滑源區(qū)(圖5)位于滑坡體斜坡頂部，滑坡后緣高程1 020 m，滑源區(qū)底部高程650 m，整體落差370 m，地形坡度50°～80°?；挛葱纬汕?，滑坡后壁近直立，臨空面發(fā)育?；麦w物質(zhì)主要為二疊系炭質(zhì)灰?guī)r、炭質(zhì)頁(yè)巖，厚層-塊狀層燧石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r，地層產(chǎn)狀有變化，上部產(chǎn)狀為347°∠29°，下部產(chǎn)狀為350°∠26°，整體與斜坡呈反向，構(gòu)造節(jié)理裂隙發(fā)育，發(fā)育一組順坡向節(jié)理裂隙。結(jié)構(gòu)面的控制導(dǎo)致巖體特別破碎，極易在外力作用下發(fā)生失穩(wěn)?；掳l(fā)生后，在滑坡后壁可見發(fā)育的巖溶通道裂隙水及坡體地表水，據(jù)調(diào)查，頂部灰?guī)r巖溶裂隙水常年不斷，這也證明滑坡后緣長(zhǎng)期受雨水侵蝕形成了貫通面，同時(shí)在降雨作用下，滑源區(qū)巖體最終孔隙水飽和并轉(zhuǎn)化成碎屑流?；潞缶壍母叱碳芭R空面發(fā)育導(dǎo)致滑坡開始經(jīng)歷高位崩滑—高速啟動(dòng)的運(yùn)動(dòng)階段。

3.2 鏟刮區(qū)

滑坡鏟刮區(qū)位于斜坡體中上部，坡度近50°,高程500～650 m，地層主要為志留系羅惹坪組(S1lr)粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖。該巖層風(fēng)化程度較高，力學(xué)性質(zhì)較差，在風(fēng)化和外力作用下極易發(fā)生崩解，為研究區(qū)內(nèi)主要易滑地層?；略诟呶粏?dòng)后在上部形成剪出口，高速運(yùn)動(dòng)到斜坡中部后，產(chǎn)生巨大能量，與中部的志留系砂質(zhì)泥巖碰撞后形成寬度約200～400 m，長(zhǎng)度約300 m的鏟刮區(qū)。鏟刮區(qū)地形坡度30°～40°，受結(jié)構(gòu)面控制及志留系粉砂質(zhì)泥巖的控制，上部的灰?guī)r體與下部砂巖碰撞后直接解體破碎，發(fā)育大型的近直線的鏟刮面(圖5)，鏟刮面呈直線型，并形成部分碎石堆積。

圖5 青崖滑坡lidar影像圖Fig.5 Lidar image of the Qingya landslide

3.3 拋射堆積區(qū)

拋射堆積區(qū)位于滑坡中下部，高程380～500 m，整體坡度25°～30°。滑坡經(jīng)歷高速鏟刮之后，由于前緣有臨空面的存在，從上而下形成的灰?guī)r、頁(yè)巖、砂巖碎屑在斜坡前緣剪出口按照原運(yùn)動(dòng)軌跡繼續(xù)前行，故形成拋射堆積的特點(diǎn)。據(jù)當(dāng)?shù)匕傩栈貞?，滑坡發(fā)生時(shí)空氣中布滿大量泥沙，這可能是滑坡形成超強(qiáng)氣浪導(dǎo)致。整體而言，前緣堆積體以碎屑為主，碎屑粒徑變化較大，磨圓及膠結(jié)程度差。目前斜坡前緣有溜滑現(xiàn)象，部分區(qū)域有再次滑動(dòng)的可能。

4 青崖滑坡形成機(jī)制

4.1 主要誘發(fā)因素

首先，有利的地形地貌條件是青崖滑坡發(fā)生的必要條件?；略磪^(qū)相對(duì)海拔很高，地形坡度大，滑坡后緣為近直立的陡崖?；麦w具備了很大的勢(shì)能，近640 m的落差是高位高速滑動(dòng)的關(guān)鍵因素，滑坡前緣坡度突然減緩為滑坡拋射堆積提供運(yùn)動(dòng)學(xué)條件。由于具有很高的勢(shì)能，滑體在運(yùn)動(dòng)中高速碰撞解體，并在滑坡體中部高速鏟刮。高陡的地形決定了滑坡的高位崩滑—高速啟動(dòng)—碰撞解體—高速鏟刮—拋射堆積的運(yùn)動(dòng)模式。

其次，特殊的構(gòu)造條件為滑坡的孕育起到潛移默化作用。在下堡背斜褶皺構(gòu)造擠壓變形下，滑體附近即斜坡后緣巖體變得破碎，發(fā)育多組構(gòu)造節(jié)理裂隙面，其中順坡向節(jié)理傾向多為150°～220°，傾角40°～88°，節(jié)理面張開多在2～10 cm(圖6)，而且延展距離較長(zhǎng)。褶皺構(gòu)造節(jié)理面和地層層面共同組成的結(jié)構(gòu)面，導(dǎo)致斜坡巖體碎裂，完整程度差，整體強(qiáng)度較低，穩(wěn)定性也較差，其中順坡向的優(yōu)勢(shì)節(jié)理面構(gòu)成滑坡滑動(dòng)面。高密度的節(jié)理裂隙也加速了巖體的風(fēng)化，使上部巖體產(chǎn)生較厚的風(fēng)化帶，雨水的侵入使巖體長(zhǎng)期處于孔隙水飽和狀態(tài)，導(dǎo)致斜坡原本就處于蠕滑變形的狀態(tài)。

最后，上硬下軟的二元斜坡結(jié)構(gòu)是坡體失穩(wěn)的重要地質(zhì)因素。從地層上來講，斜坡中下部地層為志留系紗帽組與羅惹坪組的黏土質(zhì)粉砂巖、粉砂巖，風(fēng)化程度高，巖性較軟，易在雨水作用下發(fā)生崩解；特別是志留系的泥、頁(yè)巖層，為斜坡局部發(fā)生變形破壞的主要因素，也是區(qū)域的易滑地層。斜坡上部的二疊系灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r雖多為碎裂結(jié)構(gòu)，但整體還較為堅(jiān)硬，其抗壓強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度均比粉砂巖、黏土質(zhì)粉砂巖大(表3)。在上部巖體擠壓應(yīng)力條件下，泥頁(yè)巖軟弱夾層產(chǎn)生蠕滑變形，導(dǎo)致上部巖體二次變形破壞，也成為應(yīng)力集中帶，在上部巖體崩滑后導(dǎo)致斜坡整體失穩(wěn)滑動(dòng)。在這種二元斜坡結(jié)構(gòu)條件下，特別是軟弱夾層的存在，使斜坡在受頂部巖體重力擠壓作用下，長(zhǎng)期處于緩慢變形的狀態(tài)，下部的失穩(wěn)導(dǎo)致上部巖體發(fā)育拉張裂縫，最終形成貫通面，加速了滑坡的發(fā)育。

圖6 滑坡側(cè)壁巖體結(jié)構(gòu)面圖Fig.6 Image of the structural rock body

4.2 直接影響因素

為了解滑坡發(fā)生時(shí)的情景，調(diào)查期間走訪多名老鄉(xiāng)。據(jù)多人回憶，在滑坡發(fā)生前，巫溪縣下堡鎮(zhèn)下了近10天的連綿小雨。與汛期暴雨相比，這種冬季短瞬時(shí)降水量不大，但是持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。它的最大特點(diǎn)是地表徑流少，而是直接緩慢地滲入坡體當(dāng)中，成為觸發(fā)這起滑坡災(zāi)害的主要因素。首先降雨順著斜坡上部巖石表層的構(gòu)造裂隙滲入，最終匯入到已形成的裂隙貫通面中，增強(qiáng)了對(duì)巖體的沖刷力，同時(shí)降低了巖體的抗壓強(qiáng)度與抗剪強(qiáng)度，導(dǎo)致原本可能處于蠕滑期的巖體更易失穩(wěn)。其次，在斜坡中下部，上部巖體的徑流排泄與大氣降雨間接或直接滲入坡體，導(dǎo)致中下部強(qiáng)風(fēng)化的黏土質(zhì)粉砂巖、粉砂巖處于高度孔隙水飽和狀態(tài)。據(jù)表3，在飽和狀態(tài)下，各種巖體的抗壓強(qiáng)度存在不同程度的下降，志留系粉砂巖抗壓強(qiáng)度下降幅度為21.9%～23.4%，黏土質(zhì)粉砂巖的抗壓強(qiáng)度下降幅度為19.4%～20.7%，同時(shí)長(zhǎng)期的降雨也降低了斜坡巖土體的內(nèi)摩擦角和抗剪強(qiáng)度，導(dǎo)致斜坡的軟弱帶極易發(fā)生失穩(wěn)。

長(zhǎng)期的降雨誘發(fā)了斜坡頂部巖體崩滑解體；在上覆巖體碎屑的高速撞擊及高速鏟刮作用下，斜坡中下部砂巖瞬間轉(zhuǎn)化成碎屑流，降低了滑坡體的運(yùn)動(dòng)阻力，導(dǎo)致滑坡可以以高速的運(yùn)動(dòng)方式拋射堆積。

表3 西溪河北岸不同巖體物理力學(xué)參數(shù)Table 3 Physical and mechanical parameters of different rock masses on the northern bank of Xixi River

4.3 滑坡的成災(zāi)模式

在研究區(qū)內(nèi)，此類高速高位碎屑流滑坡表現(xiàn)出相類似的成災(zāi)模式(圖7)。

首先原始斜坡體高差大，坡度陡，形成的風(fēng)化層厚度大，縱向沖溝發(fā)育，無(wú)明顯的變形現(xiàn)象。在降雨、人工開挖條件下，斜坡局部發(fā)生應(yīng)力集中，地面偶見拉裂、局部下挫，導(dǎo)致上部巖體產(chǎn)生卸荷裂隙，特別是在滑坡中后緣的軟弱巖體，產(chǎn)生擠壓破碎帶。在持續(xù)的重力作用及蠕滑變形作用下，后緣坡頂硬巖開始發(fā)育拉張裂縫，后期長(zhǎng)期降雨灌入，裂縫逐漸擴(kuò)大，斜坡整體處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。在臨界降雨條件下，降雨使斜坡巖體內(nèi)部孔隙水飽和，部分區(qū)域甚至喪失抗剪強(qiáng)度變成碎屑流，雨水促使滑坡后緣拉裂縫、巖體軟弱結(jié)構(gòu)面形成完成滑動(dòng)面，最后發(fā)生滑坡?；聠?dòng)前，坡體后緣有明顯崩塌滾石，滑坡迅速啟動(dòng)，后緣持續(xù)崩滑，整體大規(guī)?；贫逊e，形成滑坡災(zāi)害。

圖7 滑坡成災(zāi)模式圖Fig.7 Map of the landslide pattern

5 討論與結(jié)論

5.1 討論

科學(xué)防治地質(zhì)災(zāi)害，要從地質(zhì)環(huán)境歷史、現(xiàn)狀和未來全面考慮問題，逐步建立地質(zhì)災(zāi)害防治文化是正確的選擇[21]。對(duì)于三峽庫(kù)區(qū)渝東北山區(qū)，重慶市地方政府對(duì)于近程滑坡的“四重”網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)預(yù)警體系取得了一定成效，但對(duì)于論文中提到的高位高?；?，由于早期識(shí)別難度大以及傳統(tǒng)調(diào)查方的缺陷，目前還存在較大隱患。作者參與中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局災(zāi)害地質(zhì)調(diào)查二級(jí)項(xiàng)目，深感對(duì)于此類滑坡應(yīng)加強(qiáng)新監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，如InSAR、Lidar等遙感技術(shù)，提高早期識(shí)別及排查能力，為地方政府的地質(zhì)災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)提供技術(shù)支撐。此外，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害科普工作，提高群眾及地質(zhì)災(zāi)害群測(cè)群防員對(duì)此類滑坡的認(rèn)識(shí)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)滑坡隱情，避免造成更大的損失。

5.2 結(jié)論

(1)巫溪縣位于南大巴山褶皺構(gòu)造帶核心部位，區(qū)內(nèi)多發(fā)生高位高危遠(yuǎn)程碎屑流滑坡，該類滑坡具有危害性大、隱蔽性強(qiáng)、早期識(shí)別難度大的特點(diǎn)，增加了防災(zāi)減災(zāi)的難度。

(2)根據(jù)青崖滑坡運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，將滑坡分為滑源區(qū)、鏟刮區(qū)、拋射堆積區(qū)。對(duì)于這類高位高速遠(yuǎn)程滑坡，提出了高位崩滑—高速啟動(dòng)—碰撞解體—高速鏟刮—拋射堆積的運(yùn)動(dòng)模式，為下一步研究滑坡的動(dòng)力學(xué)機(jī)制提供了基礎(chǔ)。

(3)高陡的地形地貌、特殊的構(gòu)造條件、典型的斜坡結(jié)構(gòu)是滑坡發(fā)育的主要誘發(fā)因素;持續(xù)一周的降雨是滑坡發(fā)育直接誘發(fā)因素；斜坡上部二疊系炭質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r的崩落是導(dǎo)致斜坡中下部原本就處于孔隙水飽和狀態(tài)下的志留系粉砂巖碎屑或殘坡積層失穩(wěn)并轉(zhuǎn)化為碎屑流的重要因素；同時(shí)孔隙水壓力在滑坡的運(yùn)動(dòng)過程中發(fā)揮著重要作用。