某巖質(zhì)滑坡多層滑帶勘查方法應(yīng)用研究

陳德龍，楊長明，王 恒

（重慶市二零八工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司，重慶 400700）

三峽庫區(qū)大量分布危巖、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，特別是庫區(qū)蓄水后加劇消落帶巖體裂隙發(fā)育，兩岸碎裂狀巖體、破碎狀巖體在地質(zhì)作用下形成多組裂隙結(jié)構(gòu)面，巖體受裂隙切割極易沿軟弱結(jié)構(gòu)面發(fā)生滑移。碎裂狀巖塊間夾風(fēng)化碎屑顆粒及黏土礦物充填，形成泥化夾層，且?guī)r體中分布多層強(qiáng)度較低的角礫狀泥巖及碎裂狀泥巖軟弱層，滑帶呈多層分布特征。

1 滑坡基本特征

研究屬構(gòu)造侵蝕剝蝕低山地貌，整體為一斜坡，地勢西高東低，分布高程530～695m，相對高差約165m?；缕矫嫔铣省叭σ巍睜?，縱長350～400m，橫寬180～230m，厚度20.70～69.00m，平均厚度約45.00m，面積7.30×104m2，體積320×104m3，為深層巖土混合滑坡。根據(jù)監(jiān)測矢量位移方向，結(jié)合滑動(dòng)面擦痕、裂縫展布方向等特征分析，滑坡主滑方向?yàn)?5°?；聟^(qū)裂縫發(fā)育，受裂縫及地形控制，滑坡邊界基本形成。后部出露基巖，以拉張縫控制范圍為界，分布高程670.00～677.00m；北側(cè)邊界以房地壩裂縫為界，剪切裂縫連續(xù)貫通延伸至前緣剪出滑動(dòng)面；南側(cè)邊界以斷層為界；前緣至分布高程560.00～565.00m。

1.1 滑體特征

滑體物質(zhì)主要為塊石土，包括碎裂狀泥巖、角礫狀泥巖、砂巖、泥灰?guī)r，厚度20.70～69.00m。角礫狀泥巖呈磚紅色，角礫狀，泥質(zhì)膠結(jié)，膠結(jié)程度中等，母巖巖性為泥巖，泥巖以角礫狀為主；碎裂狀泥巖呈紫紅色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，碎裂狀構(gòu)造，薄層狀，泥質(zhì)膠結(jié)，巖芯整體較破碎，多碎塊狀，少量短柱狀；泥巖塊徑一般8～50cm，塊徑大于10cm含量約70%，巖塊間裂隙由黏土礦物及泥質(zhì)充填，黏土含量約15%。砂巖塊體呈淺灰色、灰綠色、黃色夾紅褐色，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，薄-中厚層狀，礦物成分為石英、長石、云母等，巖芯表面局部見乳白色方解石晶脈。巖塊節(jié)理裂隙發(fā)育，巖芯多呈碎塊狀，少數(shù)短柱狀，塊徑一般10～52cm，塊徑大于10cm含量約80%，強(qiáng)度較低，錘擊易碎。巖塊間裂隙由黏土礦物及風(fēng)化碎屑充填，黏土含量約10%。泥灰?guī)r塊體呈淺黃色、淡黃色、褐色，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，碎裂狀構(gòu)造，薄層狀，巖芯極破碎，多碎塊狀，少量短柱狀，塊徑一般7～60cm，塊徑大于10cm含量約80%；巖塊節(jié)理裂隙發(fā)育，夾有風(fēng)化的黏土碎屑物，裂面平整，黏土充填，含量約10%；巖塊強(qiáng)度較低，錘擊聲啞，易擊碎，硬度低，風(fēng)化程度較高。

1.2 滑帶特征

勘查通過地面調(diào)查、鉆探及深部位移監(jiān)測工作，揭示明顯滑帶特征，主要包括兩層滑帶。

（1）主滑帶：巖性為角礫狀泥巖、碎裂狀泥巖及泥化軟弱夾層粉質(zhì)黏土夾碎石，滑面埋深12.60～69.00m；呈紫紅色、灰褐色，角礫含量70%～75%，塊徑0.3～4.0cm，呈棱角-次棱角狀，泥質(zhì)膠結(jié)，膠結(jié)程度較好。碎裂狀泥巖呈紫紅色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，碎裂狀構(gòu)造，偶見黏土充填，巖芯破碎多呈碎塊狀，強(qiáng)度較低。泥化軟弱夾層呈黏土狀，濕，可塑，黏手，滑膩，掰開可分辨出泥巖巖體結(jié)構(gòu)。絕大多數(shù)鉆孔均揭示明顯擦痕，深部位移監(jiān)測孔均揭示顯著變形，滑帶反映清晰。

（2）次級滑帶：巖性為角礫狀泥巖、碎裂狀泥巖及泥化軟弱夾層，滑面埋深6.70～46.60m。角礫狀泥巖呈紫紅色、灰褐色，角礫狀，泥質(zhì)膠結(jié)，膠結(jié)程度中等，泥巖風(fēng)化碎屑夾角礫，角礫含量60%～70%，塊徑0.5～6.0cm，呈棱角-次棱角狀。碎裂狀泥呈紫紅色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，碎裂狀構(gòu)造，偶見風(fēng)化碎屑及黏土充填，巖芯破碎，多呈碎塊狀，強(qiáng)度較低。泥化軟弱夾層為紫紅色泥巖碎屑顆粒夾灰綠色黏土礦物組成，滑面可見角礫光滑面及擦痕，黏土呈可塑狀，濕，塑性高，黏手。

2 勘查手段

研究區(qū)巖體主要為碎裂狀泥巖、碎塊狀泥灰?guī)r，巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，節(jié)理裂隙間充填粉質(zhì)黏土及碎屑物，發(fā)育泥化夾層和軟弱夾層。常規(guī)的勘探取芯不易發(fā)現(xiàn)鑒別滑帶，如何鎖定滑面深度位置，如何分析滑帶物質(zhì)特征，文章針對不同難題采用不同的勘查方法（見表1）。

表1 勘查方法

3 勘查方法應(yīng)用

3.1 深部位移監(jiān)測技術(shù)

研究區(qū)布置了6個(gè)深部位移監(jiān)測孔，首先保證鉆探取芯的基礎(chǔ)上，安裝完成深部位移監(jiān)測設(shè)備，通過數(shù)據(jù)采集分析鉆孔內(nèi)部巖土體位移變化特征，判定不同深度位移變化量，分析位移變量和累積位移變化等參數(shù)。

（1）深部位移監(jiān)測點(diǎn)SY1曲線在18～25m、38～43m段出現(xiàn)明顯突變，可能分布有滑面。根據(jù)鉆孔資料分析，孔深20.90～24.60m段為泥化夾層，推測24.60m處為次級滑面?？咨?8.80～43.00m為碎裂狀泥巖，在39.20m發(fā)現(xiàn)擦痕，推測43.00m處為主滑面。

（2）深部位移監(jiān)測點(diǎn)SY2曲線在46～47m、68～69m出現(xiàn)了明顯突變，存在滑面特征。根據(jù)鉆孔資料分析，孔深46.60～56.50m為碎裂狀泥巖，分布泥化軟弱層，推測46.00m處為次級滑面；孔深61.20～73.20m為 角 礫 狀 泥 巖，61.70m、66.30m、73.20m處可見角礫光滑面及擦痕，推測69.00m處為主滑面。

（3）深部位移監(jiān)測點(diǎn)SY3曲線在55.00m以上滑體呈整體突變，鉆孔資料顯示，孔深55.40～61.10m分布碎裂狀泥巖，巖體破碎易軟化，推測55.00m處為主滑面。

（4）深部位移監(jiān)測點(diǎn)SY4曲線只有一個(gè)較為明顯凸起拐點(diǎn)，在40.00m以上滑體呈整體運(yùn)動(dòng)。鉆孔資料顯示在30.90～54.30m分布泥巖，巖體破碎易軟化，推測40.00m處為主滑面。

（5）深部位移監(jiān)測點(diǎn)SY5曲線表現(xiàn)為底部位移很小，而上部位移大特征，在46m形成了明顯的拐點(diǎn)，為明顯的滑面特征；根據(jù)鉆孔資料顯示，孔深在30.90～54.30m分布泥巖，巖體破碎易軟化，推測46m處為主滑面。

（6）深部位移監(jiān)測點(diǎn)SY6曲線在43m以下形成了明顯的分布差異，該位置相對敏感，結(jié)合鉆探分析，推測43.00m以下存滑面。

根據(jù)SY1、SY2、SY3、SY4、SY5、SY6深部位移監(jiān)測數(shù)據(jù)，滑面深度位于33.00～69.00m，可準(zhǔn)確分析滑面的深度及范圍，基本鎖定滑面或滑帶的深度。滑坡主滑帶已逐步形成，次級滑帶已初步貫通。主滑面埋深12.60～69.00m（ZK10）,次級滑面埋深6.70～46.60m，滑坡目前整體處于勻速變形狀態(tài)。

3.2 分布式光纖傳感技術(shù)

采用分布式光纖傳感技術(shù)對滑坡應(yīng)變監(jiān)測、位移監(jiān)測，其分布式傾角傳感器，精確測量滑坡的變形特征。高精度地捕捉滑坡區(qū)域邊界及變形趨勢，結(jié)合BOTDA監(jiān)測界面破壞過程中光纖的應(yīng)變演化特征進(jìn)行耦合分析，研究鉆孔監(jiān)測深度為38.00m。根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)分析，鉆孔深度20.00m為次級滑帶，38.00m為主要滑帶。

3.3 巖礦鑒定

采用X射線熒光光譜儀發(fā)射X射線照射滑帶土樣，樣品激發(fā)出各種波長的X熒光射線，把混合的射線按不同波段分開，分別測量不同波長的X射線的強(qiáng)度，進(jìn)行巖礦物質(zhì)分析。經(jīng)巖礦鑒定分析，滑帶為泥質(zhì)沉積物，SiO2含量在50%～60%，Al2O3含量在18%～19%，F(xiàn)e2O3含量在6.5%～7.5%，MgO含量在3.5%～5.5%，K2O含 量 在2.5%～4%，Si∶Al∶Fe∶Mg∶K約為10∶6∶2∶1∶1，其中Si占絕對優(yōu)勢。礦物組成以石英、伊利石、含鐵物質(zhì)、綠泥石、蒙脫石為主，也含有少量高嶺土。滑帶物質(zhì)為粉質(zhì)黏土、碎塊石土或泥化夾層，土體結(jié)構(gòu)緊密，黏粒含量較高，土體呈稍濕，可塑狀，塑性高～極高，極黏手、滑膩。

4 結(jié)束語

通過地面測繪結(jié)合深部位移監(jiān)測技術(shù)、分布式光纖傳感技術(shù)及巖礦鑒定等成果分析，基本鎖定了滑坡滑帶深度及分布特征，同時(shí)分析滑面物質(zhì)組成特征，為滑坡穩(wěn)定性分析及發(fā)展變化趨勢分析打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，對下一步滑坡治理及類似工程的治理具有一定指導(dǎo)意義。