安岳縣橫廟鄉(xiāng)牛廠村滑坡、崩塌雙重災(zāi)害的特征分析與評價

曾強，朱國寶，楊劍紅，劉虹強，袁兆平，文建華

安岳縣橫廟鄉(xiāng)牛廠村滑坡、崩塌雙重災(zāi)害的特征分析與評價

曾強，朱國寶，楊劍紅，劉虹強，袁兆平，文建華

（四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊，成都 610213）

本文在安岳縣橫廟鄉(xiāng)牛廠村滑坡野外勘查成果基礎(chǔ)上，結(jié)合樣品試驗數(shù)據(jù)，對該滑坡的特征、形成機制以及穩(wěn)定性進行了綜合評價。結(jié)果表明：牛廠村滑坡為第四系殘坡積土體沿與下伏侏羅系遂寧組紫紅色泥巖、砂巖接觸面向下滑動的小型牽引式土質(zhì)滑坡?；w物質(zhì)成分主要為含碎石粉質(zhì)黏土，結(jié)構(gòu)較松散，自身穩(wěn)定性較差，加之強降雨及地表水下滲，同時受人類工程活動在滑坡體前緣形成了臨空界面，使前緣降低斜坡抗滑力，后緣增加斜坡下滑力，最終發(fā)生了滑坡跡象。在天然工況下趨于基本穩(wěn)定狀態(tài)，在強降雨或持續(xù)降雨等不利條件作用下趨于欠穩(wěn)定狀態(tài)，暴雨工況下更易失穩(wěn)。建議對牛廠村滑坡采取“樁板墻+排水溝+地面硬化+危巖清?！睂Φ刭|(zhì)災(zāi)害進行工程治理。

安岳橫廟鄉(xiāng)；滑坡；形成機制；穩(wěn)定性分析；

安岳縣處于四川盆地中部，是典型的紅層丘陵區(qū)，區(qū)域內(nèi)的侏羅系紅層砂、泥巖地層因其地形地貌、地層巖性等特殊的地質(zhì)背景及人類工程活動、降雨等影響因素作用下，其侵蝕作用堆積物常常形成崩塌、滑坡，且滑坡規(guī)模小、分布范圍廣為其特色，這些小規(guī)模、廣泛分布的滑坡常對分散農(nóng)戶、道路建設(shè)等構(gòu)成危害，分析和評價這些小規(guī)模崩塌、滑坡的特征、形成機制對于開展相應(yīng)調(diào)查、勘查具有典型性和指導(dǎo)意義（黃潤秋等，2008）。

1 滑坡特征

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查顯示，橫廟鄉(xiāng)牛廠村滑坡勘查區(qū)內(nèi)主要發(fā)育1處滑坡（H1）、2處危巖（WY1、WY2），另有一處危石（WS1），分布于292～332米高程段，相對高差約40m，總體剖面形態(tài)呈上陡-下緩，坡度10°～70°，平均坡度約45°左右，坡面植被覆蓋率高，覆蓋第四系殘坡積土質(zhì)層（圖1）?，F(xiàn)就各地質(zhì)災(zāi)害特征分述如下：

圖1 H1滑坡前緣北東側(cè)變形特征

圖2 H1滑坡后緣及上部巖質(zhì)斜坡

1.1 滑坡體（H1）

位于勘查區(qū)中部，滑坡面積約0.0011km2，占勘查區(qū)范圍10.4%，平面形態(tài)呈半橢圓形，滑坡方向約130°，滑坡前緣以坡腳民房后排水溝為界，滑坡后緣邊界位于地形陡-緩變化處第四系與基巖界線處，滑坡后緣裂縫發(fā)育，下錯明細(xì)，左、右以滑坡形成的裂縫發(fā)育而成的微沖溝為界?；麦w變形跡象較強烈，局部已發(fā)生明顯滑動，滑坡邊界剪切、拉張裂縫發(fā)育（圖1、圖2）。

表1 危巖體特征統(tǒng)計表

滑坡寬度主要受原開挖坡腳活動范圍控制，寬度最寬約45m，縱坡向水平長最大約37m，總面積約1085m2，滑坡體土體厚度2.4～3.5m，平均厚度約為3.0m，滑坡體體積約0.33萬m3，屬小型淺表層牽引式土質(zhì)滑坡。

該滑坡后緣后部（上部）陡坡為巖質(zhì)斜坡，斜坡傾向約130°，坡度40°～50°，基巖巖性為砂巖夾泥巖，層理產(chǎn)狀335°∠5°，節(jié)理不發(fā)育，主結(jié)構(gòu)面與斜坡傾向相反，屬反向坡，經(jīng)本次現(xiàn)場勘查，斜坡未發(fā)生任何變形，下方的滑坡對其也沒有影響，判定斜坡整體處于穩(wěn)定狀態(tài)（斜坡頂部危巖體除外）。

1.2 危巖體

危巖體受構(gòu)造控制外凸及砂、泥巖差異風(fēng)化形成凹腔所致，且節(jié)理發(fā)育，裸露巖體切割后在重力或雨水沖刷下崩落，被切割巖體有的處于臨界狀態(tài)形成危巖體，有的已脫離母巖形成危石，分別有2處危巖體和1塊危石（表1）。

WY1危巖體位于勘查區(qū)北東角，該危巖體高程325.3～+328.7m，主要由強風(fēng)化砂巖組成，危巖體高度約3.43m，寬度約3.34m，厚約3.77m，體積約43.16m3，由于巖石本身節(jié)理、裂隙對巖石的切割以及砂、泥巖差異性風(fēng)化等原因，將該危巖體被分割成3個獨立塊體（WY1-1、WY1-2、WY1-3），基本與基巖脫離，目前穩(wěn)定于下部基巖之上。危巖單體主要受裂隙和巖層的層間裂隙控制，節(jié)理裂隙產(chǎn)狀176°∠85°、227°∠88°、138°∠3°，節(jié)理裂隙密度1～2條/m，裂隙寬15～20cm，危巖體主崩方向為129°，上部局部形成凹腔，凹腔高度約0.3m，深度約0.5m。根據(jù)現(xiàn)場判斷該危巖體可能發(fā)生整體變形破壞出現(xiàn)崩落現(xiàn)象，處于基本穩(wěn)定-欠穩(wěn)定狀態(tài)，其失穩(wěn)破壞模式屬于滑移崩塌。其危巖體落石路徑主要為沿著所在坡面滾落至斜坡中下部（圖3）。

圖3 WY1 危巖體照片

WY2危巖體位于勘查區(qū)北東部，該危巖體高程321～+328.2m，主要由強風(fēng)化砂巖組成，其危巖單體高度7.25m，寬度約6.47m，厚度約4.19m，體積約173.61m3，危巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，節(jié)理裂隙產(chǎn)狀160°∠83°、242°∠85°、187°∠3°，節(jié)理裂隙密度1條/m，裂隙寬5～15cm，巖石較為破碎，危巖體主崩方向為166°。下方由于危巖體風(fēng)化掉塊形成凹巖腔，凹巖腔深4.2m，高5.3m。根據(jù)現(xiàn)場判斷該危巖體可能發(fā)生整體變形破壞，屬于墜落式崩塌，其危巖體落石路徑主要為沿著所在坡面滾落至斜坡中下部（圖4、圖5）。

圖4 WY2危巖體照片

圖5 WY2危巖體照片

危石WS1位于勘查區(qū)北部，該危石的高程325.6+327.6m，其危石長度2.65m，寬度約2.87m，高度約2m，體積約15.39m3，由于巖石本身節(jié)理裂隙對巖石的切割，加之后期風(fēng)化作用及樹木根劈作用，該處巖石基本與基巖脫離成為危石，置于陡坡上部的平臺之上，由2個塊體組成（WS1-1、WS1-2）。節(jié)理發(fā)育，節(jié)理裂隙產(chǎn)狀112°∠86°、213°∠87°、136°∠6°，節(jié)理密度1～2條/m，主崩方向116°。危石下部靠近陡坡一側(cè)因風(fēng)化掉塊形成凹巖腔，凹腔高度約0.5m，深度約0.4m。根據(jù)現(xiàn)場判斷該危石可能發(fā)生整體變形破壞出現(xiàn)掉塊崩落現(xiàn)象，處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，其失穩(wěn)破壞模式屬于滑移式。危石落石路徑主要為沿崩落塊體所在斜坡坡面滾落至斜坡中下部（圖6、圖7）。

圖6 WS1危石照片

圖7 WS1危石照片

綜上所述，危巖體強風(fēng)化面積約160.78m3，現(xiàn)場調(diào)查強風(fēng)化厚度約0.5m，該強風(fēng)化表層破碎方量約80.39m3；危巖體和危石總方量約232.16m3，屬小型崩塌體。

2 滑坡結(jié)構(gòu)特征

滑坡位于遂寧組之上的第四系殘坡積物，滑坡規(guī)模較小，為牽引式淺層土質(zhì)滑坡。滑坡外側(cè)及滑坡滑帶下部均為區(qū)域上大片分布的紫紅色薄層狀泥巖、粉砂巖，產(chǎn)狀較穩(wěn)定，傾角較緩，約1°～5°，小型交錯狀節(jié)理裂隙較發(fā)育（圖8）。

滑體：鉆探揭露滑體厚度為2.4～3.5m，滑坡平均厚度約3m。鉆井揭露滑塌體特征，其縱向表現(xiàn)為前、后緣較薄，中部較厚，橫向表現(xiàn)為兩側(cè)較薄，中部較厚?；w物質(zhì)主要由粘土、砂質(zhì)粘土夾少量碎石等組成。碎塊石含量少，分布不穩(wěn)定，局部可達(dá)20%～25%，棱角狀，直徑一般約為5～10mm，偶見20～30mm；碎石與粘土結(jié)合緊密度一般，該層為滑坡體主要構(gòu)成巖土體。

滑帶：根據(jù)鉆探揭露及地質(zhì)調(diào)繪結(jié)果分析，滑坡后緣及左前緣變形明顯，滑坡體邊部界線內(nèi)側(cè)呈明顯的下錯及拉張變形特征，4個鉆孔所揭露巖芯均可見較為清晰的滑帶土特征?；禄嬷黧w為第四系殘坡積物與下伏遂寧組基巖的接觸面，整體呈現(xiàn)滑體厚度中間厚-四周薄的特征。

3 滑坡變形特征

根據(jù)野外調(diào)查訪問，由于人類工程活動（滑坡體前緣人類開挖地基建房屋），滑坡體開始出現(xiàn)變形。該滑坡體變形始于2019年6月，坡體前后緣均先后出現(xiàn)微角度相交的裂縫，并伴有局部小型土體滑塌現(xiàn)象。受人類工程活動影響出現(xiàn)明顯的滑坡滑塌跡象，隨后受雨季強降雨因素，滑坡變形加劇，滑坡體后緣邊界外側(cè)房屋后排水溝排水不暢，多方因素共同作用，形成了威脅當(dāng)?shù)卮迕袢松碡敭a(chǎn)及生命安全的滑坡體?；麦w形成后給當(dāng)?shù)卮迕裆罴吧a(chǎn)均產(chǎn)生了較大的影響，受強降雨影響，滑坡前緣局部已經(jīng)到達(dá)了村民房屋后墻，直接對房屋造成威脅，同時間接威脅到下方其余4戶村民房屋?；麦w產(chǎn)生滑移后，當(dāng)?shù)卮迕褡园l(fā)進行了一定程度的裂縫修補、后緣截臨時排水溝及前緣人工清運土體等，一定程度遏制了滑坡的進一步變形及滑移。該滑坡體隨著雨季的結(jié)束，滑坡體暫未發(fā)生進一步明顯變形跡象，整體處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。

滑坡邊界裂縫發(fā)育，裂縫剖面呈“V”字形（現(xiàn)已回填），地表處最寬，向下逐漸收斂閉合。其中后緣頂部邊界裂縫，地表處寬0.5～0.7m，下錯高度1.2～1.5m，右側(cè)邊界裂縫地表處寬達(dá)0.8～1.2m，左側(cè)邊界裂縫地表處寬達(dá)0.6～0.9m。

滑坡體內(nèi)部，發(fā)育多條拉張裂縫，裂縫呈弧線形，走向總體呈南西-北東走向，裂縫L1長約28m，裂縫寬度約15cm，可見深度約70cm；裂縫，L2長約39m，裂縫寬度約15～20cm，可見深度約20～40cm；裂縫L3長約12m，裂縫寬度約10～15cm，可見深度約35～40cm；L4，L4長約22m，裂縫寬度約10～12cm，可見深度約15～20cm。滑坡體北東側(cè)，平行邊緣裂縫，發(fā)育裂縫L5，走向約115°，長約35m，裂縫寬度約35～50cm，可見深度約50～60cm。

圖8 滑坡結(jié)構(gòu)特征剖面圖

坡體滑動后將坡腳北東側(cè)村民房屋后約4m護面墻完全損毀，約2m長護面墻變形強烈，且護面墻上部混泥土硬化地面也完全損毀，見發(fā)育拉張裂縫，裂縫走向55°，寬3～5cm，可見深15～20cm。

根據(jù)野外實地勘查，結(jié)合鉆孔、槽探工程以及巖樣、土樣的取樣測試結(jié)果，確定該滑坡僅存在一個剪出口。

4 巖土體物理力學(xué)參數(shù)

勘查區(qū)基底巖層為侏羅系遂寧組紫紅色薄層狀泥巖、砂質(zhì)泥巖夾紫紅色薄-中層狀砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖及少量淺灰綠色長石石英砂巖。本次勘查在鉆孔共取8組中風(fēng)化巖石樣進行了室內(nèi)物理力學(xué)性質(zhì)試驗，試驗結(jié)果統(tǒng)計見表其有關(guān)巖石物理、力學(xué)參數(shù)值見表2。

表2 巖石試驗結(jié)果統(tǒng)計表

5 形成機制

5.1 滑坡形成機制

牛廠村滑坡主要誘因為連續(xù)強降雨，次要誘因為人類工程活動開挖地基及人為切放坡。滑坡原始地形總體坡度約10°，但滑坡前緣的1處人工陡坎，為滑坡的剪出形成了良好的臨空面，利于內(nèi)側(cè)土應(yīng)力釋放；同時，滑體物質(zhì)成分主要為碎石土，結(jié)構(gòu)較松散，自身穩(wěn)定性較差，利于降雨及地表水下滲。2019年6月雨季，由于強降雨的誘發(fā)作用，下滲地表水改變了土體物質(zhì)成分或結(jié)構(gòu)，致使土體強度降低，后緣裂隙中靜水壓力作用，穩(wěn)定性進一步降低。首先在坡腳形成塑性壓縮區(qū)，剪應(yīng)力集中，前部向臨空方向發(fā)生推移剪出；其次后部形成下錯拉裂縫，裂縫貫通后，降雨導(dǎo)致土體抗剪強度急速降低，最終導(dǎo)致局部失穩(wěn)?；聻榈谒南禋埰路e土體淺表層小型土質(zhì)滑坡，滑坡變形破壞模式為淺表層溜滑。

5.2 危巖形成機制

危巖體主要發(fā)育分布在陡崖和陡坡上，為危巖體的變形破壞提供了高陡的臨空面，使巖體易在自身重力產(chǎn)生卸荷作用下向臨空方向發(fā)生變形破壞，加之該危巖體均為砂巖，巖性較脆，受巖層產(chǎn)狀和巖體內(nèi)裂隙面的影響，切割巖體呈塊體狀，加之巖體掉塊形成凹巖腔，不利于巖體保持自身穩(wěn)定性，故隨著裂隙的擴展、延伸直至連通，巖體變形增大，脫離母巖的巖石向臨空方向位移，巖體抗力不斷減少，巖坡穩(wěn)定性不斷下降，形成危巖。按危巖形成的力學(xué)機制可分為滑移式、墜落式和傾倒式，區(qū)內(nèi)危巖以墜落式為主，滑移式次之。

6 穩(wěn)定性分析

6.1 穩(wěn)定性計算

本滑坡主要為松散堆積體沿著粉質(zhì)、砂質(zhì)粘土與下伏基底侏羅系遂寧組紫紅色泥巖、砂質(zhì)泥巖的接觸面滑動的的土質(zhì)滑坡，根據(jù)勘探剖面，滑面近似折線，因此本次穩(wěn)定性計算按照《滑坡防治工程設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》（DZ/T0219-2006）和《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）2009版的有關(guān)規(guī)定，采用傳遞系數(shù)法對滑坡進行穩(wěn)定性評價和推理計算，剩余下滑力計算按傳遞系數(shù)法。

傳遞系數(shù)法的計算公式如下：

剩余下滑力計算公式：

c、φ值選取：計算中所采用的巖土物理力學(xué)參數(shù)的選取合理與否，是計算評價滑坡穩(wěn)定性的關(guān)鍵所在，其中滑帶土體的抗剪強度參數(shù)C、j取值更是關(guān)系重大。具體參數(shù)根據(jù)鉆孔和槽探采取的巖土樣室內(nèi)試驗、經(jīng)驗類比及反演法綜合確定。

A、試驗取值

斜坡土體及滑帶土體均以粘土為主，根據(jù)大重度試驗取得天然重度，滑帶土體實驗值為天然狀態(tài)：C=28.94KN/m，j=18.76°；飽和狀態(tài)：C=24.16KN/m，j=16.38°。

B、反演取值

根據(jù)《滑坡防治工程勘查規(guī)范》（GB/T32864－2016），滑帶土抗剪強度參數(shù)反演采用如下公式進行反演計算（給定內(nèi)聚力c反求φ值）：

考慮剖面方向、坡體物質(zhì)結(jié)構(gòu)、各種試驗條件及方法的局限性，根據(jù)1-1’剖面和2-2’剖面穩(wěn)定性計算結(jié)果作為推薦取值，反演結(jié)果天然狀態(tài)：C=24.36KN/m，j=16.14°；飽和狀態(tài)：C=21.38KN/m，j=16.12°。

表3 潛在滑帶土抗剪強度參數(shù)表

6.2 計算結(jié)果及穩(wěn)定性評價

根據(jù)反演取得的參數(shù)，考慮坡體物質(zhì)結(jié)構(gòu)、各種試驗條件及方法的局限性，結(jié)合經(jīng)驗綜合確定滑坡的穩(wěn)定性和推力計算中潛在滑帶土的抗剪強度參數(shù)（表3）。

綜上所述，牛廠村滑坡目前在天然工況下處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，在暴雨、地震工況下處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。

7 結(jié)論與建議

（1）橫廟鄉(xiāng)牛廠村滑坡為第四系殘坡積土體沿與下伏侏羅系遂寧組紫紅色泥巖、砂巖接觸面向下滑動的小型牽引式土質(zhì)滑坡?；w物質(zhì)成分主要為含碎石粉質(zhì)黏土，結(jié)構(gòu)較松散，自身穩(wěn)定性較差，利于降雨及地表水下滲，下滲地表水在滑面富集、運移，致使滑帶土強度降低，不利于斜坡的穩(wěn)定。同時受人類工程活動在滑坡體前緣人為切放坡，形成臨空面，且并未對臨空面采取相應(yīng)的加固措施，存在較大的不穩(wěn)定隱患，使前緣降低斜坡抗滑力，后緣增加斜坡下滑力，為地質(zhì)災(zāi)害的形成提供了良好的外界誘發(fā)條件。

（2）牛廠村滑坡寬度最寬約45m，縱坡向水平長最大約37m，總面積約1085m2，滑坡體土體厚度2.4～3.5m，平均厚度約為3.0m，滑坡體體積約0.33萬m3，屬小型淺表層牽引式土質(zhì)滑坡。其后緣有2處危巖體和1塊危石。危巖體強風(fēng)化面積約160.78m3，現(xiàn)場調(diào)查強風(fēng)化厚度約0.5m，該強風(fēng)化表層破碎方量約80.39m3；危巖體和危石總方量約232.16m3，屬小型崩塌體，需共同治理。

（3）牛廠村滑坡目前在天然工況下處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，但滑坡后緣及中部拉張裂縫較為發(fā)育，前緣臨空界面依然存在，在降雨匯集下，仍可能發(fā)生變形滑動。經(jīng)本次穩(wěn)定性評價得知：在天然工況下趨于基本穩(wěn)定狀態(tài)，在強降雨或持續(xù)降雨等不利條件作用下趨于欠穩(wěn)定狀態(tài)。暴雨工況下更易失穩(wěn)。

（4）對于小型滑坡，根據(jù)剩余下滑力大小、防護對象與滑坡的關(guān)系，通常采用抗滑樁、擋墻等方式治理，根據(jù)本滑坡的實際情況建議采用“樁板墻+排水溝+地面硬化+危巖清?！钡姆绞綄Φ刭|(zhì)災(zāi)害進行工程治理。

（5）安岳地區(qū)地處丘陵地帶，人口密度較大，切坡建房現(xiàn)象普遍，應(yīng)加強地質(zhì)災(zāi)害防治宣傳。

朱國寶，楊劍紅，等. 2020. 資陽市安岳縣橫廟鄉(xiāng)牛廠村1組魯守偉屋后滑坡地質(zhì)災(zāi)害防治工程勘查報告[R]. 四川省地礦局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊.

黃潤秋，許強，等. 2008. 中國典型災(zāi)難性滑坡[M]. 北京：科學(xué)出版社.

侯利鋒. 2019. 成都新津獅子山滑坡形成機制及穩(wěn)定性分析. 四川地質(zhì)學(xué)報，(39)：100-105.

Characteristics and Evaluation of the Landslide in Niuchang Village, Hengmiao Township, Anyue County

ZENG Qiang ZHU Guo-bao YANG Jian-hong LIU Hong-qiang YUAN Zhao-ping WEN Jian-hua

(Regional Geological Surveying Team, BGEEMRSP, Chengdu 610213)

This paper has a discussion on characteristics and stability of the landslide in Niuchang Village, Hengmiao Township, Anyue County on the basis of field investigation in combination with laboratory analyses. The landslide is a small traction soil one of the Quaternary outwash sliding along the contact plane with the underlain Jurassic Suining Formation. Consisting of loose silty clay with broken stone, the sliding mass is unstable. Heavy rainfall and human engineering activities contributed to the landslide. The landslide tends to the basic stable state under the natural working condition, but tends to be less stable under the condition of heavy rain or continuous rain. Sheet-pile walls, discharge gutters, hardening ground and removing dangerous rock should be used for controlling the landslide.

landslide; stability analysis; control;Hengmiao Township, Anyue County

P642.21

A

1006-0995（2021）04-0650-06

10.3969/j.issn.1006-0995.2021.04.021

2020-05-12

曾強（1984— ），男，四川資中人，碩士研究生，高級工程師，長期從事水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查項目