陳家大院子滑坡變形特征與穩(wěn)定性評(píng)價(jià)分析

楊成程， 李 召， 柳 寅

(1. 四川省地質(zhì)工程勘察院集團(tuán)有限公司，四川成都 610072； 2. 國(guó)家管網(wǎng)集團(tuán)西南管道公司貴陽(yáng)輸油氣分公司，貴州貴陽(yáng) 550009)

2021年7月一輪強(qiáng)降雨后，從8月28日—8月29日區(qū)內(nèi)又普降暴雨及大暴雨，受降雨影響，四川達(dá)州市高新區(qū)斌郎街道辦事處火烽山村6組陳家大院子發(fā)生了滑坡地質(zhì)災(zāi)害。造成滑坡體上道路、房屋開(kāi)裂及位移，滑坡變形特征十分明顯。8月30日—8月31日當(dāng)?shù)卣跋嚓P(guān)部門及時(shí)組織農(nóng)戶安全有序撤離，并在各戶墻上張貼地質(zhì)災(zāi)害防害避險(xiǎn)明白卡，拉起安全警示線和條幅，并派專人對(duì)滑坡進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

本文分析了該滑坡變形演化歷史過(guò)程和變形特征，得到滑坡變形的關(guān)鍵誘發(fā)因素，通過(guò)不同工況下滑坡的穩(wěn)定性計(jì)算表明滑坡目前處于基本穩(wěn)定-穩(wěn)定狀態(tài)，對(duì)滑坡的變形與穩(wěn)定性作出了評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)，為滑坡監(jiān)測(cè)預(yù)警與防治提供了參考和依據(jù)。

1 滑坡區(qū)工程地質(zhì)概況

滑坡區(qū)總體位于丘間凹谷斜坡上，地形上大體呈“圈椅”狀，斜坡總體坡向約為357°，西側(cè)局部為9°～32°。地勢(shì)整體呈南東高西北低，向西北傾斜，地形坡度8°～45°，呈下陡、中緩、上陡的地勢(shì)特征。在微地貌上表現(xiàn)為陡(坡)坎與平臺(tái)相間，東西兩側(cè)斜坡又與平臺(tái)相連的特征，地形切割深一般3～8 m，相對(duì)高差一般2～6 m(圖1)。

從下往上大致可將斜坡分為四級(jí)階梯狀緩平臺(tái)，斜坡前緣中部3道相間的基巖陡坎將其分為第一級(jí)、第二級(jí)平臺(tái)，平臺(tái)長(zhǎng)56～90 m，寬一般3～10 m；第三道基巖陡坎頂部沿線與村道之間為第三級(jí)平臺(tái)，平臺(tái)長(zhǎng)170～220 m，寬60～70 m；村道及以上為第四級(jí)平臺(tái)。斜坡面上裂縫發(fā)育，延伸數(shù)米至百余米不等，裂縫走向主要分為2組，分別為24°～50°、80°～110°，裂縫寬1～54 cm，可見(jiàn)深2～70 cm，地面常沿裂縫沉降，沉降帶一般寬4～50 cm，局部可達(dá)1～2 m及以上，裂面一般較平，傾角陡，局部直立，多見(jiàn)泥質(zhì)充填，局部見(jiàn)泥巖碎塊石及角礫充填。

圖1 滑坡區(qū)地形地貌

滑體成份主要以粉質(zhì)黏土、強(qiáng)風(fēng)化泥巖為主，局部上覆為素填土。粉質(zhì)黏土呈可塑～軟塑狀，碎石含量5%～15%，粒徑一般2～8 cm；角礫含量一般5%～14%，粒徑一般小于1.8 cm，粗粒土大小分布不均，結(jié)構(gòu)較凌亂。強(qiáng)風(fēng)化泥巖巖質(zhì)軟，差異風(fēng)化嚴(yán)重，取芯多呈碎塊狀，常見(jiàn)泥化夾層，多呈軟塑狀，手搓可成條?；矠榉圪|(zhì)黏土及基覆界面下的強(qiáng)風(fēng)化泥巖和局部中風(fēng)化泥巖。強(qiáng)風(fēng)化泥巖巖體破碎，節(jié)理、層理裂隙發(fā)育，差異風(fēng)化嚴(yán)重，取芯多呈碎塊狀、散體結(jié)構(gòu)，巖質(zhì)不新鮮，巖性軟。中風(fēng)化泥巖，巖質(zhì)較新鮮，巖性較軟。遇水易軟化崩解，基巖抗風(fēng)化能力較查，存在差異風(fēng)化現(xiàn)象，形成潛在滑移面。

2 滑坡變形特征分析[1]

2.1 滑坡變形階段特征

根據(jù)分析，該滑坡變形經(jīng)歷3個(gè)階段。

(1)第1階段即臨空面的形成階段：2016年，長(zhǎng)田大道中段公路開(kāi)始建設(shè)，將斜坡前緣的坡體切開(kāi)，形成2～5 m高的陡坎，使斜坡前緣臨空，為H1～H3的形成創(chuàng)造了有利條件；同年擴(kuò)建村道，向路內(nèi)側(cè)挖方切坡，形成新的1～3 m高的陡坎，增加了村道內(nèi)側(cè)土體的臨空面。

(2)第2階段即初期蠕滑變形階段：2017在長(zhǎng)田大道中段公路建成后，斜坡前緣的土體蠕滑，居住在第三級(jí)平臺(tái)前緣的農(nóng)戶院壩出現(xiàn)了拉裂，局部房屋墻體及地面也出現(xiàn)了開(kāi)裂，并將邊坡中段(斜坡前緣中段)的上覆土體進(jìn)行了機(jī)械挖除，此后其變形特征不明顯。

(3)第3階段即滑移階段：2021年7月區(qū)內(nèi)普降暴雨，8月28日—8月29日區(qū)內(nèi)又降暴雨及大暴雨，受強(qiáng)降雨影響，斜坡地面及部分房屋墻體上出現(xiàn)了拉張裂縫，坡體滑移。

2.2 滑坡分區(qū)

根據(jù)滑坡地形地貌特征、裂縫發(fā)育特征、不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育特征，結(jié)合滑坡邊界特征等，將滑坡分為西側(cè)及東側(cè)2個(gè)變形大區(qū)，再分別將其分為3個(gè)變形亞區(qū)，其分區(qū)見(jiàn)圖2。

圖2 陳家大院子滑坡變形分區(qū)

2.3 滑坡分區(qū)變形特征

滑坡變形破壞特征按滑坡分區(qū)作如下詳細(xì)描述。

2.3.1 斜坡西側(cè)堆積層滑動(dòng)及拉裂變形區(qū)(Ⅰ)

2.3.1.1 前緣堆積層滑坡區(qū)(Ⅰ1)

位于斜坡西側(cè)前緣，縱長(zhǎng)12～16 m，寬約81 m，上覆粉質(zhì)黏土，根據(jù)調(diào)查及ZK2號(hào)勘探孔揭露，該層厚2.0～8.0 m；下伏泥巖差異風(fēng)化嚴(yán)重，區(qū)內(nèi)主要發(fā)育1條裂縫L16。該區(qū)主要由滑坡變形體H1組成， 滑體厚1～3 m，為淺表土體滑坡，滑坡堆積體對(duì)路邊窨井造成了破壞，同時(shí)把涵洞頂蓋向外側(cè)推移了1.6 m。

2.3.1.2 后部弱變形區(qū)(Ⅰ2)

位于H1西側(cè)、向南至村道下方一帶、向東延伸至勘探孔ZK13與ZK14間的范圍內(nèi)，縱長(zhǎng)27～75 m，橫寬約240 m，區(qū)內(nèi)斜坡地帶有蠕滑現(xiàn)象，并在地面和墻體上產(chǎn)生了裂縫變形，裂縫L12破壞了西側(cè)的暗渠，在村道下方西側(cè)邊界處可見(jiàn)0.5～2.6 m高的錯(cuò)落坎；裂縫L13在局部形成了寬60～200 cm的沉降帶。該變形區(qū)內(nèi)主要發(fā)育7條(組)裂縫。鉆孔揭露上覆土層厚2.7～9.0 m，所以區(qū)內(nèi)探槽均未揭穿，但在邊界附近的探槽TC4揭露到了粉質(zhì)黏土滑帶，厚約0.1 m。下伏泥巖差異風(fēng)化嚴(yán)重，偶夾薄層軟塑狀(含角礫)泥化夾層。該區(qū)部分在后緣堆積層滑坡(H4)的推移下可發(fā)生蠕滑變形，而斜坡地帶被下部H1滑動(dòng)有逐級(jí)牽引加速下滑的可能。

2.3.1.3 斜坡后緣堆積層滑坡區(qū)(Ⅰ3)

位于斜坡后緣，縱長(zhǎng)17～40 m，橫寬約170 m，主要由1處小型滑塌變形體H4組成，坡體物質(zhì)結(jié)構(gòu)松散～稍密，鉆孔揭露上覆土層厚3.6～14.4 m，滑體厚3.6～8.2 m。 H4在平面上呈條帶狀，其后緣邊界開(kāi)裂下錯(cuò)，形成20～100 cm高的錯(cuò)落坎。村道上拉張裂縫發(fā)育，變形明顯。該變形區(qū)內(nèi)主要發(fā)育6條(組)裂縫，其總體特征是拉張裂縫長(zhǎng)而寬，剪切裂縫短而窄。位于村道上的拉張裂縫L3長(zhǎng)約155 m，裂縫寬1～50 cm，使局部路段下錯(cuò)10～20 cm，西南側(cè)邊界由于受到擠壓使路面隆起約40 cm。道路內(nèi)側(cè)的房屋后側(cè)部分已倒塌，房屋后檐溝中發(fā)現(xiàn)滑床，滑距約40 cm，并在房前ZK17號(hào)勘探孔2.0 m處的粉質(zhì)黏土層中揭露到了滑面。同時(shí)通過(guò)區(qū)內(nèi)勘探孔揭露，下伏泥巖差異風(fēng)化嚴(yán)重，偶夾薄層軟塑狀泥化夾層。

同時(shí)斜坡發(fā)生蠕滑拉裂變形后，當(dāng)?shù)卣蓪Ｈ藦?月2日對(duì)滑坡進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置于村道上及其旁邊農(nóng)戶的墻體上，均位于本變形區(qū)內(nèi)，至10月3 日野外勘查結(jié)束，根據(jù)監(jiān)測(cè)人員資料統(tǒng)計(jì)，1#監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)變形量最大，達(dá)32.4 cm，2#監(jiān)測(cè)點(diǎn)變形量最小，為2.3 cm。經(jīng)監(jiān)測(cè)結(jié)果分析，在9月16日—9月18日勘查區(qū)內(nèi)下暴雨，16日—19日斜坡位移變形較明顯。

2.3.2 斜坡東側(cè)基巖滑坡及拉裂變形區(qū)(Ⅱ)

2.3.2.1 基巖強(qiáng)變形區(qū)(Ⅱ1)

位于斜坡東側(cè)前緣，縱長(zhǎng)34～47 m，寬約107 m，上覆粉質(zhì)黏土，根據(jù)ZK9及ZK10號(hào)勘探孔揭露，該層厚3.8～5.8 m；下伏泥巖差異風(fēng)化嚴(yán)重，局部含泥化夾層，其中強(qiáng)風(fēng)化泥巖層厚1.5～3.2 m，在ZK9號(hào)勘探孔的7.15 m孔深處見(jiàn)滑面。該區(qū)包括滑坡變形體H2、H3，為基巖滑坡，局部形成0.5～2.0 m的裂縫沉降帶，后緣裂縫L28形成1～2 m高的錯(cuò)落坎。該變形區(qū)前緣大部分已發(fā)生滑塌，對(duì)公路人行道造成了輕微破壞，對(duì)行人、車輛安全構(gòu)成了威脅。區(qū)內(nèi)主要發(fā)育11條(組)裂縫L18～L28。

2.3.2.2 基巖弱變形區(qū)(Ⅱ2)

位于整個(gè)斜坡前緣中段，由3道基巖坎構(gòu)成的一、二級(jí)平臺(tái)。縱長(zhǎng)20～33 m，寬約75 m，上覆10～30 cm厚的風(fēng)化殘積耕植土，下伏泥巖，根據(jù)ZK7及ZK8號(hào)勘探孔揭露，巖體差異風(fēng)化嚴(yán)重，局部含泥化夾層。區(qū)內(nèi)發(fā)育3處小型巖質(zhì)崩塌，對(duì)下方平臺(tái)上的耕地造成了一定程度的損毀，同時(shí)發(fā)育1條裂縫L17。

2.3.2.3 后部弱變形區(qū)(Ⅱ3)

主要位于第三級(jí)平臺(tái)上，縱長(zhǎng)約86 m，橫寬50～90 m，區(qū)內(nèi)在地面和墻體上產(chǎn)生了裂縫變形，裂縫L30在地面上形成了50～100 cm寬的沉降帶，下沉約12 cm。該變形區(qū)內(nèi)主要發(fā)育有5條(組)裂縫。勘探孔揭露上覆土層厚4.4～16.8 m。下伏泥巖差異風(fēng)化嚴(yán)重，偶夾薄層軟塑狀(含角礫)泥化夾層,其中勘探孔揭露強(qiáng)風(fēng)化層厚1.0～3.1 m。該區(qū)主要在基巖強(qiáng)變形區(qū)的滑移牽引下發(fā)生蠕滑變形。

3 滑坡影響因素分析

3.1 降雨及地下水對(duì)滑坡的影響

3.1.1 降雨的影響

區(qū)內(nèi)年平均降雨量介于1 150～1 200 mm之間，降雨量較豐富，且降雨多集中在5～9月，約占全年降雨量的75%，期間普降暴雨及大暴雨，據(jù)《四川省中小流域暴雨洪水計(jì)算手冊(cè)》中資料顯示，區(qū)內(nèi)24 h雨強(qiáng)可達(dá)231.0～283.8 mm。區(qū)內(nèi)排水溝道多被堵塞或被破壞，雨水漫流，在地表徑流過(guò)程中同時(shí)在重力作用下入滲至坡體內(nèi)，增加了坡體自重，軟化了軟弱結(jié)構(gòu)面，使其抗剪強(qiáng)度降低，影響坡體的穩(wěn)定性。

3.1.2 地下水對(duì)滑坡的影響

場(chǎng)地內(nèi)泉水出露較多，勘探孔中揭露地下水位埋深多為2.1～9.9 m，埋藏較淺，區(qū)內(nèi)地下水主要接受大氣降水入滲補(bǔ)給，沿基巖裂隙總體向斜坡下部運(yùn)移，在陡坎及地勢(shì)低洼處以下降泉的形式排泄。但區(qū)內(nèi)地下水對(duì)斜坡的穩(wěn)定性影響相對(duì)降雨來(lái)說(shuō)較小，但暴雨或持續(xù)降雨期，當(dāng)?shù)叵滤鐾杆圆畹姆圪|(zhì)黏土層時(shí)，將使土層軟化，同時(shí)也會(huì)軟化基巖中的軟弱層，對(duì)整個(gè)斜坡的穩(wěn)定性將產(chǎn)生較大影響。

3.2 人類工程活動(dòng)對(duì)滑坡的影響

近期斜坡區(qū)內(nèi)人類工程活動(dòng)主要為修路、建房，形成高陡邊坡，挖方切坡改變了原有地形地貌，破壞了坡體原有應(yīng)力平衡，工程建設(shè)不合理開(kāi)挖，構(gòu)成了斜坡的重要不穩(wěn)定因素。

3.3 巖土體結(jié)構(gòu)對(duì)滑坡的影響

斜坡上覆粉質(zhì)黏土，層厚較大，遇水易軟化；下伏泥巖差異風(fēng)化嚴(yán)重，特別是強(qiáng)風(fēng)化泥巖節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體破碎，地表水入滲軟化軟弱夾層(泥化夾層)和巖體，降低其物理力學(xué)性質(zhì)，形成不利的層面，對(duì)斜坡的穩(wěn)定性構(gòu)成了一定影響。

4 穩(wěn)定性分析與評(píng)價(jià)

通過(guò)各剖面穩(wěn)定性計(jì)算成果可以得出：目前，斜坡區(qū)在天然工況條件下處于基本穩(wěn)定-穩(wěn)定狀態(tài)，暴雨工況下處于不穩(wěn)定-欠穩(wěn)定狀態(tài)，與實(shí)際基本相符。

但根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪，斜坡區(qū)局部淺表層土體已發(fā)生了滑塌，尤其是斜坡體東側(cè)前緣地帶已經(jīng)發(fā)生滑塌；前緣基巖弱變形區(qū)基巖出露，巖體表層受卸荷裂隙的影響局部也出現(xiàn)了崩塌現(xiàn)象；以及后緣和西側(cè)前緣發(fā)生的淺表滑塌等，充分說(shuō)明了斜坡區(qū)有大量的淺表層松散土體存在滑塌可能。另外，斜坡區(qū)陡坎、陡坡發(fā)育，為淺表層松散土體滑動(dòng)提供了良好的臨空面，特別在降雨后易形成滑坡、崩塌等。

綜上所訴：斜坡區(qū)在天然工況條件下整體處于基本穩(wěn)定-穩(wěn)定狀態(tài)，暴雨工況下整體處于不穩(wěn)定-欠穩(wěn)定狀態(tài)。但在一定條件下，局部地帶可能發(fā)生滑坡、崩塌等。

5 結(jié)束語(yǔ)

滑坡目前變形較為明顯，整體處于基本穩(wěn)定-穩(wěn)定狀態(tài)，綜合分析陳家大院子滑坡形成的各種影響因素，其中地層巖性、地形地貌和地質(zhì)構(gòu)造組成是其內(nèi)在影響因素，而強(qiáng)降雨和人類工活動(dòng)是造成該坡體破壞的關(guān)鍵因素。通過(guò)勘查資料和地表宏觀變形調(diào)查可知，滑坡整體處于基本穩(wěn)定-穩(wěn)定狀態(tài)。但這種變形不得到遏制，會(huì)有進(jìn)一步加劇的趨勢(shì)。