甘肅舟曲河那滑坡變形特征及孕災(zāi)機(jī)理

朱彥鵬， 杜一博*， 楊校輝， 張衛(wèi)雄， 朱鋆川

(1.蘭州理工大學(xué)土木工程學(xué)院， 蘭州 730050； 2.甘肅地質(zhì)災(zāi)害防治工程勘查設(shè)計(jì)院， 蘭州 730050)

中國(guó)是亞洲、乃至世界范圍內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生數(shù)量占據(jù)總數(shù)前列的國(guó)家[1]。由于滑坡發(fā)生時(shí)間具有瞬時(shí)、不可預(yù)測(cè)的特點(diǎn)，近些年來(lái)，滑坡給中國(guó)人民帶來(lái)了極大的傷害。從1981年特大暴雨襲擊四川后造成6萬(wàn)多處滑坡、崩塌、泥石流等災(zāi)害的產(chǎn)生，到2008年汶川地震在約48 678 km2的影響區(qū)域內(nèi),造成約5萬(wàn)個(gè)地震誘發(fā)的滑坡災(zāi)害，再到2017年九寨溝MS7.0級(jí)地震誘發(fā)約200個(gè)面積大于 700 m2的滑坡[2-5]，均造成了巨大的損失。

舟曲縣毗鄰汶川、九寨溝等地，地處兩大構(gòu)造單元和三個(gè)地震帶交匯地帶，新構(gòu)造活動(dòng)活躍，山高坡陡、谷深溝窄，是中國(guó)四大滑坡高發(fā)區(qū)之一[1]。受區(qū)域復(fù)雜的地質(zhì)條件和氣候條件影響，近些年來(lái)該區(qū)域內(nèi)諸多不穩(wěn)定的滑坡頻繁發(fā)生滑動(dòng)，如2018年7月12日，江頂崖滑坡發(fā)生滑動(dòng)，總方量約5.0×106m3，堵塞白龍江，導(dǎo)致大面積區(qū)域受災(zāi)[6]。2019年7月16日，牙豁口滑坡滑動(dòng)，總方量約2.12×106m3，使岷江處于半堵塞狀態(tài)，嚴(yán)重威脅附近人民安全[7]。除此之外，還有2006年隴南滑坡、2018年果者村滑坡及鎖兒頭滑坡等[8]。

舟曲滑坡的誘發(fā)主要與地震擾動(dòng)及強(qiáng)降雨作用有關(guān)，具有很明顯的時(shí)空分布特征[9-10]。在時(shí)間分布上，滑坡大部分于夏末春秋之季形成，與降雨關(guān)系密切。在空間分布上，滑坡具有沿江、河、谷密集成帶、舟曲-武都地區(qū)分布密度相對(duì)最高的區(qū)域分布特征。顯然，這種分布特征與活躍的構(gòu)造和高烈度的地震帶聯(lián)系密切。地震和降雨作為滑坡的兩大主要誘發(fā)因素，在過(guò)去的幾十年間，諸多學(xué)者在兩者單一作用及耦合作用下滑坡發(fā)育及分布規(guī)律等方面進(jìn)行了深層次的研究并取得了豐富的碩果[11-14]，有些學(xué)者以滑坡歷史資料為研究對(duì)象，通過(guò)數(shù)學(xué)手段進(jìn)行滑坡閾值的確定及預(yù)測(cè)，以圖對(duì)滑坡災(zāi)害進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)[15-17]。但是，由于數(shù)學(xué)計(jì)算的數(shù)據(jù)要求較高，現(xiàn)實(shí)條件很難滿(mǎn)足，無(wú)法解釋滑坡發(fā)展的復(fù)雜時(shí)空變幻，只能從科學(xué)的角度去了解閾值的影響因素。有些學(xué)者從模型試驗(yàn)、有限元模擬、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)合進(jìn)行滑坡孕災(zāi)機(jī)理及穩(wěn)定性的研究，推動(dòng)了滑坡孕災(zāi)機(jī)理的研究[18-21]。但是，降雨、地震、溫度等相互作用下滑坡的綜合研究較少，尤其是在地震后降雨誘發(fā)滑坡的孕災(zāi)機(jī)理方面的研究更是乏善可陳。

位于甘肅省舟曲縣武坪鄉(xiāng)的河那老滑坡破壞現(xiàn)象豐富、獨(dú)特，孕災(zāi)機(jī)制復(fù)雜，產(chǎn)生后果較為嚴(yán)重，類(lèi)似滑坡案例報(bào)道甚少。為及時(shí)查明災(zāi)情，理清孕災(zāi)機(jī)理，判定滑坡?tīng)顟B(tài)，現(xiàn)綜合運(yùn)用地質(zhì)資料[22]、衛(wèi)星遙感影像以及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查資料等多源數(shù)據(jù)，對(duì)滑坡范圍進(jìn)行劃定。并輔以鉆孔取樣、探井觀察、室內(nèi)試驗(yàn)及滑帶參數(shù)研究，對(duì)滑坡地層特性進(jìn)行研究。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)分析區(qū)域降雨和地震特征對(duì)滑坡的孕災(zāi)機(jī)制進(jìn)行判斷和闡述。研究成果對(duì)于舟曲地區(qū)這類(lèi)滑坡的孕災(zāi)機(jī)理和滑坡防治研究具有一定的借鑒意義。

1 河那滑坡地質(zhì)環(huán)境綜述

2018年7—8月，甘肅省舟曲地區(qū)內(nèi)出現(xiàn)大面積的強(qiáng)降雨天氣，強(qiáng)降雨導(dǎo)致舟曲縣范圍內(nèi)多處發(fā)生山體滑坡。在災(zāi)害發(fā)生后，位于舟曲縣武坪鄉(xiāng)河那老滑坡(以下簡(jiǎn)稱(chēng)河那滑坡)發(fā)生滑動(dòng)，多處變形加劇。為保障區(qū)域人民生命及財(cái)產(chǎn)的安全，對(duì)受災(zāi)區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造、巖土體物理力學(xué)特性、滑坡時(shí)空特征及物質(zhì)的成分組成進(jìn)行調(diào)查。通過(guò)無(wú)人機(jī)航拍(圖1)及現(xiàn)場(chǎng)勘查重點(diǎn)部位，查明其變形特征。

河那滑坡位于長(zhǎng)江流域嘉陵江水系拱壩河的一級(jí)支流斜坡地段，中心點(diǎn)地理坐標(biāo)為東經(jīng)104°20′21.74″，北緯33°37′11″，坡向220°，平均坡度約12°，整體上陡下緩。斜坡上部為耕地及荒草地，中下部為居民聚集區(qū)，前緣緊鄰白崖壩河[圖1(a)]。2018年7月，受汛期連續(xù)強(qiáng)降雨的影響，河那發(fā)生山體滑坡，滑坡長(zhǎng)約1 080 m，寬80 m，厚度20 m，滑坡體積約為62×104m3[圖1(b)]，致使約700戶(hù)村民的房屋、耕地?fù)p壞，經(jīng)濟(jì)損失達(dá) 8 000 萬(wàn)元，給人們身心帶來(lái)了巨大的傷害。

圖1 無(wú)人機(jī)航拍及遙感影像圖Fig.1 Aerial and remote sensing images of UAV

1.1 氣象水文條件

舟曲縣屬北亞熱帶向北溫帶的過(guò)渡區(qū)，降水少而不均勻，夏秋多雨，年平均降雨量為447 mm。舟曲縣境內(nèi)水網(wǎng)主要由長(zhǎng)江支流嘉陵江的支流的白龍江、拱壩河、岷河、大峪溝、博裕河等組成，河流流量及水位主要受降雨控制[23]。強(qiáng)降雨多出現(xiàn)在7—8月，降雨日數(shù)最多為14 d。河那滑坡坡腳處的白崖壩河為季節(jié)性河流，由西向東流過(guò)，溝谷呈“U”字形，河床寬約10 m。針對(duì)區(qū)域內(nèi)廣泛分布的松散層孔隙潛水，根據(jù)泉水調(diào)查可知，區(qū)域內(nèi)地下水主要為構(gòu)造裂隙水，以潛水為主。受季節(jié)氣候影響，泉流量大部分地段小于0.1 L/s，局部地段大于0.1 L/s，地層含水層富水性較差，單井涌水量20～300 m3/d，水位埋深變化較大?？傮w來(lái)說(shuō)，滑坡區(qū)地表水和地下水豐富，地下水對(duì)巖土體影響極大，水文條件比較復(fù)雜?；聟^(qū)山體地形圖如圖2所示。

1.2 地層巖性

研究區(qū)地處青藏高原東緣，為秦嶺西翼與岷山山脈交匯地帶，屬秦嶺地層分區(qū)，地層出露依據(jù)其工程地質(zhì)性質(zhì)將其分為砂礫巖巖組、第四系松散巖組。其中，砂礫巖巖組由下白堊統(tǒng)組成，巖性為紫紅色礫巖、砂礫巖、含礫砂巖，夾少量灰白色灰?guī)r和砂質(zhì)葉巖。該巖組巖石成巖程度較低，泥、鈣質(zhì)膠結(jié)，巖石強(qiáng)度隨膠結(jié)物質(zhì)和膠結(jié)程度的不同變化較大。

1.3 地質(zhì)構(gòu)造

舟曲處于兩個(gè)不同大地構(gòu)造單元內(nèi)。以洋布梁子—大年一線(xiàn)為界，南部屬松潘-甘孜褶皺系的東北部分，活動(dòng)性小，褶皺、斷裂均不甚發(fā)育。北部屬秦嶺東西褶皺帶，活動(dòng)強(qiáng)烈，走向斷層發(fā)育[24]?；掳l(fā)育于坪定-化馬斷裂帶上部，主滑方向與斷裂帶走向近平行，屬坪定-化馬斷裂帶控制的滑動(dòng)。在長(zhǎng)期地質(zhì)構(gòu)造發(fā)展過(guò)程中均表現(xiàn)出沿北西構(gòu)造線(xiàn)方向形成大致互相平行的擠壓帶。

綜上，研究區(qū)受構(gòu)造活動(dòng)影響，山體斜坡破碎，結(jié)構(gòu)松散，加之山勢(shì)陡峭，地質(zhì)環(huán)境顯得十分脆弱；另外，滑坡區(qū)雨季較長(zhǎng)，降雨量較大，且由于人類(lèi)建筑多建于斜坡之上，植被稀疏，水土流失嚴(yán)重。因此，一系列綜合因素作用下使得舟曲地區(qū)成為中國(guó)滑坡高發(fā)、多發(fā)的地區(qū)之一。

2 河那滑坡分區(qū)變形特征

滑坡的災(zāi)變機(jī)理往往可以通過(guò)滑坡的變形特征來(lái)探究，而滑坡的變形特征取決于滑坡區(qū)的氣象水文、地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、地層特征[25]。因此，在進(jìn)行滑坡的災(zāi)變機(jī)理深度探究之前，對(duì)滑坡的變形特征應(yīng)盡可能有一個(gè)全面清晰認(rèn)識(shí)。通過(guò)對(duì)滑坡區(qū)的地質(zhì)勘查、資料查閱等手段，結(jié)合滑坡的坡體結(jié)構(gòu)、變形特征及空間分布情況，將2018年9月老滑坡復(fù)活滑動(dòng)的部分分為3個(gè)(H1、H2、H3)次級(jí)滑坡(圖3)，并詳細(xì)描述各級(jí)滑坡的位置、變形特征及分界范圍。各級(jí)次級(jí)滑坡的形狀、主滑方向及滑體等基本特征如表1所示。

2.1 H老滑坡

H老滑坡位于舟曲縣武坪鄉(xiāng)河那村、尕河壩村所在的斜坡上，斜坡坡向220°，平均坡度約12°，整體上陡下緩，斜坡上部為耕地及荒草地，中下部為居民聚集區(qū)，有鄉(xiāng)鎮(zhèn)簡(jiǎn)易水泥硬化路近東西向貫穿于斜坡中下部，坡腳為白崖壩河。老滑坡基本沿該斜坡山谷分布，平面整體呈長(zhǎng)條箕狀產(chǎn)出，剖面形態(tài)呈近折線(xiàn)型(人類(lèi)工程活動(dòng)影響較大)，滑坡后緣高程2 150 m，前緣高程1 960 m，相對(duì)高差190 m，老滑坡后緣呈圈椅狀，右側(cè)壁下錯(cuò)形成高約15 m坡度約70°的陡坡，老滑坡中后部封閉洼地較為明顯，為約70 m×120 m的凹坑，該處為地下水滲出點(diǎn)，滑坡前緣為白崖壩河，前緣見(jiàn)線(xiàn)狀地下水出滲點(diǎn)。

圖2 1∶500滑坡區(qū)山體地形圖Fig.2 1∶500 topographic map of landslide area

表1 各級(jí)次級(jí)滑坡基本特征

2.2 H1次級(jí)滑坡

H1滑坡位于老滑坡西北側(cè)即河那村東北側(cè)，平面形態(tài)呈長(zhǎng)條狀產(chǎn)出。其后緣位于老滑坡后緣處，前緣位于老滑坡中上部偏西側(cè)，相對(duì)高差約77 m?；卢F(xiàn)狀變形特征十分明顯：坡體受滑動(dòng)影響中上部鼓脹抬升明顯，表現(xiàn)出上陡下緩?；潞缶壪洛e(cuò)形成一個(gè)高約2.5 m坡坎[圖4(a)]且有多條張拉裂縫；滑坡中部出現(xiàn)一高約1 m的小型鼓丘，鼓脹裂縫大面積發(fā)育[圖4(b)]；滑坡中下部簡(jiǎn)易公路處發(fā)育兩組張裂縫，最大一處張裂縫寬0.28 m，長(zhǎng) 37 m，深0.14 m，下錯(cuò)高度0.01 m(后期對(duì)其進(jìn)行了為期一個(gè)月的監(jiān)測(cè)，截止到勘查工作結(jié)束的2018年10月16日，該裂縫寬增大至0.30 m，現(xiàn)已停止增長(zhǎng))；滑坡兩側(cè)各發(fā)育一組剪切裂縫，滑坡右側(cè)剪切裂縫[圖4(c)]長(zhǎng) 330 m，寬0.02～0.15 m，可見(jiàn)深度0.1 m，下錯(cuò)高度-0.4～0.2 m(負(fù)值表示滑體被抬升)，滑坡左側(cè)剪切裂縫[圖4(d)]長(zhǎng)360 m，寬0.03～0.15 m，可見(jiàn)深度0.1 m，下錯(cuò)高度-0.3～0.5 m。

圖4 H1分區(qū)滑坡變形特征Fig.4 Deformation characteristics of landslide in H1 division

2.3 H2次級(jí)滑坡

圖5 H2分區(qū)滑坡變形特征Fig.5 Deformation characteristics of landslide in H2 division

H2次級(jí)滑坡位于老滑坡西北側(cè)、H1次級(jí)滑坡西南側(cè)，平面形態(tài)呈長(zhǎng)條箕狀產(chǎn)出，后緣為荒地，坡體上修筑有簡(jiǎn)易鄉(xiāng)村道路、居民聚集區(qū)(河那村、尕河壩村)，前緣為白崖壩河。其變形特征為：坡體居民房屋大面積發(fā)育剪切裂縫、拉張裂縫、鼓脹裂縫(圖5)，總體上剪切裂縫呈羽狀或八字形分布，與主滑方向斜交或平行，在墻體上表現(xiàn)為南北錯(cuò)動(dòng)，上大下小的特征。

2.4 H3次級(jí)滑坡

H3次級(jí)滑坡位于老滑坡東南部即H2次級(jí)滑坡南側(cè)，平面形態(tài)呈簸箕狀產(chǎn)出?；潞缶墳楦?，坡體上修筑有簡(jiǎn)易鄉(xiāng)村公路、武坪中心小學(xué)，前緣為白崖壩河。受修路建房影響坡體縱剖面呈折線(xiàn)型，總體為上緩下陡?，F(xiàn)狀條件下滑坡中部發(fā)育一處陡坎，位于簡(jiǎn)易公路南側(cè)，中心小學(xué)北側(cè)，坡體已修筑漿砌石擋墻，滑坡前緣受坍滑影響形成一個(gè)規(guī)模較大的凹陷區(qū)(圖6)。

總體來(lái)說(shuō)，河那滑坡具有多級(jí)次級(jí)滑坡、長(zhǎng)距離滑動(dòng)的特征。其滑動(dòng)規(guī)模和變形特征相對(duì)于附近的江頂崖滑坡、牙豁口滑坡的滑體體積來(lái)說(shuō)，體量較小，但其滑動(dòng)變形特征、危害程度與這些滑坡相差無(wú)幾。

3 地層巖性及分層特征

為了明確滑坡區(qū)的地層序列特征及滑面特征，綜合采用以鉆探為主、井探為輔的方式對(duì)滑坡區(qū)的土層進(jìn)行原位、室內(nèi)試驗(yàn)等方面的測(cè)試。滑坡共布置鉆孔16個(gè)、探井8個(gè)，詳見(jiàn)圖7。對(duì)工程地質(zhì)進(jìn)行勘查，并得出4個(gè)沿主滑方向的滑坡地質(zhì)剖面圖，選取2個(gè)典型剖面進(jìn)行說(shuō)明，如圖8所示。

圖6 H3分區(qū)滑坡變形特征Fig.6 Deformation characteristics of landslide in H3 division

圖7 河那滑坡地質(zhì)勘查平面圖Fig.7 Geological exploration plan of Hana landslide

圖8 河那滑坡地質(zhì)剖面圖Fig.8 Typical geological profile of Hana landslide

通過(guò)調(diào)查及鉆孔揭露發(fā)現(xiàn)，勘探到粉質(zhì)黏土?xí)r，其上巖土體較為混雜，為磚紅色-青灰色強(qiáng)風(fēng)化砂礫、礫石、粉質(zhì)黏土混雜體，鉆進(jìn)時(shí)有明顯縮孔顯現(xiàn)，其余鉆孔可見(jiàn)擠壓痕跡，故判定滑面為黃褐色粉質(zhì)黏土層或強(qiáng)風(fēng)化砂礫巖與含礫粉質(zhì)黏土的基覆界面。因此，判定河那滑坡此次復(fù)活滑動(dòng)主要為土質(zhì)滑動(dòng)。土質(zhì)滑帶埋深4～10 m，如圖8～圖10所示。土質(zhì)滑帶上覆的滑體物質(zhì)主要由黃褐色粉質(zhì)黏土、含礫粉質(zhì)黏土和淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土組成。其中，黃褐色粉質(zhì)黏土層厚度變化較大，厚度介于0～5 m，主要分布于滑坡中下部以及耕地覆蓋區(qū)域，中下部含礫粉質(zhì)黏土和淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土主要分布在滑坡中上部，呈可塑-軟塑狀，濕-飽和，刀切呈光面，手搓可成條狀，搖震反應(yīng)中等，韌性中等，干強(qiáng)度中，夾少量礫石，粒徑為0.2～2 cm。

表2 巖土體物理力學(xué)參數(shù)

圖9 河那滑坡現(xiàn)場(chǎng)取土及典型滑體、滑帶特征示例Fig.9 Typical slide mass and slide zone characteristics of Hana landslide

總體而言，滑坡區(qū)地層厚度變化較大，物質(zhì)成分不均，物質(zhì)組成繁雜。且河那滑坡物質(zhì)成分較之同一白龍江流域其他滑坡的物質(zhì)有著顯著的差異，與諸如江頂崖滑坡、牙豁口滑坡、泄流坡等滑坡不同，河那滑坡物質(zhì)沒(méi)有黑色物質(zhì)。但其危害卻相差無(wú)幾。

圖10 河那滑坡中后緣土層特征示例Fig.10 Typical slide mass and slide zone characteristics of Hana landslide

4 成因分析及復(fù)活機(jī)理

為河那滑坡為大型多級(jí)推移式滑坡，歷史上發(fā)生多次蠕動(dòng)、變形。借鑒平推式滑坡成因機(jī)制[26]，并結(jié)合河那滑坡的地質(zhì)環(huán)境、變形特征、地層特性及滑帶特征研究其孕災(zāi)機(jī)理。

4.1 成因分析

河那滑坡的復(fù)活為多種因素共同作用引起的，主要由以下因素構(gòu)成。

(1)活躍地質(zhì)構(gòu)造形成有利滑動(dòng)地形地貌。多變的斷層活動(dòng)決定了復(fù)雜的地形地貌[27]。河那滑坡所在地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造活躍，斷層發(fā)育，其地形起伏強(qiáng)烈，呈現(xiàn)上陡下緩的特征，是推移式滑動(dòng)動(dòng)力的來(lái)源。巖土體厚度不均，界面隨地形起伏變化，滑坡整體呈長(zhǎng)條箕狀，后緣至分水嶺，以拉張下錯(cuò)為界。左右兩側(cè)以陡崖、陡坎、剪切錯(cuò)動(dòng)為界。前緣以白崖壩河、臨空面為界。滑坡前緣臨空，為土質(zhì)滑動(dòng)的形成提供了有利空間的變形條件。

(2)不良地層特性形成軟弱層。不良的地層特性為滑坡的形成提供了良好的力學(xué)基礎(chǔ)?；卤韺又饕煞圪|(zhì)黏土夾礫石、全風(fēng)化砂礫巖構(gòu)成，處于松散-稍密狀態(tài)?；鶐r主要為白堊系砂巖，呈磚紅色，成巖程度較低，表層呈全風(fēng)化或強(qiáng)風(fēng)化狀，遇水易軟化，透水性較低，是地層中的軟弱夾層。

(3)頻發(fā)地震形成內(nèi)部裂縫。河那滑坡處于兩個(gè)不同大地構(gòu)造單元和南北地震帶交匯地帶，屬于地震強(qiáng)烈區(qū)。歷史上曾有多次MS≥7.0級(jí)的地震發(fā)生。例如，2008年的汶川縣發(fā)生MS8.0級(jí)地震；2017年九寨溝縣發(fā)生MS7.0級(jí)地震。河那滑坡處于近期兩次大地震的嚴(yán)重影響范圍之內(nèi)[28-29](圖11、圖12)。地震后山體內(nèi)部應(yīng)力響應(yīng)劇烈，應(yīng)力集中現(xiàn)象明顯，使得山體堆積體力學(xué)強(qiáng)度遭到損傷，產(chǎn)生較大位移。較前緣和中部的變形特征來(lái)說(shuō)，河那滑坡后緣變形跡象十分明顯且裂縫較多，變形較大。

(4)高強(qiáng)度長(zhǎng)歷時(shí)降雨誘發(fā)滑坡?；聟^(qū)雨水分布不均，夏秋雨水充沛，滑坡發(fā)生前為舟曲地區(qū)汛期，降雨量大且持時(shí)較長(zhǎng)。滑坡區(qū)域2018年6—7月暴雨期間的雨量統(tǒng)計(jì)如圖13所示，降雨數(shù)據(jù)選取為6月1日—7月30日。從整體來(lái)看，降雨在6月下旬和7月上旬進(jìn)入長(zhǎng)時(shí)間的強(qiáng)降雨天氣。長(zhǎng)歷時(shí)的強(qiáng)降雨導(dǎo)致滑坡內(nèi)部含水率急劇上升，坡體中后緣地下水位接近1 m，坡體中下部土體形成飽和軟弱夾層，土體力學(xué)強(qiáng)度降低，抗滑力下降，坡體穩(wěn)定性不足，從而誘發(fā)斜坡滑動(dòng)失穩(wěn)。

4.2 復(fù)活歷程

較一般的地震和降雨耦合因素作用下發(fā)生的滑坡，地震后降雨誘發(fā)的河那滑坡產(chǎn)生的概率更高，且在舟曲地區(qū)產(chǎn)生的案例較多。震后降雨誘發(fā)的河那滑坡其地表變形破壞特征主要表現(xiàn)為后緣為下錯(cuò)拉張變形，兩側(cè)羽毛狀剪切裂縫，坡面順坡剪切裂縫十分發(fā)育。震后降雨型多級(jí)土質(zhì)滑坡孕災(zāi)特點(diǎn)為應(yīng)力-損傷-滲流，具有多重因素沿時(shí)空順序共同作用的特點(diǎn)，當(dāng)具備滑體、滑帶物質(zhì)及滑體堆積空間時(shí)，在一定的時(shí)間的地震動(dòng)力作用和隨后某時(shí)刻降雨滲流的作用下，斜坡即具有比單一地震動(dòng)力、單一降雨滲流更大的滑動(dòng)變形的概率。一方面，河那滑坡從左到右，從后緣到前緣，堆積體厚度逐漸減小，這反映了滑坡后緣和右側(cè)受到明顯的構(gòu)造作用。另一方面，結(jié)合H1滑坡、H2滑坡、H3滑坡變形跡象、地震資料查詢(xún)可知，短時(shí)間、高頻次地震作用影響后，斜坡中后緣坡體具有應(yīng)力集中現(xiàn)象，在坡體內(nèi)部和表面出現(xiàn)較多細(xì)小裂縫[30]。綜合探井1、2和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)可知，滑體滲透系數(shù)較單一原狀土體增大，空隙利用率升高。加之地震后某時(shí)刻，降雨使得地下水位抬升，坡體內(nèi)部含水率大大增加，便于形成軟弱夾層，這也是該區(qū)域內(nèi)古滑坡多次復(fù)活的主要?dú)v程(圖14)。

黑色圓點(diǎn)表示MS7.0九寨溝地震震中；黑色五角星表示河那滑坡圖11 九寨溝MS7.0地震降軌同震形變場(chǎng)[28]Fig.11 The descending coseismic interferogram and deformation field of MS7.0 Jiuzhaigou earthquake[28]

紅線(xiàn)為汶川地震地表破裂帶；灰線(xiàn)為活動(dòng)斷層；箭號(hào)代表不同形變尺度的GPS水平位移量；五角星代表河那滑坡； 斷層位移向東運(yùn)動(dòng)為負(fù)值，向西運(yùn)動(dòng)為正值圖12 汶川地震InSAR和GPS 水平位移觀測(cè)結(jié)果[29]Fig.12 Horizontal displacement of Wenchuan earthquake measured by InSAR and GPS[29]

圖13 武坪鄉(xiāng)6—7月降雨特征Fig.13 Typical slide mass and slide zone characteristics of Hana landslide in June and July

圖14 孕災(zāi)機(jī)理示意圖Fig.14 Schematic diagram of disaster pregnant mechanism of landslide caused by rainfall after earthquake

對(duì)于舟曲震后降雨型的土質(zhì)滑坡而言，除了滑體、滑帶、臨空變形及動(dòng)力源泉外，滑動(dòng)變形應(yīng)具備的條件還有邊界條件、坡體坡度。即震后降雨型的土質(zhì)滑坡滑動(dòng)變形應(yīng)具備可能的滑動(dòng)角度、合適的切割張拉范圍及可能的滑動(dòng)空間。總體而言，在先期地震作用下，形成一系列破碎巖土體(滲透系數(shù)大、整體強(qiáng)度低)，為滑坡的發(fā)生提供了優(yōu)良的物質(zhì)源泉。在降雨發(fā)生時(shí)，破碎巖土體為降雨的快速、深入的滲透提供了優(yōu)勢(shì)通道，迅速、準(zhǔn)確地滲入坡體內(nèi)部對(duì)滑帶進(jìn)行飽和、軟化，形成軟弱夾層。而舟曲地區(qū)山高溝深、斜坡角度較大，為滑坡的發(fā)生提供了合適的滑動(dòng)角度和可能的滑動(dòng)空間，因而舟曲地區(qū)斜坡頻繁發(fā)生此類(lèi)類(lèi)型的山體滑坡。

5 結(jié)論

舟曲地區(qū)諸如河那滑坡的地質(zhì)災(zāi)害較多，又不盡相同。但是，所有的地質(zhì)災(zāi)害均指向地震后產(chǎn)生裂縫，最后由降雨觸發(fā)，這其中存在諸多問(wèn)題亟待解決，如震后斜坡產(chǎn)生裂縫的數(shù)量及大小、裂縫對(duì)降雨入滲的影響、地震后降雨的關(guān)聯(lián)問(wèn)題等等，只有解決這些問(wèn)題才能將舟曲地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害消除于無(wú)形之中。河那滑坡作為舟曲地區(qū)典型的震后降雨型土質(zhì)滑坡，其滑動(dòng)變形危害范圍較大，滑坡產(chǎn)生的現(xiàn)象較一般地震、降雨造成滑坡不同，是多種因素共同作用而成。因此，初步對(duì)此類(lèi)滑坡通過(guò)多源手段進(jìn)行滑動(dòng)的孕災(zāi)機(jī)理研究，得出如下結(jié)論。

(1)河那滑坡為大型多級(jí)推移式堆積層滑坡，受其地質(zhì)構(gòu)造和氣候影響，主要由震后的降雨誘發(fā)主要表現(xiàn)為多級(jí)、多層、超長(zhǎng)。

(2)河那滑坡地質(zhì)厚度不均，土層及巖性變化較大，變形主要受控于土質(zhì)滑帶而產(chǎn)生。

(3)滑坡變形十分劇烈，具有明顯分區(qū)、分塊變形特征?；轮?、后緣較前緣變形較大，滑坡左右邊界變形清晰、強(qiáng)烈。滑帶滑動(dòng)特征顯著，具有十分明顯的搓揉、擦痕跡象。

(4)較其他地區(qū)的滑坡發(fā)生不同，河那滑坡處于地質(zhì)構(gòu)造活躍地帶，受先期頻繁發(fā)生地震的影響，形成一系列破碎巖土體和許多坡體裂縫，為滑坡的形成提供了重要的物源及入滲優(yōu)勢(shì)通道。最終，在降雨作用下，快速地產(chǎn)生軟弱夾層導(dǎo)致坡體滑動(dòng)。