吉堆滑坡地質(zhì)災(zāi)害特征及穩(wěn)定性分析

［關(guān)鍵詞］吉堆滑坡；地質(zhì)災(zāi)害；特征；穩(wěn)定性

吉堆滑坡位于芒康縣索多西鄉(xiāng)格朗西村，滑坡地理坐標(biāo)：N：29°17'21.29″，E： 98°58'29.39″，距離縣城126km，有G219國(guó)道直達(dá)，交通方便，但由于金沙江堵江事件，跨江大橋被沖毀。因此，對(duì)于其滑坡地質(zhì)災(zāi)害的研究具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

1. 滑坡區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件

芒康縣位于青藏高原東南邊緣，平均海拔4317 m，橫斷山脈北段，處于南北走向山脈他念他翁山和沙里魯山之間，從縣域中部穿過(guò)。地勢(shì)受地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及瀾滄江、金沙江及其支流水系的切割控制，隨著青藏高原的整體隆升，在后期侵蝕剝蝕作用下，在區(qū)內(nèi)形成了高山挾持狹長(zhǎng)河谷的地貌景觀，總體地勢(shì)特點(diǎn)表現(xiàn)為梁高谷低，溝谷深切，梁坡向就近谷地傾斜。

2. 吉堆滑坡地質(zhì)災(zāi)害基本特征

吉堆滑坡在平面上整體呈“圈椅狀”，滑坡最高點(diǎn)高程為3754 m，坡底高程為3001 m，高差753 m，平均坡度45°，滑坡方向355°，滑坡平均寬度約70 m，長(zhǎng)約600 m，面積約0.9863 km²，滑體平均厚度38 m，總方量約3748×10⁴ m³，屬特大型滑坡。

滑坡為老滑坡，滑體物質(zhì)的主要組成部分為坡洪積物，通過(guò)推測(cè)可知，下部巖石和碎石土的結(jié)合面便是滑床，滑坡主要為錯(cuò)位滑動(dòng)和蠕滑變形，滑動(dòng)面比較清晰。以運(yùn)移形式和滑動(dòng)力學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)展開(kāi)分類，可以把其歸于推移式滑坡一類。該滑坡處于初始蠕動(dòng)變形階段，主要表現(xiàn)為前緣拉張裂縫發(fā)育，滑坡后緣下挫并拉裂。據(jù)調(diào)查訪問(wèn)及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，該滑坡2000年初開(kāi)始處于蠕變狀態(tài)，2018年10月發(fā)生明顯變形跡象，滑坡體前緣出現(xiàn)拉裂縫及下錯(cuò)陡坎，坡體中部有多處房屋開(kāi)裂，裂縫走向與滑動(dòng)方向基本垂直，坡體后緣由緩變陡處形成一條圈椅狀裂縫。每年雨季該滑坡上切坡修建的土路，受強(qiáng)降雨作用影響垮塌，威脅過(guò)往人員安全[1]。

滑坡裂縫主要發(fā)育于滑坡前緣附近，滑坡后緣由緩變陡處形成一條圈椅狀裂縫，有貫通加劇變形趨勢(shì)。從滑坡體表面的拉裂縫可以看出，拉裂縫發(fā)育有明顯的分帶性和時(shí)序性，前緣受溝道侵蝕及河流的淘蝕作用變形破壞嚴(yán)重，拉裂縫發(fā)育，將現(xiàn)有的滑坡區(qū)分為強(qiáng)烈變形區(qū)和一般變形區(qū)。發(fā)育的主要拉裂縫和變形劃分如圖1所示：

3. 吉堆滑坡體的背景分析

3.1 水文分析

滑坡區(qū)主要地表水系為格拉轟曲，水面寬度1～8 m，水深0.5～1.5 m，水流較急，平均流速2～3 m/s，平均流量約20 m³/s。同時(shí)，據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘調(diào)查及走訪詢問(wèn)，滑坡區(qū)雨季地表水豐富，坡體上大多為耕地，滑坡東側(cè)沖溝發(fā)育，滑坡南側(cè)（左側(cè)）沖溝深度3～35 m，兩岸植被較好，目前為干溝。

3.2 地形地貌分析

滑坡區(qū)位于芒康縣東南部高山挾持狹長(zhǎng)河谷的地貌，總體地勢(shì)特點(diǎn)表現(xiàn)為梁高谷低，溝谷深切，梁坡向就近谷地傾斜，坡度較大，滑坡總體地勢(shì)呈南東高、北西低，最高點(diǎn)位于滑坡西南側(cè)山頂處，高程約3758 m，最低點(diǎn)位于斜坡北東側(cè)河谷地帶，高程約2994 m，相對(duì)高差約764 m，坡度上陡下緩，斜坡上土地類型主要為旱地、林地，植被發(fā)育，主要為灌木、喬木。

3.3 地質(zhì)構(gòu)造分析

從構(gòu)造方面而言，芒康縣大地構(gòu)造單元屬思茅陸塊，洋湖—金沙江結(jié)合帶和雙湖—瀾滄江結(jié)合帶之間。構(gòu)造帶在測(cè)區(qū)迅速往南拐彎，變窄，沉積巖相建造具有一定的復(fù)雜性，巖漿活躍，區(qū)域熱液、動(dòng)力變質(zhì)作用特別發(fā)育，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜性強(qiáng)。受各區(qū)域斷裂的影響，如東部字嘎寺—德欽斷裂、東部金沙江斷裂、西部瀾滄江斷裂，芒康縣境次級(jí)斷裂發(fā)育。

3.4工程地質(zhì)特征

立足于1：20萬(wàn)基礎(chǔ)地質(zhì)圖以及野外調(diào)查，根據(jù)巖土工程特性、結(jié)構(gòu)組合特征和沉積環(huán)境，把研究區(qū)主要地層巖性分成十個(gè)類別。土體按成因分為沖洪積砂礫石層（Ⅰ₁）、湖積砂礫石、黏土層（Ⅰ₂）、重力堆積碎石土層（Ⅰ₃）、冰川堆積砂礫石層（Ⅰ₄）；巖體分為堅(jiān)硬塊狀侵入巖巖組（Ⅵ）、塊狀灰?guī)r巖組（Ⅳ）、堅(jiān)硬塊狀火山巖、軟硬相間層狀砂巖、變質(zhì)巖巖組（Ⅲ）、軟硬相間層狀砂頁(yè)巖巖組（Ⅴ）、堅(jiān)硬厚層狀、砂礫巖巖組（Ⅱ）[2]。

4. 吉堆滑坡的危害特征

4.1 滑坡直接危害

滑坡一旦失穩(wěn)，將直接威脅滑坡體居住的8戶83人、牲畜、耕地以及過(guò)往車(chē)輛行人生命財(cái)產(chǎn)安全，直接經(jīng)濟(jì)損失約1000萬(wàn)元。

4.2 滑坡堵江風(fēng)險(xiǎn)分析

滑坡堵江危害參考芒康縣1：50000詳查報(bào)告中格拉轟曲溝小流域評(píng)價(jià)區(qū)滑坡堵溝判別。

滑坡堵江受限于地層、地形條件，分布于高峽谷區(qū)，在各種易滑地層中最為發(fā)育。瀾滄江與金沙江流域經(jīng)常出現(xiàn)地震活動(dòng)，河谷下切強(qiáng)烈，岸坡狹窄、高陡，巖體破碎，經(jīng)常三面臨空，山崩頻發(fā)，導(dǎo)致江流被堵住，主干河道或堵塞支溝形成險(xiǎn)灘或完全壩體。在雪融化或突降大雨的時(shí)候，崩塌和滑坡物質(zhì)在運(yùn)動(dòng)中容易轉(zhuǎn)變成泥石流，直接將河谷堵塞，甚至溪流口中會(huì)聚集諸多固體物質(zhì)，導(dǎo)致干流堵塞，如2018年10月11日凌晨，江達(dá)縣波羅鄉(xiāng)白格村發(fā)生山體滑坡，約2500×10⁴ m³滑坡體涌入金沙江形成堰塞湖，堰塞體順江長(zhǎng)約2 km，堰塞體高度61～100 m，最大蓄水量約4.42億立方米，導(dǎo)致云南、四川和西藏三省（自治區(qū)）受災(zāi)人數(shù)高達(dá)10.2萬(wàn)人，緊急轉(zhuǎn)移安置8.6萬(wàn)人；房屋倒塌數(shù)量超過(guò)3400 間，1.8 萬(wàn)間房屋受到程度不一的損壞；3.5×10³ hm農(nóng)作物受災(zāi)；沿江部分地區(qū)道路、橋梁、電力等基礎(chǔ)設(shè)施損失較嚴(yán)重。由降雨引發(fā)的滑坡導(dǎo)致江流被堵塞，進(jìn)而形成了堰塞湖，是引發(fā)滑坡的主要次生災(zāi)害，因?yàn)檠呷l(fā)生潰壩，經(jīng)常引發(fā)嚴(yán)重災(zāi)害，所以判別降雨造成的滑坡堵溝意義尤為重大[5]。

以過(guò)去（樊曉一等）滑坡水平運(yùn)動(dòng)距離、體積和垂直運(yùn)動(dòng)距離經(jīng)驗(yàn)關(guān)系為基礎(chǔ)，按時(shí)對(duì)降雨滑坡在無(wú)河流阻止時(shí)滑坡水平運(yùn)動(dòng)距離預(yù)測(cè)。

L = 2.601V^0.125 H^0.755

式中，L為滑動(dòng)距離（m）即滑坡滑動(dòng)前緣至滑坡堆積體前緣的直線距離；V 為滑坡規(guī)模（萬(wàn)方）；H 為滑坡前后緣高差（m）；L_河為滑坡滑動(dòng)前緣至河流對(duì)岸的直線距離。

根據(jù)表1分析，吉堆滑坡在5%、2%降雨頻率下滑動(dòng)規(guī)模分別為230.31萬(wàn)方和625.50萬(wàn)方，兩種條件下滑坡發(fā)生時(shí)可能完全堵塞格拉轟曲主溝道（如遇極端降雨或地震條件下，以評(píng)價(jià)區(qū)滑坡實(shí)際滑動(dòng)距離和堵塞程度為準(zhǔn)）。

5. 吉堆滑坡體的穩(wěn)定性分析

5.1 影響因素

滑坡的形成和發(fā)展變化受多種因素控制，主要包括下述幾個(gè)方面。

（1）地形地貌

吉堆滑坡位于格拉轟曲右岸，地貌屬峽谷地貌，坡體陡峭，前后緣高差700 m，斜坡體分布有多級(jí)階梯陡坎，同時(shí)該滑坡前緣坡度較大，且前緣易受格拉轟曲河流沖刷影響，易造成前緣失穩(wěn)，降低滑坡整體穩(wěn)定性。高而陡峭的斜坡地形從空間和勢(shì)能方面為蠕滑變形提供了有利條件。之所以形成滑坡，主要因素之一便是其特有地形地貌條件[3]。

（2）物質(zhì)組成及結(jié)構(gòu)

滑坡區(qū)下伏基巖為嘎金雪山巖群西渠河巖組（PT₁x）砂巖、灰?guī)r，上部為殘坡積碎石土，結(jié)構(gòu)不緊實(shí)，固體顆粒并未密切結(jié)合在一起，土地抗剪強(qiáng)度不高。降雨量較大的季節(jié)，坡體中滲入地表水，降低滑體抗剪度和滑面抗滑力，促使滑面土體的應(yīng)力平衡狀體發(fā)生變化，從而導(dǎo)致蠕動(dòng)變形和滑動(dòng)形成。

（3）降雨

據(jù)芒康縣近年降雨量資料，年最大降水量840.8 mm，日最大降水量40.6 mm，且多集中在5～9月，具有降雨時(shí)間和降雨量集中、短時(shí)強(qiáng)降雨量和連續(xù)多日強(qiáng)降雨量大等降雨特點(diǎn)。入滲的雨水促使土體容量增大，其抗剪強(qiáng)度以及滑帶土抗滑阻力、滑帶土抗剪強(qiáng)度降低，下滑力以及滑坡體的動(dòng)水壓力加大。下伏裂隙面貫通形成滑面，從而引發(fā)滑坡下錯(cuò)變形，誘發(fā)變形體的失穩(wěn)變形破壞。因此，強(qiáng)降雨是滑坡發(fā)生發(fā)展的主要因素。

（4）地震

芒康縣經(jīng)常發(fā)生地震，通過(guò)資料記載可知，20世紀(jì)80年代以來(lái)，發(fā)生了很多次5級(jí)左右的地震，而形成滑坡體的主要原因便是1999年發(fā)生的那次地震，地震活動(dòng)促使當(dāng)?shù)仄茐幕麦w巖土結(jié)構(gòu)以及地形地貌發(fā)生了變化，同時(shí)讓滑帶內(nèi)飽和中細(xì)粒土液化，抗剪強(qiáng)度顯著降低，引發(fā)滑坡[4]。

（5）人類工程活動(dòng)

農(nóng)業(yè)灌溉、公路修建等人類工程活動(dòng)對(duì)滑坡影響表現(xiàn)為開(kāi)挖不合理、地表水下滲導(dǎo)致滑坡前緣缺乏穩(wěn)定性等影響，所以人類工程活動(dòng)是導(dǎo)致滑坡變形的主要原因。

現(xiàn)階段，滑坡變形體正處于蠕動(dòng)變形期，主要體現(xiàn)在滑坡體中后緣裂縫不斷變多，裂縫的深度、寬度和長(zhǎng)度越來(lái)越大，滑坡周界清晰。蠕動(dòng)變形量不斷增大，由此可見(jiàn)，此滑坡變形越來(lái)越嚴(yán)重。通過(guò)分析滑坡體所處的地質(zhì)環(huán)境可以了解到，受強(qiáng)降雨和地震等諸多因素的影響，滑坡的穩(wěn)定性會(huì)有所改變，只要一種或多種因素影響滑坡體，必定會(huì)導(dǎo)致滑坡滑動(dòng)加重，甚至出現(xiàn)整體滑動(dòng)等嚴(yán)重后果。

5.2分析模型及分析方法

（1）分析模型

根據(jù)鉆探揭露，該滑坡滑動(dòng)面為基覆界面，滑坡穩(wěn)定性計(jì)算模型選取主剖面進(jìn)行條分（圖2），對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算。

（2）分析方法

按《滑坡防治工程勘查規(guī)范》（GB/T32864-2016）要求，同時(shí)和此滑坡災(zāi)害的特點(diǎn)相結(jié)合，運(yùn)用剛體極限平衡法的傳遞系數(shù)法，對(duì)其剩余下滑推力以及穩(wěn)定性進(jìn)行定量分析和計(jì)算。計(jì)算公式如下：

經(jīng)計(jì)算，該滑坡穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3：

5.3 分析結(jié)果

計(jì)算表明，滑坡整體在天然工況下處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，但是在暴雨工況條件下或地震工況下處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，安全儲(chǔ)備不足。在未來(lái)持續(xù)暴雨或地震作用影響下，將降低滑坡的穩(wěn)定性，可能出現(xiàn)滑坡變形加劇的現(xiàn)象。

6. 結(jié)語(yǔ)

總而言之，隨著時(shí)代的不斷發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步，人們對(duì)各種地質(zhì)災(zāi)害的關(guān)注度越來(lái)越高。為了應(yīng)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害，本文基于對(duì)吉堆滑坡地質(zhì)災(zāi)害特征與穩(wěn)定性的分析，對(duì)該地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害特征有了清晰的認(rèn)識(shí)，可以為災(zāi)害治理提供數(shù)據(jù)支撐。