夏 雨，代鑫龍, 周家英

(1.中國十九冶集團(tuán)有限公司勘察設(shè)計分公司, 四川成都 611700;2.四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局一零六地質(zhì)隊， 四川成都 611100)

貴州省仁懷市合馬鎮(zhèn)滑坡形成機(jī)理及穩(wěn)定性分析

夏 雨1，代鑫龍2, 周家英1

(1.中國十九冶集團(tuán)有限公司勘察設(shè)計分公司, 四川成都 611700;2.四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局一零六地質(zhì)隊， 四川成都 611100)

以地質(zhì)分析為基礎(chǔ), 分析了合馬鎮(zhèn)大型滑坡的發(fā)生過程。指出在新建荷載下巖層中軟弱層發(fā)生拉裂破壞，在強(qiáng)降雨情況下，地下水侵入拉裂裂縫進(jìn)一步軟化該層巖體。滑坡的過程包括新荷載的形成、拉裂蠕變、地下水匯聚、貫穿滑動。

順層滑坡; 形成過程; 機(jī)理分析

2013年3月, 貴州省仁懷市發(fā)生大型滑坡,直接危害到美酒河股份有限公司以及貴州飛天盛世酒業(yè)股份有限公司的生產(chǎn)和人身財產(chǎn)安全。截止現(xiàn)場勘察結(jié)束，滑坡仍處于變形階段。美酒河股份有限公司以及貴州飛天盛世酒業(yè)股份有限公司的生產(chǎn)廠房均有不同程度的開裂變形?；麦w縱向(東西方向)長70～120 m，橫向?qū)?00～300 m。前緣剪力出口與原地貌溝谷平齊，基本沿溝底砂巖頂面剪出(圖1、圖2)。

圖1 滑坡全貌

圖2 滑坡前沿剪出口

為了對滑坡治理提供理論依據(jù)，我公司對該邊坡進(jìn)行了詳細(xì)的地質(zhì)調(diào)查。作者本人在現(xiàn)場進(jìn)行了一些調(diào)查，本文為此次調(diào)查研究獲得的一些初步認(rèn)識，并希望通過本文為我們對基巖順層滑坡認(rèn)識與治理提供一些幫助。

1 滑坡區(qū)基本地質(zhì)條件

滑坡區(qū)屬于云貴高原向四川盆地過渡的典型的山地地帶，山頂?shù)慕^對高程550 m左右,滑坡前沿河谷高程為387 m，寬度6～10 m,地形相對高差170 m,巖層呈單斜產(chǎn)出，總體傾向東南方向，山體由侏羅系中統(tǒng)下沙溪廟組(J2x)砂、泥巖構(gòu)成，巖層呈單斜產(chǎn)出。受構(gòu)造作用影響,基巖構(gòu)造節(jié)理和風(fēng)化裂隙發(fā)育。主要有2組，第一組節(jié)理產(chǎn)狀256～266°∠57～67°，節(jié)理線密度為1～2條/m，呈閉合狀，泥質(zhì)膠結(jié)，節(jié)理面較平整，延伸長度為6～7 m。少數(shù)受風(fēng)化作用影響，張開2.0～5.0 cm，充填黏土及巖屑。該節(jié)理面為場內(nèi)主要優(yōu)勢節(jié)理。第二組節(jié)理產(chǎn)狀為60～70°∠73～83°，節(jié)理線密度6～7 條/m，呈閉合狀，泥質(zhì)膠結(jié)，節(jié)理面較平整，延伸長度大多為5 m以上。地層產(chǎn)狀為138°∠42°。走向與岸坡總體走向近平行, 屬順層岸坡。場區(qū)無斷層通過，場區(qū)穩(wěn)定性較好，受區(qū)域構(gòu)造作用影響影響，巖體較破碎。該滑坡土層肥沃自上而下共三層：

(1)素填土(Q4ml)：褐色、褐紅色，主要由黏性土組成，含有約20%的砂質(zhì)泥巖團(tuán)塊，粒徑為1～30 cm，顆粒分布不均勻，還含有少量植物根莖，結(jié)構(gòu)松散，為近期堆積，干-稍濕。

(2)侏羅系中統(tǒng)下沙溪廟組砂質(zhì)泥巖(J2x)：

2-1．侏羅系中統(tǒng)下沙溪廟組強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)泥巖(J2x)：紫紅色、褐紅色、灰白色，主要由粘土礦物組成，結(jié)構(gòu)大部分破壞，風(fēng)化裂隙很發(fā)育，巖體破碎，砂質(zhì)含量不均，局部夾砂質(zhì)條帶及團(tuán)斑，層理發(fā)育，層面手摸有滑感，遇水易軟化，暴露地表后失水干裂，呈碎片狀脫落，上部巖芯呈碎塊狀，砂泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，薄—中厚層構(gòu)造，場地大部分分布。

2-2．侏羅系中統(tǒng)下沙溪廟組中風(fēng)化砂質(zhì)泥巖(J2x)：紫紅色、褐紅色、灰白色，主要由粘土礦物組成，結(jié)構(gòu)部分破壞，風(fēng)化裂隙發(fā)育，巖體被切割成巖塊，砂質(zhì)含量不均，局部夾砂質(zhì)條帶及團(tuán)斑，層理發(fā)育，巖芯呈短柱狀、長柱狀和碎塊狀，層面手摸有滑感，遇水易軟化，暴露地表后失水干裂，呈碎片狀脫落，用鎬難挖，砂泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，薄-中厚層構(gòu)造。該層在場地整場分布。

2 滑坡發(fā)育特征

滑坡體邊緣在平面上總體呈倒U形(滑坡平面圖見圖1)，后緣裂縫明顯達(dá)到20～40 cm。滑坡體縱向(東西方向)長70～120 m，橫向?qū)?00～300 m。前緣剪力出口與原地貌溝谷平齊，基本沿溝底砂巖頂面剪出。

由于滑坡處于蠕變階段，現(xiàn)場勘察到前緣剪出口巖層由于擠壓變形，傾角變大。由于溝谷寬度在5～10 m之間滑坡體向前移動空間較小?；轮骰较?30～150°，滑體厚度6～7 m，體積約為52 800 m3?；碌湫推拭嬉妶D2?；聟^(qū)地面自西向東傾斜，滑動前地形坡度一般為50～60°地形較陡，滑坡體上有多處人工擋墻和廠房建筑，擋墻后方填土深度在3～6 m。地表變形主要以后緣大量張裂縫和側(cè)緣的羽狀剪切裂縫為主，滑坡體上已建擋墻等建筑有部分拉裂縫出現(xiàn)。概括起來, 合馬鎮(zhèn)滑坡具有如下特征: (1) 滑面傾角較陡,在50～60°之間; (2) 滑面深度不深, 兩側(cè)3～4 m, 中部5～6 m; (3) 變形和破裂過程較長(從發(fā)現(xiàn)裂縫到勘察完成前后有2～3個月的時間) ;(4) 滑后原始地形坡度變化不大; (5) 運(yùn)動方式單一,總體方向具有一致性;(6) 具有波浪式推進(jìn)的特征。

3 滑坡形成機(jī)理及特征

3.1 滑坡形成機(jī)理

事實(shí)表明, 新建廠房及擋墻的額外載荷造成的巖層中軟弱帶的變形，持續(xù)的降雨加劇變形，從而觸發(fā)了合馬鎮(zhèn)滑坡的發(fā)生?；麦w上的人工建筑的自重荷載在其中起到了促動的作用。

地下水為軟弱帶的進(jìn)一步破壞起到了浸泡軟化的作用。滑坡的過程包括新荷載的形成、拉裂蠕變、地下水匯聚、貫穿滑動。推斷預(yù)測的形成機(jī)理如下:

(1) 滑坡區(qū)受構(gòu)造作用的影響, 基巖的構(gòu)造節(jié)理和風(fēng)化裂隙發(fā)育, 利于降雨入滲;

(2) 原始坡體上部為不透水的泥巖層, 下部為相對透水的砂巖層, 水主要在砂- 泥巖界面和裂隙中流動;

(3) 持續(xù)降雨導(dǎo)致砂- 泥巖界面和裂隙長期處于被地下水浸泡狀態(tài)導(dǎo)致軟弱層進(jìn)一步軟化;

(4) 由于滑坡體巖層傾角較大，軟弱面的軟化,加上上部廠房及擋墻的建設(shè)使荷載不斷增加使坡體臨近極限平衡狀態(tài);

(5) 當(dāng)上部荷載達(dá)到一定程度, 軟弱面被水進(jìn)一步軟化的過程中，坡體將迅速潰裂、解體。

3.2 滑坡特征

由于滑坡是被水憋下來的, 所以具有以下特征:

(1) 其啟動、解體、滑動過程實(shí)際上就是軟弱面在一定荷載及被水軟化破壞的過程，只有在滑體受到阻力大于其荷載及本身自重時才會停止；

(2) 由于促使滑動的力主要是滑體及滑坡體上建筑物的重力勢能, 因此, 滑動速度較快；

(3)由于滑坡體前緣溝谷較窄，其滑行距離受到限制，所以其滑動距離相對較短；

(4) 滑動的起始階段比較長, 表現(xiàn)在地面的開裂、局部失穩(wěn)、緩滑等。在上部荷載積累到一定程度后,一旦有強(qiáng)降雨或長期雨水浸泡軟弱面，將會產(chǎn)生突然的快速滑動;

(5) 它的能量釋放主要是表現(xiàn)在地形的降低上。

4 結(jié)束語

合馬鎮(zhèn)滑坡發(fā)生過程中, 滑坡體上的人工建筑及持續(xù)降雨起到了決定性的作用。在西南地區(qū), 地形地質(zhì)條件類似于合馬鎮(zhèn)滑坡的斜坡分布較為廣泛。由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，土地資源的缺乏，在類似地質(zhì)條件的斜坡上修建人工建筑的情況很多，在特定的天氣條件下，易發(fā)生類似的順層滑坡。這類順層滑坡的邊界還表現(xiàn)出追蹤人工建筑密集區(qū)邊緣發(fā)育的特征。因此, 以地質(zhì)分析為基礎(chǔ), 查明紅層中的順層滑坡發(fā)生機(jī)理, 對預(yù)測防止該類型滑坡的發(fā)生區(qū)域、發(fā)生時間具有重要的實(shí)際意義。

[1] 張倬元, 王士天, 王蘭生,等. 工程地質(zhì)分析原理[M].北京：地質(zhì)出版社,2009.

[2] 曹衛(wèi)峰. 貴陽市順層滑坡及其防治對策[J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報,1998(11).

[3] 黃潤秋，趙松江，宋肖冰，等.四川宣漢縣天臺滑坡形成過程和機(jī)理分析[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì),2005(1).

夏雨(1989～)，男，學(xué)士，助理工程師，主要從事巖土勘察設(shè)計工作。

P642.22

A

[定稿日期]2014-12-19