唐軍峰，唐雪梅, 周 基,鐘輝亞，謝尚智

1.湖南科技學(xué)院土木與環(huán)境工程學(xué)院，湖南 永州 425199 2.中國電建中南勘測設(shè)計研究院有限公司，長沙 410014 3.湖南華安基礎(chǔ)工程有限公司，長沙 410000

0 引言

隨著全球氣候變化的加劇，滑坡、泥石流等頻繁發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害已經(jīng)成為制約人類經(jīng)濟發(fā)展、影響生存環(huán)境的主要因素之一。近年來，因水庫蓄水、庫水位升降、持續(xù)強降雨等多因素誘發(fā)的大型水利水電工程庫區(qū)滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害日益嚴重，不僅阻礙了水庫正常運行，也對人們的生命財產(chǎn)構(gòu)成了嚴重威脅[1-3]。

工程上通常采用監(jiān)測手段，結(jié)合數(shù)值計算方法來研究地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生、發(fā)展和治理過程，如：王浩等[4-5]基于深部位移監(jiān)測數(shù)據(jù)和有限元數(shù)值計算方法，研究了超高路塹邊坡開挖過程中的變形孕育過程和發(fā)生機理，提出了治理方案，指導(dǎo)工程施工；賀可強等[6]運用新灘滑坡兩個監(jiān)測點的垂直位移方向率，對該滑坡穩(wěn)定性演化過程與失穩(wěn)規(guī)律進行了后驗分析與評價，其分析預(yù)測結(jié)果與邊坡實際變形失穩(wěn)規(guī)律基本相吻合；盧書強等[7]基于現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查和變形監(jiān)測，研究了三峽庫區(qū)樹坪滑坡變形機制和影響因素，并對滑坡穩(wěn)定性進行了計算和預(yù)測；馮文凱等[8]利用FLAC3D軟件探究了降雨工況下貴州水麻坨滑坡變形失穩(wěn)的進程。此外，還有學(xué)者[9-11]開展了類似的研究工作。

從以上研究成果可以看出，在進行滑坡機理研究的過程中，大多數(shù)學(xué)者采用了較為單一的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析，而綜合運用多種監(jiān)測手段，采用包括地表位移、地表裂縫、地下裂縫、地下水位、地下水流量等多種指標監(jiān)測數(shù)據(jù)，進而分析滑坡變形機理的研究成果尚不多見。例如貴州劍河縣東嶺信滑坡，目前僅有魏寶龍等[12]、周偉杰等[13]、唐軍峰等[14]對其進行了單獨的滲流模型分析或蓄水前后的穩(wěn)定性計算，而滑坡堆積體的失穩(wěn)機制尚不完全清楚。為此，本文以貴州劍河縣東嶺信滑坡為例，基于現(xiàn)場詳細的地質(zhì)勘察，提煉、分析多種監(jiān)測數(shù)據(jù)之間的內(nèi)在關(guān)系，綜合研究滑坡堆積體的空間變形特征、演化過程和破壞機理，并采用數(shù)值方法進行多工況下的穩(wěn)定性計算與分析；以期探索導(dǎo)致滑坡堆積體產(chǎn)生變形破壞的內(nèi)在機制，為相關(guān)地質(zhì)災(zāi)害的治理提供依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

1.1 滑坡背景

東嶺信滑坡堆積體位于三板溪水電站庫區(qū)貴州省黔東南州劍河縣境內(nèi)，上游距離劍河縣柳川鎮(zhèn)1 km，處于三板溪水電站清水江中游右岸(圖1)，緊臨三板溪水庫，為一深層老滑坡。三板溪水庫于2006年1月下閘蓄水，2007年7月下旬，邊坡地表后緣相繼出現(xiàn)多起開裂、墻體錯動、房屋傾斜等地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象。從2009年開始開展監(jiān)測工作至2020年，在11 a的監(jiān)測期間，曾數(shù)次發(fā)生階躍式大變形。

滑坡區(qū)所在地地貌形態(tài)表現(xiàn)為構(gòu)造侵蝕中低山峽谷區(qū)，沿河兩岸大部分為陡坡峽谷地帶，臨江山頂高程為600～1 200 m，地勢雄偉，河谷深切呈“V”型，坡度多在40°以上，以40°～60°居多，岸坡相對高度100～230 m，多為橫向坡或斜向坡，局部系順向坡，河道蜿蜒，水流湍急，灘潭伴生，顯示構(gòu)造侵蝕河谷特征。

劍河縣屬副熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，暖濕多雨，多年平均降雨量為1 280.5 mm，有記錄的最大日降雨量為166.5 mm(2015-09-12)， 4—7月降雨量較集中，為當?shù)匮雌?豐水期)。

1.2 滑坡堆積體形態(tài)與規(guī)模

東嶺信滑坡堆積體位于三板溪水庫臨庫岸坡，上下游兩側(cè)為地形相對較高的山脊，與堆積體頂部西側(cè)兩山脊相連，岸坡總體走向N35°W(圖2)。

Ptbq1. 古元古界上板溪群清水江組第一段，凝灰?guī)r、砂巖；Ptbq2. 古元古界上板溪群清水江組第二段，凝灰?guī)r、砂巖；Ptbq3. 古元古界上板溪群清水江組第三段，細砂巖、板巖。

圖1 研究區(qū)地理位置(a)及地質(zhì)圖(b)

Fig.1 Geographical location (a) and geological map (b) of the study area

東嶺信滑坡堆積體后緣山體高程約700 m，前緣位于清水江河床，高程420 m左右，坡高約280 m。前緣沿岸坡展布長約600 m，垂直河流方向水平距離800 m，平面面積約29.1萬m2，在平面上表現(xiàn)為北東寬、南西窄的 “圈椅狀”地貌形態(tài)(圖2)，滑坡體軸線展布方向約為 50°N～60°E。堆積體坡面與上下游兩側(cè)山脊間分別為北北東向、北東東向略呈弧形大致相交于高程680 m左右的同源淺沖溝，滑坡堆積體上部高程650～700 m，地形平緩，南側(cè)后坡高陡，西側(cè)后緣坡低緩?；露逊e體前緣坡面最大坡角約49°，公路內(nèi)側(cè)的開挖邊坡為一級坡，最大坡高近80 m?；露逊e體前緣臨庫岸坡地形較陡，位于清水江河床附近，河床高程420 m左右，枯水期水位425 m，水庫設(shè)計水位475 m。堆積體前緣還揭露出擠壓松動巖體和擠壓破碎巖體，并可見明顯的夾層(圖3)。堆積體最大厚度約150 m，總方量2 000×104m3。

1.3 滑坡體物質(zhì)組成

東嶺信滑坡堆積體所處地區(qū)地層主要為板溪群清水江組第一段和第四系(圖1、圖4)。鉆孔揭露情況顯示：清水江組第一段巖性為淺灰色厚層塊狀變余凝灰質(zhì)砂巖、條帶狀凝灰質(zhì)粉砂質(zhì)板巖和灰色中厚層狀變余層凝灰?guī)r，巖石堅硬，屬硬質(zhì)巖類；第四系主要包括殘坡積物、地滑堆積物及人工堆積物，其中，地滑堆積物一般厚度為18～96 m，最大厚度約156 m，主要由粉質(zhì)黏土、巖塊碎石和碎裂巖體組成,是堆積體的主要組成部分(圖5a)?；瑤挥诨露逊e體底部滑面以上，以灰褐色、灰黃色、黃色和灰色含礫粉質(zhì)黏土為主，厚度為3～6 m。

圖2 東嶺信滑坡堆積體監(jiān)測與部分鉆孔布置

圖3 東嶺信滑坡堆積體前緣側(cè)面照片

為了查明滑坡體空間形態(tài)和物質(zhì)組成，同時對堆積體進行初期治理，2014年，在滑坡體內(nèi)沿著滑動面及其走向方向，開挖了2條排水隧洞(圖2)，每條隧洞含多條支洞，隧洞呈城門洞型，斷面尺寸均為3.0 m(寬)×3.4 m(高)，高程分別為500 m和580 m，最大開挖深度超過130 m。每條排水隧洞的長度(含支洞)1 km左右，隧洞內(nèi)布置數(shù)百個排水孔，每個排水孔長度30～50 m，用于疏排滑坡體內(nèi)的地下水，同時在洞內(nèi)還布置有裂縫計、(鉆孔)深部位移計、流量計和水位計等多種監(jiān)測儀器。排水隧洞位置見圖2和圖4，開挖后揭露的地質(zhì)情況見圖5b和圖6。由圖6可知，滑坡堆積體滑帶埋深大，在滑帶底部已經(jīng)發(fā)現(xiàn)明顯的擦痕，表明滑體已經(jīng)出現(xiàn)了一定程度的滑動變形，方向朝向河床，屬于典型的深部滑移。

2 滑坡堆積體變形特征

2.1 變形過程及特征

三板溪水電站東嶺信河段天然河水位高程425 m，設(shè)計河水位475 m(圖3)。2006年1月，三板溪水電站開始下閘蓄水，2007-04—2007-07，東嶺信河段庫水位由428 m高程蓄水至472 m高程，僅3個月的時間河水位上升了44 m，上升速率達0.478 m/d；2007年7月下旬，庫岸邊坡地表出現(xiàn)數(shù)條裂縫，岸坡有變形跡象[15]，監(jiān)測顯示，邊坡開始進入蠕滑變形階段；2011年，坡體內(nèi)的兩條排水隧洞施工過程中，隧洞的洞壁、拱頂和底板等部位出現(xiàn)裂縫，數(shù)量達數(shù)十條之多，并伴有襯砌掉塊、格柵拱架變形等現(xiàn)象，有關(guān)人員加強了巡視；2019年7月底，現(xiàn)場巡查發(fā)現(xiàn)，兩條排水隧洞內(nèi)均出現(xiàn)原有裂縫擴大、新裂縫增多，拱頂和洞壁出現(xiàn)噴混凝土掉塊、拱架扭曲現(xiàn)象；2019年8月初，筆者及相關(guān)工程技術(shù)人員到現(xiàn)場踏勘，開展專題研究治理工作[16]。

Ptbq1. 古元古界上板溪群清水江組第一段，凝灰?guī)r、砂巖；Q4del.第四系滑坡堆積體，包括①②③④，其中，①為含碎、塊石粉質(zhì)黏土層，②為塊、碎石夾粉質(zhì)黏土層，③為變形松動破碎巖體夾局部含粉質(zhì)黏土，④為含礫及碎石粉質(zhì)黏土。

圖4 東嶺信滑坡堆積體1-1′剖面

Fig.4 Profile 1-1′ of Donglingxin landslide accumulation

a. 修公路地表剝露；b. 排水洞內(nèi)開挖揭露。

東嶺信滑坡堆積體變形特征見圖7、圖8和表1。

2.2 變形監(jiān)測分析

東嶺信滑坡堆積體于2009年10月開始實施專業(yè)監(jiān)測。布置有地表位移全站儀監(jiān)測點13個、地表裂縫監(jiān)測點8個、水位監(jiān)測8孔、深部位移監(jiān)測2個；2014年2條排水隧洞施工完成后，在洞內(nèi)布置裂縫監(jiān)測點42個、洞內(nèi)流量監(jiān)測點4個。采用人工監(jiān)測的方式，監(jiān)測頻率一般為2次/月。

2.2.1 地表位移

東嶺信滑坡堆積體共布置13個人工監(jiān)測點，剖面1-1′上的4個地表位移監(jiān)測點布置見圖2，測得該斷面的地表位移歷時曲線見圖9。由圖9可知：監(jiān)測初期，地表位移變化量較大，表現(xiàn)為變形曲線相對較陡；至第一條排水隧洞(500 m高程排水隧洞)2011年開挖完成，特別是在2014年第二條排水隧洞(580 m高程排水隧洞)開挖完成后，位移曲線開始趨緩，但在每年雨季變形加速，雨季過后變形趨緩，總體上呈階躍式發(fā)展趨勢。

圖10給出了東嶺信滑坡堆積體典型年份各測點的變形速率和地下水位變化歷時曲線，從中可以看出其變化規(guī)律：1)由于兩條排水隧洞施工時間為2010-03—2014-10，在施工前期的2010年，監(jiān)測到地表變形的波動幅度較大，地表最大變形速率可達0.80 mm/d，地下水位在汛期(每年的4—7月)升高，汛期后略有降低。2)當兩條排水隧洞的開挖以及排水孔施工完成，能進行邊坡內(nèi)地下水的排泄后，地表變形的波動幅度大大降低，最大變形速率不足0.30 mm/d，遠遠小于施工前的速率(圖10b、c)。3)總體上，滑坡體的地表變形速率與地下水位關(guān)系密切。當?shù)叵滤惠^高時，變形速率增大；反之，變形速率減緩，特別是排水隧洞工程完成后，規(guī)律更為明顯(圖10b、c)。

a. ZK13揭露; b. 排水洞揭露。

攝于2007年。

攝于2019年。

表1 東嶺信滑坡堆積體裂縫統(tǒng)計

圖9 東嶺信滑坡堆積體地表位移、庫水位與日均降雨量關(guān)系

監(jiān)測結(jié)果表明，兩條排水隧洞的施工對降低地下水位和減緩邊坡變形效果顯著。

2.2.2 裂縫

如前所述，在東嶺信滑坡堆積體共發(fā)現(xiàn)地表和地下(排水隧洞內(nèi))裂縫數(shù)十條，目前有監(jiān)測數(shù)據(jù)的裂縫共50條(地面8條、兩個排水隧洞內(nèi)42條)。典型的裂縫變形監(jiān)測曲線見圖11。限于篇幅，圖中僅給出了部分典型的地表裂縫(LF05)和地下裂縫(500 m高程排水隧洞LF1-07、580 m高程排水隧洞LF2-12)的變形量及其變化速率歷時曲線。另外，作為分析依據(jù)，圖中還同時列出了同期地下水位歷時曲線。

從裂縫變形歷時曲線(圖11)可以看出：部分地表和隧洞內(nèi)的裂縫變形量從監(jiān)測初期開始便逐步增大，并且隨著時間的推移呈階躍式增長(圖11a)，其中，在每年的6—7月變化較大，尤其在2019年7月，地表和地下各測點的變形量曲線均出現(xiàn)了突變式的上升；在同一時間段，變形速率也急劇增大(圖11b)，最大變形速率達到0.41 mm/d(LF1-07)，遠超歷史同期。雨量監(jiān)測數(shù)據(jù)[16]顯示，2019年汛期降雨量累計值超過往年同期，從而導(dǎo)致地下水位也達到了歷史峰值，最大水位抬升量超過往年同期峰值水位7 m，與汛前先比，水位變幅甚至可達20 m(圖11b)；汛后地下水位回落至正常狀態(tài)，裂縫的變形量則逐步趨于穩(wěn)定，變形速率大幅下降(圖11b)。

a. 2010年; b. 2014年; c. 2018年。位移監(jiān)測點位置見圖2。

圖11 東嶺信滑坡堆積體裂縫變形量(a)及變形速率(b)與地下水位關(guān)系曲線

2.2.3 深部位移鉆孔測斜

深部測斜儀可以很快識別滑動帶的位置。東嶺信滑坡堆積體共布置深部位移孔2個，編號分別為ZK11和ZK15，位于滑坡堆積體前緣的500 m高程附近，具體布置見圖2。各孔初測時間始于2014年1月，歷年監(jiān)測曲線見圖12。根據(jù)監(jiān)測曲線可以發(fā)現(xiàn)，2個鉆孔曲線在深度60 m左右開始出現(xiàn)突變，表明該處是滑動帶的位置，這與多個勘探鉆孔揭露的滑帶位置基本一致。根據(jù)ZK15的監(jiān)測結(jié)果(圖12b)經(jīng)計算得知，孔口埋深1 m左右的變形速率從監(jiān)測初期(2014年)的0.050 mm/d降低至2016年底的0.008 mm/d；表明東嶺信滑坡堆積體前緣不同深度的巖土體變形呈現(xiàn)逐年減緩的趨勢，但仍處于緩慢蠕滑變形過程中。后因測斜管變形過大，超過量程而無法繼續(xù)觀測。

3 滑坡堆積體變形演化機制

東嶺信滑坡堆積體變形受多個因素的影響，形

圖12 東嶺信滑坡堆積體深部位移測斜曲線

成機制非常復(fù)雜，總體上可以分為地質(zhì)因素和環(huán)境因素。其中，地質(zhì)因素主要包括滑坡的形態(tài)、物質(zhì)組成和地質(zhì)構(gòu)造等，是內(nèi)因；環(huán)境因素主要包括水庫蓄水及庫水位升降變化和降雨作用等，屬外因[17-18]。

3.1 地質(zhì)因素控制滑坡堆積體變形

滑坡堆積體位于劍河區(qū)域性斷層SE盤，由于斷層切割，山體兩側(cè)失去約束，底部與層間夾層或?qū)娱g錯動以及NE向緩傾角追蹤結(jié)構(gòu)面組合，受河流下切，前緣臨空。在暴雨、地震和地下水等綜合因素作用下，岸坡巖土體歷史上發(fā)生大規(guī)模塌滑，甚至發(fā)生堵江，目前的滑坡堆積體為老滑坡的殘留堆積物，呈北東寬、南西窄的 “圈椅狀”地貌，為典型的滑坡地貌形態(tài)(圖2)。

地質(zhì)勘察和地表、地下排水隧洞開挖揭露均顯示，滑坡堆積體內(nèi)部結(jié)構(gòu)清晰，巖體相對松散。堆積體與基巖交界部位有明顯的滑帶，局部可見滑動擦痕，是滑坡變形的控制性部位。

3.2 環(huán)境因素誘發(fā)滑坡堆積體變形失穩(wěn)

3.2.1 水庫蓄水

蓄水前，天然河水水位低(圖3)，滑坡堆積體基本不受河水水位影響，這時的邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)；蓄水后，因河水水位抬升幅度太大，導(dǎo)致滑坡堆積體前緣底部大部分巖土體浸泡于水中，坡體內(nèi)地下水位大幅升高，孔隙水壓力增大，邊坡阻滑段抗剪強度大幅降低，從而激活了古滑坡體。隨著蓄水以來每年河水水位的大幅、頻繁地上升與消落(圖9)，滑坡堆積體內(nèi)動水壓力也相應(yīng)地頻繁變化，巖土體干濕循環(huán)交替，均會誘發(fā)邊坡變形。

3.2.2 雨季(汛期)持續(xù)強降雨

圖13—15分別給出了東嶺信地區(qū)多年來降雨量統(tǒng)計及其與滑坡堆積體內(nèi)地下水、排水隧洞流量之間的關(guān)系，其中：1)由多年來雨季(4—7月)降雨量統(tǒng)計柱狀圖(圖13)可知，2019年雨季總降雨量為歷年最大。2)由多年日均降雨量與地下水位之間的關(guān)系(ZK3位于邊坡中后部，孔內(nèi)的水位變化僅與降雨量有關(guān))(圖14)可知，降雨量與地下水位具有一定的同步性，總體上，當降雨量增大時，地下水水位升高；降雨量減少時，則地下水位相應(yīng)降低。前期本工程的勘察和監(jiān)測成果資料[14-16]表明，ZK3雨季的地下水位變幅6～8 m，ZK2、ZK13的水位變幅可高達20 m。由圖14還可看出，2019年7月，地下水位達到多年來峰值。3)由東嶺信地區(qū)2個排水隧洞內(nèi)流量與降雨量關(guān)系(圖15)可知，2019年2條排水隧洞的洞內(nèi)流量均達到歷史最大值，遠遠高于往年同期。

圖13 東嶺信地區(qū)多年雨季(4—7月)降雨量統(tǒng)計

綜合分析還發(fā)現(xiàn)：短期強降雨不會導(dǎo)致邊坡地下水產(chǎn)生明顯抬升，但持續(xù)降雨，特別是雨季的持續(xù)降雨會導(dǎo)致東嶺信滑坡堆積體內(nèi)地下水位升高，排水隧洞內(nèi)地下水流量增大。分別以2015年和2019年為例：2015年，日降雨量峰值為166.5 mm(2015-09-12)，為歷年最高，遠遠大于2019年日降雨量峰值(45.85 mm，2019-06-08)，但2015年汛期累計降雨量(786.00 mm)小于2019年(821.00 mm)；地下水位和排水隧洞流量監(jiān)測(圖14、15)顯示，2015年的地下水流量與峰值地下水位均低于2019年，2019年的地下水流量為歷史峰值，遠遠高于往年同期(圖15)。另外，加之2019年雨季的總降雨量過大(圖13)，致使東嶺信滑坡堆積體內(nèi)地下水位高于往年，孔隙水壓力增大，這是導(dǎo)致2019年東嶺信滑坡堆積體出現(xiàn)大變形的根本原因。

圖14 東嶺信地區(qū)地下水位與降雨量關(guān)系

圖15 東嶺信地區(qū)排水洞流量與降雨量關(guān)系

3.2.3 地下水位升高

監(jiān)測成果分析表明，滑坡堆積體變形與地下水位變化關(guān)系密切，呈現(xiàn)一定的正相關(guān)性：由圖10可知，對典型地表監(jiān)測點DLXG01、DLXG03、DLXG06和DLXG08歷年來的監(jiān)測成果顯示，當?shù)叵滤惶幱谳^高值時(通常在雨季)，各點的地表變形速率通常達到當年峰值，顯示變形量增加；而當?shù)叵滤换芈鋾r，變形速率迅速恢復(fù)到較低的水平。裂縫變形監(jiān)測曲線(圖11)也給出了類似的結(jié)論：以2019年數(shù)據(jù)為例，2019-06-29地下水位達到了歷史最高值，多條裂縫監(jiān)測曲線均出現(xiàn)階躍式突增，變形速率從之前的小于0.05 mm/d突然增大至0.41 mm/d；而當?shù)叵滤换芈浜?，變形曲線則趨于平穩(wěn)，變形速率也降低至0.00 mm/d附近。

3.3 變形演化過程

根據(jù)上述詳細的地質(zhì)勘查和監(jiān)測資料，基于地貌學(xué)和工程地質(zhì)力學(xué)理論[19-20]，推斷東嶺信滑坡堆積體的變形演化過程如下：

1)水庫蓄水前為原始斜坡階段，邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)(圖16a)。

2)水庫蓄水初期，蓄水后進入蠕變?nèi)趸A段。滑坡堆積體前緣近50 m厚的巖土體浸沒于河水中，在重力作用下，松散堆積體與基巖接觸部位形成層間剪切帶，力學(xué)強度逐漸降低，產(chǎn)生蠕變。宏觀上表現(xiàn)為滑坡堆積體后緣出現(xiàn)張拉裂縫，前部出現(xiàn)隆起、開裂現(xiàn)象，邊坡整體產(chǎn)生緩慢蠕滑變形(圖16b)。

3)持續(xù)強降雨激發(fā)邊坡變形。雨季的持續(xù)強降雨抬高了地下水水位，導(dǎo)致邊坡內(nèi)飽和區(qū)增大，力學(xué)強度減低，宏觀上表現(xiàn)為邊坡后緣和排水洞內(nèi)裂縫增大增多，變形加劇(圖16c)。

4 東嶺信滑坡堆積體穩(wěn)定FLAC3D計算與評價

4.1 計算模型的建立

參考同類工程[21-23]，本文采用FLAC3D，選取剖面1-1′作為計算剖面，第四系為一層(滑體)，其下部分別為滑帶和滑床(基巖)。計算采用理想彈塑性本構(gòu)模型，屈服準則采用Mohr-Coulomb準則，坡面為自由面，其他邊界為法向位移約束邊界。

4.2 計算工況及模型參數(shù)

本次利用數(shù)值計算探討東嶺信滑坡堆積體在降雨和庫水位聯(lián)合作用過程中的穩(wěn)定性。根據(jù)實際情況，將計算工況分為3種：工況Ⅰ，天然狀態(tài)下的枯水期(水庫水位428 m)；工況Ⅱ，天然狀態(tài)下的正常蓄水位(水庫水位472 m)；工況Ⅲ，汛期飽和狀態(tài)下的正常蓄水位(水庫水位472 m)。

鑒于降雨和地下水位對東嶺信滑坡堆積體變形和穩(wěn)定的重要作用，模型考慮地下水引起的孔隙水壓力：地下水位面以上采用天然重度(進行汛期強降雨時采用飽和重度，模擬降雨的影響)，地下水位以下則采用浮重度?；露逊e體內(nèi)地下水位均采用實測水位，以便研究其變形特征和穩(wěn)定性。

參數(shù)選擇參考前期勘察階段大量的試驗結(jié)果，綜合分析工程區(qū)巖體力學(xué)屬性，得到巖層和滑面物理力學(xué)參數(shù)見表2，采用FLAC3D軟件中的table功能將圖4中實測的地下水位耦合到彈塑性模型中。

4.3 計算成果分析與評價

各工況下的計算成果見表3，表3中，工況Ⅰ的穩(wěn)定系數(shù)最大(1.14)；水庫蓄水至472 m后，正常工況(工況Ⅱ)下的穩(wěn)定系數(shù)有所降低，為1.07；蓄水至知：邊坡的較大變形主要出現(xiàn)在坡肩及前部坡面附近，與地表位移監(jiān)測成果基本吻合(圖17a)；剪應(yīng)變主要出現(xiàn)在邊坡中部和前部的滑帶部位，邊坡后緣也出現(xiàn)了一定長度的剪應(yīng)變，并有進一步貫通的趨勢(圖17b)。計算結(jié)果表明，滑帶是邊坡穩(wěn)定性控制的薄弱環(huán)節(jié)，邊坡易沿滑帶產(chǎn)生大規(guī)模深層滑動，這與現(xiàn)場排水洞內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查得到的滑帶擦痕結(jié)果相符(圖6)；采用強度折減計算得到的穩(wěn)定系數(shù)為1.01，表明此時的邊坡處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。

a. 水庫蓄水前，邊坡穩(wěn)定；b. 水庫蓄水初期，邊坡緩慢變形；c. 蓄水后，加之2019年降雨量超往年，導(dǎo)致地形水位大幅抬升，裂縫增加，變形加劇。

表2 東嶺信地區(qū)巖土物理力學(xué)參數(shù)

表3 計算工況及穩(wěn)定系數(shù)

472 m+暴雨地下水位(工況Ⅲ)時的穩(wěn)定系數(shù)僅為1.01。計算結(jié)果顯示，蓄水后，穩(wěn)定系數(shù)降低，在暴雨工況下，邊坡的穩(wěn)定性進一步下降；這與現(xiàn)場調(diào)查得到蓄水后邊坡出現(xiàn)裂縫、暴雨后裂縫增大增多現(xiàn)象基本一致。

限于篇幅，本文僅給出工況Ⅲ(正常蓄水位+暴雨)條件下的部分計算成果圖(圖17)。由圖17可綜合監(jiān)測成果和穩(wěn)定性計算分析結(jié)果可知：東嶺信滑坡堆積體穩(wěn)定性較差，以蠕動變形為主；水庫蓄水和持續(xù)降雨聯(lián)合產(chǎn)生的高地下水位易誘發(fā)邊坡的大變形，降低穩(wěn)定系數(shù)，對邊坡穩(wěn)定極為不利。因此，需進一步采取防護措施，如增強坡面排水，加強排水洞的排水效果等。

a. 位移云圖與穩(wěn)定系數(shù)；b. 最大剪應(yīng)變增量云圖。

5 結(jié)論與建議

1)東嶺信滑坡堆積體為一老滑坡，排水洞開挖施工揭露出明顯的擦痕，顯示該滑坡體已經(jīng)出現(xiàn)一定程度的變形，屬于典型的深層滑坡。

2)滑坡堆積體的地表變形監(jiān)測曲線和裂縫監(jiān)測曲線均呈現(xiàn)階躍式的發(fā)展，主要與水庫水位的升降和降雨量有關(guān)：水庫水位上升和降雨增多造成坡體內(nèi)地下水位抬高，流量增大，地下水位的抬升進一步引起坡體內(nèi)巖土體軟化，孔隙水壓力增大，抗剪強度降低，邊坡變形增大；短期強降雨不會導(dǎo)致邊坡地下水產(chǎn)生明顯抬升，但持續(xù)降雨，特別是雨季的持續(xù)降雨會導(dǎo)致東嶺信滑坡堆積體內(nèi)地下水位升高，排水洞內(nèi)地下水流量增大。

3)滑坡堆積體的變形主要出現(xiàn)在坡肩及前部坡面附近，與監(jiān)測結(jié)論基本一致；剪應(yīng)變主要出現(xiàn)在邊坡中部和前部的滑帶附近，顯示滑帶是邊坡穩(wěn)定性控制的薄弱環(huán)節(jié)，這與現(xiàn)場排水洞內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查得到的滑帶擦痕結(jié)果相符。邊坡蓄水后，穩(wěn)定系數(shù)降低；在暴雨工況下，邊坡的穩(wěn)定性進一步下降。計算結(jié)果與現(xiàn)場調(diào)查得到蓄水后邊坡開始出現(xiàn)變形、暴雨后變形裂縫增大增多現(xiàn)象基本一致。

4)總體上，水庫蓄水開啟了東嶺信滑坡堆積體變形失穩(wěn)的進程，蓄水后，邊坡進入蠕滑變形階段，穩(wěn)定性較差。水庫水位變化和持續(xù)降雨聯(lián)合產(chǎn)生的高地下水位易誘發(fā)邊坡的大變形，對邊坡穩(wěn)定極為不利，因此，需進一步采取防護措施，如增強坡面排水、加強排水洞的排水效果等。