湯勝博 袁 港

（1.西南科技大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院，四川 綿陽(yáng) 621000；2.陜西地礦九〇八環(huán)境地質(zhì)有限公司，陜西 西安 710600）

四川省的山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害較多，尤其是滑坡災(zāi)害最嚴(yán)重，在暴雨和大暴雨后，四川省山區(qū)地質(zhì)環(huán)境變得更脆弱，導(dǎo)致更嚴(yán)重的滑坡災(zāi)害，有逐漸加重的趨勢(shì)。雖然研究區(qū)的滑坡目前處于穩(wěn)定的狀態(tài)，但是暴雨期仍出現(xiàn)局部垮塌現(xiàn)象，預(yù)測(cè)趨勢(shì)為欠穩(wěn)定。調(diào)查研究地區(qū)的山體滑坡，分析其穩(wěn)定性，并簡(jiǎn)要提出具有針對(duì)性控制措施的應(yīng)急計(jì)劃[1]。

1 研究區(qū)自然地質(zhì)環(huán)境

1.1 研究區(qū)地質(zhì)條件

該研究區(qū)從西向東分別屬于鹽邊臺(tái)拱的鹽邊臺(tái)穹、瀘定-米易臺(tái)拱的米易穹斷束、螺髻山臺(tái)穹3個(gè)Ⅳ級(jí)構(gòu)造單元。褶皺：德昌境內(nèi)褶皺不甚發(fā)育，主要是春光村破背斜、鐵爐—熱河破向斜、丹桂破背斜、小尖山向斜、方家梁子破背斜、大尖山破向斜及馬鞍山向斜、號(hào)高坪背斜等。斷裂：區(qū)域性安寧河斷裂帶、磨盤(pán)山斷裂帶縱貫?zāi)媳?，東部主體隸屬安寧河斷裂帶，西部為磨盤(pán)山斷裂帶，中間為卵形構(gòu)造體。主要構(gòu)造形跡呈近南北向展布。

研究區(qū)地質(zhì)體在喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)EW向擠壓機(jī)制下廣泛產(chǎn)生褶皺、斷裂以后，磨盤(pán)山、安寧河斷裂帶再次成為構(gòu)造強(qiáng)烈活動(dòng)的地帶。區(qū)內(nèi)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)主要表現(xiàn)為老斷層的復(fù)活、斷塊的升降和走滑及地震活動(dòng)。由于間歇性差異升降和走滑，鑄就了區(qū)內(nèi)現(xiàn)今南北呈條、兩壘夾一塹的構(gòu)造格局。

1.2 研究區(qū)地形地貌

該研究區(qū)地處雅礱江右岸，屬于深切割高中山地貌，總體地勢(shì)呈西北低南東高的態(tài)勢(shì)，海拔約為1820m～1980m，相對(duì)高差160m，總體相對(duì)較為陡峭，滑坡區(qū)后緣分布高程1960m～1980m，坡角約為25°～30°，滑坡中部較為平坦其中多為政府學(xué)校所在地，地形坡角約10°～15°，分布高程1890m～1960m。滑坡前緣地形較陡，坡角約25°～30°，分布高程1820m～1980m。

1.3 研究區(qū)地層巖性

研究區(qū)內(nèi)出露的地層主要為第四系滑坡堆積物（Q4del）含碎石粉質(zhì)黏土、三疊系白果灣組（T3bg）變質(zhì)砂巖和印支期侵入巖脈（δ02）花崗巖，其中含碎石粉質(zhì)黏土是分布最廣的，含量達(dá)到了30%到40%，為早期崩塌滑坡風(fēng)化的堆積物，巖性為紅棕色，可塑狀，結(jié)構(gòu)較為松散易于降雨滲入[2]。

1.4 水文地質(zhì)條件

研究區(qū)地下水類(lèi)型有碳酸巖鹽巖溶水、松散巖類(lèi)孔隙水和基巖裂隙水。研究區(qū)可以分為牦牛山、螺髻山高山峽谷區(qū)和安寧河谷區(qū)兩個(gè)不同類(lèi)型的地質(zhì)單元：1）牦牛山、螺髻山高山峽谷區(qū)主要斷裂為南北和北西向壓性及壓扭性斷裂，為地下水的形成運(yùn)動(dòng)和富集提供了良好條件，高山區(qū)融雪水也是形成泥石流的因素之一。塌方和滑坡經(jīng)常發(fā)生，沿著下坡和溝壑堆積，往往在暴雨期間形成。泥石流是一種地質(zhì)災(zāi)害。在高山地區(qū)，融雪也是形成泥石流的一個(gè)因素。融化的水將固體的雪和冰轉(zhuǎn)化為液態(tài)水，從高處流向低處。但是由于該地區(qū)在高海拔區(qū)，無(wú)人居住，所以一般不會(huì)對(duì)人類(lèi)構(gòu)成危害。2）安寧河谷區(qū)，河谷平原西側(cè)為磨盤(pán)山，巖漿巖裂隙水區(qū)。東側(cè)為中生界碎屑巖裂隙水區(qū)，以南為古生界碎屑巖裂隙水區(qū)。因?yàn)樵摰貐^(qū)主要由未固結(jié)的巖石組成，主要是河流階地沉積物、排水道口的沖積物、舊冰川扇中的沉積物以及山腳下殘坡上的沉積物。 通常發(fā)現(xiàn)在河谷、小溪和峽谷底部以及山腳下，那里通常分布著松散的基巖，而且通常有許多住宅和重要的基礎(chǔ)設(shè)施，如公路、鐵路、工廠和礦山。由于安寧河等地表水的侵蝕，山體滑坡和泥石流在這些地區(qū)并不少見(jiàn)，由于房屋和重要建筑較多，雨季地表水的增減造成的靜水壓力和動(dòng)水力壓力使松散的山體變得濕滑，容易發(fā)生滑坡和泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。3）研究區(qū)地下水運(yùn)動(dòng)的基本特點(diǎn)是，主要補(bǔ)給來(lái)源是大氣降水，其次是高山上的冰雪融化和農(nóng)業(yè)用水。徑流途徑很短，排放后會(huì)轉(zhuǎn)化為地表水。地下水運(yùn)動(dòng)與當(dāng)?shù)氐臍庀蠛退拿芮邢嚓P(guān)，并受地層、地層、巖石、地形和植被發(fā)展的制約。研究地區(qū)的地形高度起伏，降水在該地區(qū)的不同地方分布不均，從東南向西北移動(dòng)時(shí)，降水逐漸增加。同時(shí)，降水在時(shí)間上分布不均，地下水補(bǔ)給主要發(fā)生在雨季，在旱季的程度較低。滲透補(bǔ)給的強(qiáng)度與降水的數(shù)量和分布密切相關(guān)。然而，從地形上看，陡峭的地形和強(qiáng)烈的地貌導(dǎo)致降水以地表徑流的形式迅速流走，這不利于地下水的滲透和補(bǔ)給。

1.5 地震

安寧河—?jiǎng)t木河地震帶：北起石棉，向南經(jīng)冕寧、西昌、普格至云南巧家，該帶北段與安寧河斷裂帶走向一至，南段沿則木河斷裂帶展布，近南北向，帶寬50km，長(zhǎng)約250km，以冕寧至普格一段（中段）地震發(fā)生頻度較高。安寧河與則木河斷裂的交匯處，新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，該帶歷史上發(fā)生5級(jí)以上地震達(dá)20次，其中7級(jí)以上地震3次，均屬震源深度10km左右的淺震，最強(qiáng)震發(fā)生在1536年西昌新華及1850年西昌與普格間，均為7.5級(jí)地震。工作區(qū)就位于該地震帶內(nèi)。

鹽源地震帶：由鹽源向西，經(jīng)鹽塘至棘子鄉(xiāng)一帶，與鹽源弧形構(gòu)造線展布方向一致。該帶寬80km，長(zhǎng)100km左右，發(fā)生6級(jí)以上地震達(dá)4次，主要地震發(fā)生頻度較高的地區(qū)在鹽塘至棘子鄉(xiāng)一帶，1976年甲米6.7級(jí)地震為該帶最高震級(jí)，形成地裂縫及堰塞塘。

馬邊地震帶：包括峨眉、馬邊、沐川、雷波一線，該帶位于峨邊—金陽(yáng)斷裂帶東側(cè)，屬多組不同向構(gòu)造的交匯地帶，寬約50km，四川省內(nèi)長(zhǎng)180km，近南北向展布并延入云南。該帶地震多為震群出現(xiàn)，歷史上記載共發(fā)生5級(jí)以上地震35次，以1216年雷波馬湖7級(jí)地震及1936年馬邊6.8級(jí)地震強(qiáng)度最大，均屬淺源性地震。

2 滑坡特征

2.1 滑坡區(qū)地貌形態(tài)及邊界特征

此次研究的滑坡為大山鄉(xiāng)聯(lián)合村六社龍窩子滑坡。該滑坡位于斜坡體中后部，滑坡平面呈“舌”狀，如圖1所示，該滑坡體縱向長(zhǎng)為425m，橫向?qū)挒?25m，滑體厚約8m～13m，平均厚約10m，體積為106.2×104m3，為一大型土質(zhì)滑坡，主滑方向約315°。

圖1 滑坡全貌

2.2 滑坡變形特征

通過(guò)調(diào)查，大山鄉(xiāng)聯(lián)合村六社龍窩子滑坡處于蠕變變形階段，由于滑坡區(qū)地形坡度總體較大，且呈“陡-緩-陡”相間的折線形斜坡，滑坡本身也相對(duì)不穩(wěn)定，有利于地表下匯聚與下滲；滑坡結(jié)構(gòu)相對(duì)松散，地表水入滲易形成積水和弱透水儲(chǔ)水層進(jìn)而形成不利于斜坡穩(wěn)定的軟弱面；此外該地區(qū)的降水量相對(duì)較高，地震頻繁，這兩者都是滑坡不穩(wěn)定的誘因。目前，滑坡體穩(wěn)定性較好，但遇暴雨、長(zhǎng)時(shí)間降雨及地震等不利條件疊加時(shí)，滑坡體局部發(fā)生失穩(wěn)、滑動(dòng)的可能性較大。

2.3 滑坡體成因與變形破壞機(jī)制

2.3.1 滑坡成因

滑坡的成因主要為以下5點(diǎn)：1）地形地貌條件為滑坡體的形成提供了有利的地形條件，滑坡體約20°～30°的，滑坡體上存在多級(jí)陡坎，陡坎高1m～4m，為滑坡剪出提供了接近條件，也為滑坡的形成提供了一定的勢(shì)能條件。2）地層巖性及空間組合是滑坡形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，滑坡體由含有礫石粉質(zhì)黏土和塊狀土的第四系滑坡堆積物組成，其中松散堆積物中間凹陷現(xiàn)象明顯，地下水容易溢出，塊狀土的空隙之間填充多層粉質(zhì)黏土，形成飽水軟弱面，導(dǎo)致坡體失穩(wěn)和破壞。因此，巖性和巖層的空間組合構(gòu)成了滑坡的物質(zhì)基礎(chǔ)。3）特大暴雨是滑坡的主要因素，每當(dāng)?shù)接昙緯r(shí)，滑坡的變形和破壞加劇，滑坡上的建筑墻體出現(xiàn)多處拉裂，滑坡體陡坎局部滑塌，地表水沿著裂縫進(jìn)入滑坡體，使滑坡拉裂變得更厲害。這表明山體滑坡是由強(qiáng)降雨引起的。4）人類(lèi)在滑坡區(qū)的日常生活中，人類(lèi)工程活動(dòng)和人們的生活用水對(duì)滑坡體也是有的較大的影響，降低了滑坡體的凝聚力，增大了滑坡體的下滑力，進(jìn)一步加劇了滑坡的變形破壞。5）地表水排泄不通暢，人們?cè)谌粘Ｉ钪?，隨意將生活用水扔在地上，導(dǎo)致其進(jìn)入滑坡內(nèi)部，與此同時(shí)地表水也進(jìn)入滑坡內(nèi)部，然而整個(gè)滑坡又缺少排泄的措施，導(dǎo)致地表水排不出去，這也是地表水排泄不通暢的主要原因之一。

2.3.2 變形破壞機(jī)制

在大山鄉(xiāng)聯(lián)合村六社龍窩子滑坡前沿，因?yàn)槎盖偷牡貏?shì)，另外再加上人類(lèi)工程活動(dòng)形成的巖土體滑動(dòng)時(shí)自由空間的邊界面，在這些不利條件的影響下，滑坡體的前部向前滑動(dòng)，導(dǎo)致滑坡體的中部和后部慢慢向下變形并開(kāi)裂。近年來(lái)，降雨量增加，山體滑坡裂縫擴(kuò)大。地表水和生活排水不斷流入滑坡體，導(dǎo)致整個(gè)滑坡體蠕動(dòng)變形并向前滑動(dòng)。因此，該滑坡均為牽引式滑坡，由滑坡體前沿逐漸向后緣擴(kuò)展。

3 滑坡特征

3.1 工況確定

根據(jù)滑坡發(fā)生的地質(zhì)環(huán)境條件、形成機(jī)制，目前未治理時(shí)，滑坡體形成了大量的應(yīng)力裂縫，提高了滑坡土體的透水性，有利于地表水的進(jìn)入，使滑坡體很容易因水的飽和而發(fā)生滑動(dòng)。綜上所述，該滑坡可能會(huì)由于天然自重、暴雨飽水、以及地震力的作用而發(fā)生滑動(dòng)。根據(jù)《滑坡治理工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》（DZ/T 0219—2006）滑坡防治工程分級(jí)，本次防治工程為三級(jí)，確定其安全系數(shù)，穩(wěn)定性計(jì)算分以下3種工況：第一種工況（工況Ⅰ），在天然狀態(tài)下，安全系數(shù)1.15；第二種工況（工況Ⅱ），在暴雨?duì)顟B(tài)下，安全系數(shù)1.10[3]。

3.2 滑坡滑帶參數(shù)反演

根據(jù)滑坡現(xiàn)狀的穩(wěn)定程度采用反演法計(jì)算出滑帶土的抗剪指標(biāo)，如公式（1）和式（2）所示。

選取主滑方向的1-1'剖面為第一級(jí)最不利滑面建立計(jì)算模型，因?yàn)槠拭嫣幱谇贩€(wěn)定或者不穩(wěn)定的狀態(tài)，所以可以看作為暴雨的情況下處于極限平衡狀態(tài)，通過(guò)反演分析，穩(wěn)定系數(shù)F=1.00，滑體飽和重度為20.5 kN/m3。運(yùn)用室內(nèi)試驗(yàn)法、工程類(lèi)比法和反演法，考慮各種試驗(yàn)條件及方法的局限性，決定以演數(shù)據(jù)為主、參考工程類(lèi)比及室內(nèi)試驗(yàn)，綜合確定滑坡的抗剪強(qiáng)度綜合取值表，見(jiàn)表1。

表1 滑動(dòng)面抗剪強(qiáng)度綜合取值表

3.3 穩(wěn)定性計(jì)算與分析

在各方面比較后，滑動(dòng)面穩(wěn)定性計(jì)算采用天然狀態(tài)下C=11.0kPa，j=9.0°，飽水狀態(tài)下C=9.0kPa，j=7.0°，選取主滑方向上的1-1'剖面至3-3'剖面，用傳遞系數(shù)法來(lái)計(jì)算滑坡的穩(wěn)定系數(shù)及剩余下滑推力，滑坡穩(wěn)定性計(jì)算如公式（3）所示。

式中：φj為第i塊段的剩余下滑力傳遞至第i+1塊段時(shí)的傳遞系數(shù)（j=i）；Wi為第i條塊的質(zhì)量（kN/m）；Ci為第i條塊的內(nèi)聚力（kPa）；θi為第i條塊的內(nèi)摩擦角（°）；Li為第i條塊的滑面長(zhǎng)度（m）；αi為第i條塊的滑面傾角（°）；A為地震加速度（重力加速度g）；Kf為穩(wěn)定系數(shù)。

B滑坡推力計(jì)算如公式（4）所示。

以規(guī)范推薦的傳遞系數(shù)法公式計(jì)算的穩(wěn)定性系數(shù)及推力值為準(zhǔn)，剖面計(jì)算條分圖如圖2～圖4所示。

圖2 1-1′剖面計(jì)算條分圖

圖4 3-3′剖面計(jì)算條分圖

由表2可知，滑坡體天然工況和地震工況下處于穩(wěn)定狀態(tài)，在暴雨工況下，處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。

表2 滑坡整體性穩(wěn)定性計(jì)算成果

4 滑坡危害及防治

4.1 滑坡危害

圖3 2-2′剖面計(jì)算條分圖

通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，滑坡區(qū)背面的應(yīng)力裂縫，滑坡中部的房子被應(yīng)力裂縫破壞，許多道路受到不同程度的破壞。從目前的研究結(jié)果表明，大山鄉(xiāng)聯(lián)合村六社龍窩子滑坡處于蠕變階段。然而惡劣條件的影響，如暴雨，可能會(huì)影響滑坡體的穩(wěn)定性，危及村民的生命財(cái)產(chǎn)安全，影響斜坡上的交通。如果不加以治理，大山鄉(xiāng)聯(lián)合村六社龍窩子滑坡可能會(huì)出現(xiàn)崩塌，泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，滑坡體上的居民的生命財(cái)產(chǎn)受到威脅，直接危害滑坡體上居住的大山聯(lián)合村六社66戶居民及大山鄉(xiāng)政府、大山鄉(xiāng)中心完全小學(xué)、大山鄉(xiāng)中心衛(wèi)生院等單位共計(jì)287人，滑坡一旦發(fā)生，其生命財(cái)產(chǎn)安全將受到嚴(yán)重威脅，潛在經(jīng)濟(jì)損失達(dá)600萬(wàn)元。

4.2 滑坡防治的目標(biāo)

滑坡防治的目標(biāo)包括以下5個(gè)：1）對(duì)滑坡體采用抗滑支擋、排水等綜合措施增加滑坡體的穩(wěn)定性。防止大山鄉(xiāng)聯(lián)合村六社龍窩子滑坡體滑動(dòng)破壞。做到重點(diǎn)突出，以確?；聟^(qū)斜坡體上村民安全為總體目標(biāo)。2）抗滑樁工程應(yīng)以盡量少占地和最大支護(hù)力度為原則。3）對(duì)滑坡體上的地表水排泄必須嚴(yán)格控制。4）防護(hù)工程布置應(yīng)做到方案可行、技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理。5）防護(hù)工程應(yīng)與建設(shè)用地和美化環(huán)境相結(jié)合，并充分利用當(dāng)?shù)厝肆?、物力資源，節(jié)省投資。

4.3 滑坡防治的方案

滑坡防治的方案如下：1）對(duì)滑坡體采用抗滑支擋、排水等綜合措施增加滑坡體的穩(wěn)定性。防止大山鄉(xiāng)聯(lián)合村六社龍窩子滑坡體滑動(dòng)破壞。做到重點(diǎn)突出，以保障滑坡區(qū)斜坡體上村民安全為總體目標(biāo)。2）抗滑樁工程應(yīng)以盡量少占地和最大支護(hù)力度為原則。3）對(duì)滑坡體上的地表水排泄必須嚴(yán)格控制。4）防護(hù)工程布置應(yīng)做到方案可行、技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理。5）防護(hù)工程應(yīng)與建設(shè)用地和美化環(huán)境相結(jié)合，并充分利用當(dāng)?shù)厝肆?、物力資源，節(jié)省投資[4-5]。

5 結(jié)論

計(jì)算結(jié)果表明，在天然狀態(tài)下滑坡處于穩(wěn)定狀態(tài)；但是在暴雨工況下處于欠穩(wěn)定狀態(tài)?？紤]到該安全隱患，并且考慮滑坡體上的66戶人家297人的生命財(cái)產(chǎn)安全，對(duì)于該滑坡的處理提出以下3個(gè)建議：1）立即讓滑坡體上房屋損壞嚴(yán)重的居民搬遷撤離。2）立即采取滑坡體的治理工程措施，完善滑坡的截排水系統(tǒng)，并對(duì)后緣裂縫進(jìn)行黏土夯填，確?；伦冃伟l(fā)展得到控制或緩解，構(gòu)筑相應(yīng)的抗滑支擋設(shè)施，有效控制滑坡的穩(wěn)定性。 3）加強(qiáng)滑坡的監(jiān)測(cè)工作，同時(shí)，做好宣傳工作，保障當(dāng)?shù)厝嗣竦纳?cái)產(chǎn)安全。