楊校輝,朱 鵬,袁中夏,張衛(wèi)雄,丁保艷
(1.蘭州理工大學(xué)土木工程學(xué)院,甘肅 蘭州 730050;2.甘肅地質(zhì)災(zāi)害防治工程勘查設(shè)計(jì)院,甘肅 蘭州 730050)
舟曲縣位于甘肅省南部、青藏高原的東北邊緣,是甘肅省乃至全國(guó)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生率最高的地區(qū)之一。該區(qū)域斷裂構(gòu)造發(fā)育,區(qū)內(nèi)地質(zhì)環(huán)境脆弱,地震和泥石流對(duì)地層結(jié)構(gòu)造成的破壞,使得松散巖屑和沉積物進(jìn)一步增加;加上強(qiáng)降雨影響,最終導(dǎo)致坡體失穩(wěn),嚴(yán)重時(shí)誘發(fā)山體滑坡[1-2]?;率侵矍:π詢H次于泥石流的地質(zhì)災(zāi)害類型,調(diào)查確定的滑坡有112處,占地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的39.2%。目前,舟曲縣仍有許多危險(xiǎn)性高、正在逐年蠕變滑動(dòng)且有可能再次復(fù)活的滑坡,如鎖兒頭滑坡、泄流坡滑坡和江頂崖滑坡等[3]。
該區(qū)具有特殊的地質(zhì)環(huán)境和廣泛分布的各類滑坡,因此一直是中國(guó)滑坡研究的熱點(diǎn)地區(qū)之一[4]。相關(guān)研究聚焦于滑坡變形特征、復(fù)活機(jī)理等問題,研究方法多采用歷史資料調(diào)研、現(xiàn)場(chǎng)踏勘以及結(jié)合室內(nèi)外試驗(yàn)等[5-6]。
關(guān)于滑坡變形特征方面,李文彥等[7]通過對(duì)甘肅舟曲鎖兒頭滑坡多年表面裂縫變形分析,發(fā)現(xiàn)鎖兒頭滑坡裂縫累積位移時(shí)程曲線具有非線性變化特征;楊為民等[8]以坪定—化馬斷裂帶泄流坡滑坡為例,通過野外調(diào)查和變形監(jiān)測(cè)資料分析,剖析了斷裂帶滑坡變形特征。但類似研究存在滑坡變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有限、精度不高等問題,還需進(jìn)一步研究[7]。隨著近年來(lái)遙感監(jiān)測(cè)、無(wú)人機(jī)等新興技術(shù)在滑坡領(lǐng)域的應(yīng)用[9-11],尤其遙感影像技術(shù)和無(wú)人機(jī)的使用,為研究大型滑坡的滑動(dòng)范圍、變形特征等提供了實(shí)時(shí)直觀的數(shù)據(jù)。如戴可人等[12]采用SBAS-InSAR技術(shù)獲取了滑坡的二維形變,對(duì)甘肅南峪鄉(xiāng)滑坡災(zāi)前形變情況進(jìn)行了追溯;李媛茜等[13]依據(jù)大小灣滑坡D-InSAR監(jiān)測(cè)結(jié)果表明,滑坡的不同塊體之間相互獨(dú)立而不孤立,活動(dòng)構(gòu)造控制和集中降雨誘發(fā)下相互推擠牽引,從而發(fā)生變形。然而滑坡遙感監(jiān)測(cè)中存在目標(biāo)顏色特征化模型不準(zhǔn)確,對(duì)滑坡區(qū)域監(jiān)測(cè)識(shí)別效果不夠理想等問題[14]。綜上,滑坡變形特征的研究不論是基于傳統(tǒng)方法,還是新興技術(shù)的應(yīng)用,其適用范圍均具有一定的局限性,綜合應(yīng)用傳統(tǒng)方法和新興技術(shù)手段研究大型滑坡變形特征的成果不足,尤其關(guān)于多級(jí)多次滑動(dòng)的滑坡變形特征研究明顯偏少。
關(guān)于滑坡機(jī)理的研究,黃曉等[15]通過野外調(diào)查及監(jiān)測(cè)資料表明,活動(dòng)斷裂對(duì)鎖兒頭滑坡的形成、發(fā)展起控制作用,而降雨則是滑坡復(fù)活的主要誘發(fā)因素;該文獻(xiàn)缺少對(duì)巖土體的物理力學(xué)測(cè)試,而滑坡災(zāi)變機(jī)理可由物理力學(xué)參數(shù)反映[16]。蔣樹等[17]對(duì)舟曲泄流坡滑坡的研究表明,因材料的流變性質(zhì)、斷裂活動(dòng)及河流側(cè)蝕這兩種長(zhǎng)期的內(nèi)、外動(dòng)力作用是造成滑坡長(zhǎng)期緩慢活動(dòng)的關(guān)鍵因素;南峪江頂崖滑坡亦是在內(nèi)外動(dòng)力耦合作用下形成的,而滑坡目前仍處于蠕滑狀態(tài),在江水侵蝕坡腳、強(qiáng)降雨等作用下,極易再次發(fā)生大規(guī)模復(fù)活[3];王浩杰等[18]將通渭常河滑坡的失穩(wěn)演化過程和災(zāi)變機(jī)制概括為原始斜坡-地震觸發(fā)-蠕變?nèi)趸?降雨激發(fā)-失穩(wěn)滑動(dòng)5個(gè)階段。上述文獻(xiàn)多研究的是滑坡在單一滑面單次滑動(dòng)下的災(zāi)變機(jī)理,而多級(jí)多次滑動(dòng)的滑坡由于其復(fù)活因子多和動(dòng)力機(jī)制復(fù)雜,導(dǎo)致其防治困難,相關(guān)研究亟待深入。
本文依托2019年舟曲牙豁口多級(jí)滑坡案例,在前人研究的基礎(chǔ)上,通過野外勘察、歷史資料調(diào)研,查明了滑坡的地質(zhì)環(huán)境背景與變形歷史,分析了特定的孕災(zāi)地質(zhì)環(huán)境條件下的滑坡變形特征,著重對(duì)滑坡啟動(dòng)、演化過程以及災(zāi)變機(jī)理進(jìn)行了探討,為類似滑坡的防控提供科學(xué)依據(jù)。
牙豁口滑坡區(qū)位于甘肅省舟曲縣東北部的東山鎮(zhèn)毛家村牙豁口段,滑坡體位于岷江右岸斜坡頂部,滑坡范圍介于E104°30′35″—E104°32′00″、N33°44′15″—N33°44′47″之間(圖1)。
圖1 甘肅舟曲牙豁口滑坡位置[19]Fig.1 Location of the Yahuokou landslide in Zhouqu,Gansu Province [19]
研究區(qū)域?qū)賮啛釒虮睖貛У倪^渡區(qū),受大氣環(huán)流和地形影響,具有垂直氣候分帶明顯和干濕季分明兩大特點(diǎn)。研究區(qū)年平均降雨量400~600 mm,雨季為5—9月。最大日降雨量為63.3 mm,每小時(shí)最大降水47.0 mm。2019年,受厄爾尼諾現(xiàn)象的影響,據(jù)舟曲縣氣象站資料,舟曲全縣夏季暴雨及長(zhǎng)期降雨比往年平均值明顯偏多(圖2),2019年5月初至7月中旬,舟曲縣累計(jì)降水量已達(dá)500 mm,較往年偏多20%,其中最大降水量為6月,當(dāng)月累計(jì)降水量達(dá)157.6 mm。
圖2 2019年舟曲縣降雨量分布Fig.2 Monthly rainfall histogram of Zhouqu County in 2019
舟曲縣地處青藏高原東緣,西秦嶺西翼與岷山山脈交匯地帶,屬構(gòu)造、侵蝕中高山山地。地貌特征包括高山、深谷和峽谷?;聟^(qū)位于舟曲縣東北部,岷江右側(cè)山體頂部,地勢(shì)總體西高東低,滑坡后緣海拔1912 m,滑坡前緣海拔1312 m,相對(duì)高差達(dá)600 m(圖3),地形起伏大,為強(qiáng)烈上升的侵蝕構(gòu)造地形。
圖3 牙豁口滑坡遙感影像及剖面圖[19]Fig.3 Remote sensing image and profile of the Yahuokou landslide [19](a)滑坡全貌遙感影像圖;(b)滑坡1-1′工程地質(zhì)剖面圖
研究區(qū)屬秦嶺地層分區(qū),地層出露主要為泥盆系、石炭系和第四系。滑坡周圍的基巖為下石炭統(tǒng)泥板巖。地層向東傾斜約45°,形成反傾斜斜坡。這些地層被強(qiáng)烈風(fēng)化,而地震使本已風(fēng)化破碎的基巖更加松散。風(fēng)化后的巖土體易于形成黏土,吸水后膨脹,導(dǎo)致剪切力極差。
滑坡發(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)(圖4)。坪定—化馬斷裂形成于印支期,后期經(jīng)燕山期和喜山期,斷裂帶復(fù)活改造,至第四紀(jì)初期,甘肅南部白龍江流域地殼總體處于抬升狀態(tài),河谷深切,斜坡巖體遭風(fēng)化剝蝕。由于斷裂破碎帶巖體破碎,易風(fēng)化,多形成凹槽狀-洼地狀構(gòu)造地貌。滑坡區(qū)的地質(zhì)特征和巖性單元主要由構(gòu)造和地震活動(dòng)決定[20],該地區(qū)常發(fā)生強(qiáng)震,歷史記錄中Ms≥7.0級(jí)地震共有16次[3]。
圖4 牙豁口滑坡及周邊大型滑坡發(fā)育分布圖[8]Fig.4 Development and distribution of the Yahuokou landslide and its surrounding large-scale landslides [8]1.全新統(tǒng);2.中上更新統(tǒng);3.中二疊統(tǒng);4.下二疊統(tǒng);5.下石炭統(tǒng);6.上泥盆統(tǒng)鐵山組;7.中泥盆統(tǒng)古道嶺組上段;8.中泥盆統(tǒng)古道嶺組下段;9.中上志留統(tǒng)白龍江群上段;10.中上志留統(tǒng)白龍江群中段;11.中上志留統(tǒng)白龍江群下段;12.斷裂;13.泥石流;14.滑坡;15.河流;16.三疊系
綜上,研究區(qū)受構(gòu)造及地震活動(dòng)影響,斜坡體破碎,地面結(jié)構(gòu)松散,地形陡峭,地質(zhì)環(huán)境脆弱;滑坡前緣靠近岷江,受河流沖刷以及近年來(lái)雨量增多和汛期連續(xù)降雨的影響,水土流失嚴(yán)重。因此,舟曲是中國(guó)最易發(fā)生滑坡的地區(qū)之一。
牙豁口滑坡位于斷裂帶形成的“凹槽”內(nèi),由于巖土體破碎,加之地形上處于洼地,易于匯水。牙豁口滑坡歷史上曾多次發(fā)生滑動(dòng),素有“10年一小滑,30年一大滑”之說(shuō),具多級(jí)多次滑動(dòng)的特征。最近一次較大規(guī)模的滑動(dòng)發(fā)生于1989年8月,受連日降雨誘發(fā),滑坡體從頂部開始啟動(dòng),呈流塑狀沿地表斷裂帶“凹槽”內(nèi)自上而下緩慢滑動(dòng),最終滑入岷江后逐漸停滯,整個(gè)滑動(dòng)過程持續(xù)近一個(gè)月,致使滑體前緣岷江河道大部分被堵塞,最窄處僅為3~5 m。
本次牙豁口滑坡(HI)是發(fā)育于牙豁口老滑坡(H號(hào)滑坡)的次級(jí)滑坡體,為牙豁口老滑坡體中部凹槽內(nèi)的復(fù)活滑動(dòng),滑坡自啟動(dòng)至停歇?dú)v時(shí)近一個(gè)半月,形成上、中、下三級(jí)相對(duì)獨(dú)立的3個(gè)滑坡塊體。依據(jù)滑坡的完整性、滑坡的運(yùn)動(dòng)模式及發(fā)育形態(tài),將牙豁口滑坡(HI)自上而下依次劃分為HI1滑坡、HI2滑坡和HI3滑坡(圖5)。
圖5 牙豁口滑坡滑動(dòng)過程遙感影像圖[19]Fig.5 Remote sensing image of the Yahuokou landslide sliding process[19]
滑坡體在地貌形態(tài)上呈“凹槽狀”,平面形態(tài)上呈狹長(zhǎng)的“舌形”,在剖面形態(tài)上呈“折線形”;滑體上部平均寬度146 m,中部平均寬度70 m,下部平均寬度95 m(圖5)?;w總體積約215.5×104m3,為一大型推移式斷裂帶堆積層滑坡。受地形控制,滑體主滑方向呈不規(guī)則“S”形,其滑向依次為61°(上部滑體)、74°(中部滑體)和97°(下部滑體)?;麦w前后緣相對(duì)高差近600 m,滑坡體整體上坡度較為平緩,其上部、中部、下部坡度依次分別為12°、16°、17°。
2.2.1 上級(jí)滑坡體變形分析
進(jìn)入2019年汛期后,在連續(xù)強(qiáng)降雨的作用下,7月16日,滑坡體后緣右側(cè)(北側(cè))部分滑體原有的裂縫出現(xiàn)明顯的增寬跡象,個(gè)別裂縫已發(fā)展成橫切坡面的貫通裂縫,反映出滑坡已進(jìn)入加速變形階段。7月19日18時(shí),滑坡體后緣右側(cè)部分滑體先期失穩(wěn)發(fā)生滑動(dòng),并牽引后緣左側(cè)(南側(cè))部分滑體,致使后緣滑體整體失穩(wěn),呈“流塑狀”向下緩慢滑動(dòng),并不斷推擠、擠壓后部滑體,致使后部滑體整體滑動(dòng),堆積至坡體中后部較為寬緩的反坡平臺(tái)上部(圖6)。鑒于滑坡堆積體較為松散,其右側(cè)堆積體受到前緣反坡平臺(tái)阻擋后,逐漸停滯在了緩坡平臺(tái)上部;但其左側(cè)滑坡堆積體前緣為一峽口,由于峽口前部為一坡長(zhǎng)約260 m、坡度約30°的陡坡,受后部滑體推擠的影響,部分堆積體呈“土石流”狀沿陡坡向下緩慢滑動(dòng)(圖7),7月20日17時(shí)—7月23日18時(shí),滑體已堆積至陡坡下部、滑坡體中部的緩坡平臺(tái)上,形成“填挖效應(yīng)”?;麦w中部累計(jì)滑移距離達(dá)120.14 m,滑坡體前緣段(順陡坡溜滑段)最大滑移距離達(dá)453 m(圖5)。
圖6 滑坡滑動(dòng)堆積至寬緩的平臺(tái)上部Fig.6 Field photo showing the landslide slides up to the top of the broad,gentle platform
圖7 滑體呈“土石流”狀沿陡坡向下滑動(dòng)Fig.7 Field photo showing the sliding body slides down the steep slope in the form of rock flow
2.2.2 中級(jí)滑坡體變形分析
受上級(jí)滑坡堆積體加載的影響,中部滑體也出現(xiàn)變形跡象,7月24日8時(shí)調(diào)查時(shí),中部滑體兩側(cè)羽狀裂縫發(fā)育,反映出滑坡迅速進(jìn)入加速形變階段,并逐漸開始解體。最終,在上部滑坡堆積體的加載及推擠作用下,中部滑體的后部于7月24日18時(shí)發(fā)生塑性流動(dòng),滑坡體以逐級(jí)堆積、逐級(jí)傳遞應(yīng)力、逐級(jí)啟動(dòng)的方式,逐級(jí)向下部擴(kuò)展,且滑速呈逐漸遞增的態(tài)勢(shì);至7月26日8時(shí),滑體已運(yùn)動(dòng)、堆積至坡體下部的緩坡平臺(tái),此時(shí)滑坡累計(jì)滑移距離已達(dá)183.39 m(圖5)。同時(shí),受滑坡體滑動(dòng)的影響,在中部滑坡后緣陡坡段拉伸形成長(zhǎng)233 m、寬42~56 m的“V”字形拉槽(圖8)。至此,上級(jí)塊體和中級(jí)塊體已出現(xiàn)明顯的分級(jí)特征。
圖8 滑坡滑動(dòng)后拉伸形成的大“V”形拉槽Fig.8 Field photo showing large V-shaped groove formed by stretching after landslide
2.2.3 下級(jí)滑坡體變形分析
同樣,受到中級(jí)滑坡堆積體加載和推擠的影響,下部滑體也開始進(jìn)入變形階段,在7月26日14時(shí),滑坡體具有明顯的變形跡象,主要為X414縣道道路出現(xiàn)開裂變形(圖9(a))。至7月27日8時(shí),下級(jí)塊體后段開始解體滑動(dòng),且形變速率較快,受滑坡滑動(dòng)的影響,在其后部逐漸拉裂形成了長(zhǎng)約120 m的拉槽,至此,中級(jí)塊體和下級(jí)塊體出現(xiàn)明顯的分級(jí)特征,可清晰看到中級(jí)塊體前緣堆積體和下級(jí)塊拉槽的分界線(圖10(a)),中級(jí)塊體的大部分滑坡堆積體逐漸停滯在緩坡上部,但仍有少部分滑體受應(yīng)力作用的影響,沿拉槽內(nèi)的陡坡向下滑動(dòng)堆積,成為加載在下部滑體上的補(bǔ)給物源。至8月8日12時(shí),滑坡已滑動(dòng)至養(yǎng)雞場(chǎng)平臺(tái)處,該平臺(tái)較為寬闊,可起到一定的阻滑作用,滑坡體的滑動(dòng)速度有所減緩。但隨著滑坡體不斷地向下滑動(dòng)堆積,應(yīng)力不斷增大,8月10日9時(shí),滑坡體養(yǎng)雞場(chǎng)平臺(tái)出現(xiàn)變形跡象,紅色鐵皮房屋變形(圖9(b))、滑體上部出現(xiàn)羽狀裂縫,局部陡坎有掉塊跡象,至此滑體進(jìn)入加速變形狀態(tài)。8月11日8時(shí),受上部滑體推擠、擠壓的影響,該區(qū)段滑體也開始啟動(dòng)下滑,并不斷擠壓下部滑體,其前部、滑坡前緣的扇形地也開始發(fā)育垂直于滑向的“扇狀”裂縫。下級(jí)滑坡體前緣扇形的中北部首先開始蠕動(dòng)變形,向岷江緩慢滑動(dòng),隨之前緣扇形的中部、南部也開始蠕動(dòng)變形,并侵入岷江(圖10(b))。
至8月14日14時(shí),滑坡體最終以逐級(jí)推移加載、逐級(jí)傳遞應(yīng)力、逐級(jí)啟動(dòng)的緩變推移式整體復(fù)活滑動(dòng)。
滑坡的復(fù)活主要受地形地貌條件、巖土體性質(zhì)、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、降雨入滲和河流侵蝕等的影響,本節(jié)從以下4個(gè)方面論述:
3.1.1 地形地貌條件
地形地貌條件是影響滑坡發(fā)育的重要因素之一,適宜的坡度和一定的高差是滑坡產(chǎn)生的基本地形條件。而牙豁口滑坡地形起伏大,為強(qiáng)烈上升的侵蝕構(gòu)造地形,這種后緣高陡、前緣開闊的地形為滑坡的形成提供了良好的臨空條件,在重力作用下,滑坡體具備了下滑動(dòng)力條件。
3.1.2 巖土體特性
滑坡體上層主要為黃褐色或紅褐色碎石土,其粒徑大小懸殊,結(jié)構(gòu)多零亂,孔隙大,透水性強(qiáng),壓縮性低;下層以灰黑色炭質(zhì)板巖碎屑為主,結(jié)構(gòu)較為致密,呈灰黑色,顯現(xiàn)絲絹光澤,含水量較高,手搓后呈粉末狀或泥狀,強(qiáng)度較低(圖11)。依據(jù)室內(nèi)土工試驗(yàn)結(jié)果(表1),此類土抗剪強(qiáng)度低且遇水易軟化,工程地質(zhì)性質(zhì)較差,滲水性強(qiáng),穩(wěn)定性差,在降雨及人類工程活動(dòng)等因素的影響下易發(fā)生災(zāi)害。
表1 巖土體物理力學(xué)參數(shù)Table 1 Physico-mechanical parameters of rock and soil mass
圖11 現(xiàn)場(chǎng)巖心取樣圖片F(xiàn)ig.11 Field photo showing core sampling
滑床則以炭質(zhì)板巖為主。炭質(zhì)板巖碎屑受斷裂構(gòu)造和地震擾動(dòng)影響,極易破碎,且遇水易軟化和泥化,屬于易滑地層,該地層巖土體的性質(zhì)決定了滑坡發(fā)生和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。
3.1.3 地質(zhì)構(gòu)造與地震影響
新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在本區(qū)十分活躍,主要表現(xiàn)為山地強(qiáng)烈隆起和河流急劇侵蝕下切,形成典型的高山峽谷地貌。新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的另一個(gè)表現(xiàn)是第四系地層中發(fā)育有新生小型斷層、裂隙,許多較早形成的斷裂也再次活動(dòng),并切割第四系。區(qū)域上,該區(qū)處于西秦嶺斷塊強(qiáng)烈隆起區(qū),區(qū)域斷層水平滑動(dòng)速率為(1.3±0.1)mm/a,垂直滑動(dòng)速率為(0.39±0.04)mm/a[21]。該滑坡恰好位于兩條斷層之間(圖4)。在過去的30年里,該地區(qū)發(fā)生過幾次震級(jí)>5.0級(jí)地震,牙豁口滑坡和這些地震活動(dòng)均受斷層活動(dòng)的控制[22]。因此,重新激活的牙豁口滑坡與活動(dòng)斷裂密切相關(guān)。
3.1.4 水的作用
舟曲縣每年自5月份以來(lái),降雨頻繁,2019年受厄爾尼諾現(xiàn)象的影響,舟曲全縣暴雨,且降雨量比往年平均值明顯增多。連續(xù)強(qiáng)降雨沖刷坡面,雨水通過裂縫滲入滑坡內(nèi)部,導(dǎo)致滑坡表面軟化并破壞斜坡巖土體結(jié)構(gòu),巖土體抗剪強(qiáng)度降低。因此,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)踏勘觀測(cè),滑坡發(fā)生的主要原因是滑體內(nèi)部含水量過高(表1),導(dǎo)致塑性擠壓和緩慢滑動(dòng)。
另一方面,河流對(duì)滑坡的侵蝕主要表現(xiàn)為滑坡前緣山腳的側(cè)向侵蝕和沖蝕,從而降低了滑坡的穩(wěn)定性。
本次對(duì)滑坡體上級(jí)(HI1滑坡)、中級(jí)(HI2滑坡)、下級(jí)(HI3滑坡)塊體的GNSS監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)采用Grapher軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。從降雨和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)看(圖12),在強(qiáng)降雨期間,滑體各部分的滑動(dòng)速度出現(xiàn)波動(dòng),滑坡繼續(xù)蠕變,滑坡變形仍在增加。
圖12 滑坡滑速監(jiān)測(cè)及區(qū)域降雨數(shù)據(jù)[19]Fig.12 Data plot of landslide velocity monitoring and regional rainfall [19]
依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和布設(shè)于滑坡上部的GNSS監(jiān)測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn),滑坡體的滑動(dòng)過程具有一定的規(guī)律性,滑坡后部(上級(jí)塊體)體自7月19日開始發(fā)生滑動(dòng),自7月23日開始已明顯進(jìn)入減速階段,而此時(shí)滑坡中部(中級(jí)塊體)才開始緩慢啟動(dòng),并逐漸進(jìn)入加速階段,當(dāng)中級(jí)塊體于7月30日逐漸達(dá)到峰值,開始進(jìn)入減速狀態(tài)后,下級(jí)塊體已于7月27日開始啟動(dòng),且滑移速率呈逐步遞增狀態(tài)?;碌膹?fù)活具有逐級(jí)加載、逐級(jí)傳遞應(yīng)力、逐級(jí)啟動(dòng)的特點(diǎn),其復(fù)活可分為3個(gè)階段(圖13)。
圖13 滑坡復(fù)活各階段示意圖Fig.13 Profile for each stage of the landslide revival
階段一:牙豁口滑坡始于滑坡上級(jí)塊體的北側(cè)部分。此時(shí),上級(jí)塊體南側(cè)部分受到牽引力作用而發(fā)生滑動(dòng)。由于滑體內(nèi)部含水量過高,致使滑坡自上而下呈“流體”狀態(tài)向下滑移,在陡坡段加速滑移。最后,整個(gè)滑坡上部失穩(wěn)塌下。
階段二:緩坡中部平臺(tái)受到滑坡上級(jí)塊體的預(yù)壓,形成“填挖效應(yīng)”。在滑坡中段,原塊體受到預(yù)壓推力作用,產(chǎn)生塑性流動(dòng),在中級(jí)塊體后緣形成拉槽。其變形破壞方式表現(xiàn)為蠕滑-拉裂-滑移。
階段三:最后,滑坡下級(jí)塊體也以同樣方式發(fā)生變形破壞。
因此,上級(jí)、中級(jí)和下級(jí)塊體均以“逐級(jí)加載、逐級(jí)傳遞應(yīng)力、逐級(jí)啟動(dòng)”的方式,緩變推移式變形滑入岷江,并在其蠕滑-拉裂的破壞形式作用下,形成了三個(gè)相對(duì)獨(dú)立的滑體。
本文采用遙感影像、無(wú)人機(jī)拍攝、現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)勘查、歷史資料調(diào)研等綜合性手段研究了牙豁口滑坡的啟動(dòng)和演變過程,并對(duì)滑坡的復(fù)活因子及其復(fù)活機(jī)理進(jìn)行了探討,得出以下認(rèn)識(shí):
(1)本滑坡體地處斷裂帶發(fā)育的凹槽內(nèi),地形上極具匯水條件;滑坡體內(nèi)地下水賦存,近年來(lái)一直處于蠕滑狀態(tài),經(jīng)歷降雨入滲飽和后,滑坡體向下發(fā)生塑性流動(dòng),其變形破壞方式表現(xiàn)為蠕滑-拉裂-滑移。
(2)滑坡體自啟動(dòng)到停歇,從時(shí)間上表現(xiàn)出自上而下逐級(jí)堆積加載傳遞應(yīng)力的特征,可概括為上級(jí)塊體滑動(dòng),在前緣緩坡處停滯、堆積→中級(jí)塊體啟動(dòng),在前緣緩坡處停滯、堆積→下級(jí)塊體啟動(dòng),緩慢滑入岷江。
(3)滑坡分級(jí)分塊整體滑動(dòng)分為三個(gè)步驟,反映出上級(jí)塊體先期失穩(wěn)滑動(dòng)對(duì)牙豁口滑坡整體滑動(dòng)具有堆積加載和推擠作用,是滑坡整體失穩(wěn)的驅(qū)動(dòng)段。因此,牙豁口多級(jí)滑坡的復(fù)活具有逐級(jí)加載、逐級(jí)傳遞應(yīng)力、逐級(jí)啟動(dòng)的復(fù)雜特點(diǎn)。