摘要：平推式滑坡形成于近水平巖層中，地下水對(duì)平推式滑坡的啟動(dòng)和運(yùn)動(dòng)過(guò)程影響非常顯著。為揭示平推式滑坡滑動(dòng)面上水力分布與滑坡啟動(dòng)的相關(guān)性，以成都市獅子山滑坡為地質(zhì)原型，自主研制試驗(yàn)設(shè)備，進(jìn)行水力測(cè)試試驗(yàn)，測(cè)試近水平傾角（0°～10°）條件下，底滑面兩種不同連通條件下不同位置的水壓力，研究底滑面承壓水壓力分布規(guī)律及啟動(dòng)機(jī)理。結(jié)果表明：① 底滑面滲流條件較差或滑坡前緣堵塞條件下，水壓力分布呈現(xiàn)梯形分布；流通條件下，水壓力在底滑面方向上呈曲線(xiàn)下降，自后緣至剪出口下降速率先增大后減小，底滑面傾角越增大，下降速率變化越顯著。② 層間裂隙水揚(yáng)壓力值比傳統(tǒng)采用三角分布形式的揚(yáng)壓力值小約27.6%。③ 薄層狀泥巖的軟化、變形是滑坡啟動(dòng)的根本原因；暴雨情況下底滑面揚(yáng)壓力和后緣裂隙中高水壓下的水平推力聯(lián)合作用將滑體推出是滑坡啟動(dòng)的直接原因。研究結(jié)果對(duì)平推式滑坡的穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)和治理方案確定具有一定參考和借鑒價(jià)值。

關(guān) 鍵 詞：平推式滑坡； 水力分布； 承壓水； 孔隙水壓力； 啟動(dòng)機(jī)理； 工程地質(zhì)

中圖法分類(lèi)號(hào)： P642.22

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2024.09.020

0 引 言

在傳統(tǒng)極限平衡法中，一般認(rèn)為巖層近水平滑坡是穩(wěn)定的，不具備破壞條件。而四川盆地紅層覆蓋區(qū)卻廣泛發(fā)育著一種巖層產(chǎn)狀近水平的巖質(zhì)滑坡，如川中垮梁子滑坡、宣漢縣天臺(tái)鄉(xiāng)滑坡、南江縣千邱塝滑坡均為此類(lèi)型滑坡。這類(lèi)滑坡多在暴雨條件下發(fā)生，由巖體風(fēng)化裂隙中的水對(duì)滑體的向前推力和滑移面向上的浮托力提供力學(xué)基礎(chǔ)。水的力學(xué)作用大大降低了滑坡穩(wěn)定性，當(dāng)裂隙中水位超過(guò)臨界值時(shí)，滑體在水力作用下推出，故稱(chēng)此類(lèi)滑坡為平推式滑坡。

張倬元［1］、王蘭生［2］等最早提出平推式滑坡的概念，他們基于四川盆地紅層地區(qū)大量滑坡實(shí)例分析指出，此類(lèi)滑坡是以塑流-拉裂變形為主，在后緣裂Q3PSOuWnGuTZNQpiHHHDQA==隙和滑移面中水的推力和浮托力聯(lián)合作用下產(chǎn)生的一種暴雨啟動(dòng)型滑坡，并提出平推式滑坡的啟動(dòng)判據(jù)。殷坤龍等［3］通過(guò)對(duì)萬(wàn)州區(qū)近水平地層滑坡和堆積體成因機(jī)制的研究，提出靜水壓力誘發(fā)平推式滑坡的主要因素。上述研究總結(jié)了平推式滑坡的基本特征，指出裂隙中水的動(dòng)力因素在平推式滑坡成因機(jī)制中具有重要作用，但并未對(duì)其破壞機(jī)制以及水動(dòng)力影響進(jìn)行深入分析以及驗(yàn)證。

近年來(lái)，平推式滑坡相關(guān)研究逐漸豐富。在平推式滑坡啟動(dòng)機(jī)制的研究中，對(duì)后緣裂隙水的作用形式、滑帶土在水作用情況下力學(xué)性質(zhì)劣化等方面均有較為深入的研究。范宣梅［4］、郭曉光［5］等通過(guò)物理模擬方法對(duì)天臺(tái)鄉(xiāng)滑坡、垮梁子滑坡等多級(jí)平推式滑坡的形成過(guò)程模擬并分析其成因機(jī)理，將平推式滑坡滑動(dòng)過(guò)程分為蠕滑啟動(dòng)、平推快速滑動(dòng)、減速制動(dòng)3個(gè)階段，并對(duì)張倬元等［1］提出的判據(jù)進(jìn)行了驗(yàn)證。張明等［6］對(duì)青寧鄉(xiāng)滑坡進(jìn)行數(shù)值模擬研究發(fā)現(xiàn)，暴雨是滑坡啟動(dòng)的必要條件，啟動(dòng)后滑帶的抗剪強(qiáng)度急劇下降，導(dǎo)致滑體加速運(yùn)動(dòng)。蔣宇等［7］對(duì)紅層滑坡特征礦物進(jìn)行物理化學(xué)分析，研究表明在地下水的水解、溶蝕和動(dòng)力作用下滑帶土強(qiáng)度會(huì)顯著降低。向云龍等［8］根據(jù)流體運(yùn)動(dòng)理論推求滑面底部裂隙徑流對(duì)平推式滑坡產(chǎn)生的拖曳力，并修正了滑坡抗滑穩(wěn)定性與后緣裂隙臨界水深的關(guān)系。同時(shí)，在平推式滑坡運(yùn)動(dòng)量化方面，唐然［9］、李嘉雨［10］等在考慮后緣裂隙以及滑帶中水的聯(lián)合作用下，通過(guò)數(shù)學(xué)模型計(jì)算、數(shù)值模擬等方法，推導(dǎo)出平推式滑坡運(yùn)動(dòng)距離的計(jì)算公式。以上學(xué)者對(duì)平推式滑坡的成因機(jī)制，運(yùn)動(dòng)過(guò)程以及滑面的物質(zhì)組成、水動(dòng)力條件進(jìn)行了深入研究，補(bǔ)充了滑坡啟動(dòng)中滑面的動(dòng)態(tài)變化以及對(duì)滑體的力學(xué)影響。

在平推式滑坡的長(zhǎng)期研究中，對(duì)成因機(jī)制的認(rèn)識(shí)基本達(dá)成共識(shí)，認(rèn)為滑坡豎向裂隙以及水平裂隙中的水在滑坡啟動(dòng)中起到關(guān)鍵作用，在計(jì)算過(guò)程中，將水平裂隙中的浮托力分布與豎向裂隙中的水力分布均看作三角形分布。但在眾多平推式滑坡的物理模擬實(shí)驗(yàn)中，實(shí)測(cè)的水平裂隙的水力分布并不符合三角形分布，而是呈現(xiàn)下降速率逐漸增大的曲線(xiàn)。本文針對(duì)平推式滑坡的滑移面的水力分布規(guī)律，自主研制試驗(yàn)設(shè)備并進(jìn)行水力測(cè)試試驗(yàn)，測(cè)量水的壓力，總結(jié)滑動(dòng)面水力分布規(guī)律，以期對(duì)滑坡的穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)和治理方案提供參考。

1 平推式滑坡地質(zhì)模型

根據(jù)平推式滑坡成因機(jī)制中水力啟動(dòng)模式，暴雨條件下后緣豎向裂隙水位逐漸升高并高于臨界水位。在裂隙水的水平推力和滑移面水的浮托力聯(lián)合作用下，滑坡下滑力大于抗滑力，滑坡失穩(wěn)向前推出。豎向裂隙中的水壓可視為靜水壓力，與水深有關(guān)；而滑移面中水存在滲流通道，并且水流運(yùn)動(dòng)過(guò)程中還存在阻力作用。本次研究選取成都市獅子山滑坡為地質(zhì)模型進(jìn)行水力測(cè)試試驗(yàn)，探索平推式滑坡滑移面的水力分布規(guī)律，分析水力啟動(dòng)機(jī)理。

1.1 滑坡概況

2013年8月8日06：00，成都市新津區(qū)永商鎮(zhèn)獅子山發(fā)生小型巖質(zhì)滑坡。滑坡位于斜坡中部，平面形態(tài)呈“箕”型，滑坡長(zhǎng)約140 m，寬150～200 m、厚度3～15 m、平均厚度4 m、總方量約7.5萬(wàn)m3?；掳l(fā)生在雨季，8月7日當(dāng)日降雨量為108 mm?；潞缶壭纬删薮罄莶?，滑坡整體向前位移約20 m?；麓輾Х课?戶(hù)，無(wú)人員傷亡。

1.2 滑坡基本特征

滑坡所處地質(zhì)構(gòu)造部位為熊坡背斜東北緣核部。地層巖性為白堊系上統(tǒng)夾關(guān)組（K2j）的厚層砂巖夾薄層泥巖。原始坡體淺表層為2～3 m厚的殘坡積層與耕植土，其下為砂巖夾頁(yè)的基巖，基巖巖層總體產(chǎn)狀為30°～40°∠3°～6°（圖1～2），走向與所在斜坡走向基本一致，基巖發(fā)育有NE向和NW向兩組節(jié)理。

據(jù)氣象資料顯示，2013年8月4～8日，滑坡所在區(qū)域累計(jì)降雨量達(dá)194.7 mm，其中8月7日單日降雨量達(dá)108 mm?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)查走訪(fǎng)發(fā)現(xiàn)，在20世紀(jì)斜坡已出現(xiàn)漏水現(xiàn)象；受“5·12”汶川地震影響，斜坡發(fā)育有一條長(zhǎng)拉裂縫，此后，暴雨條件下裂隙會(huì)發(fā)生不同程度的擴(kuò)展。滑坡前緣存在兩處地下水出露點(diǎn)，A點(diǎn)呈滲流狀，B點(diǎn)呈股狀流出。

1.3 變形破壞特征

滑坡運(yùn)動(dòng)過(guò)程中同時(shí)存在平移與右旋特征?？傮w滑動(dòng)方向?yàn)镹E30°，依據(jù)變形特征和變形程度將滑坡分為3個(gè)區(qū)：西側(cè)剪切破壞區(qū)，拉陷槽拉張時(shí)，對(duì)周?chē)鷰r土體進(jìn)行拉張和剪切，導(dǎo)致西北側(cè)形成兩個(gè)次生滑坡，地表形成大量的剪切裂縫，呈羽狀分布；中部平推前進(jìn)區(qū)，有多條張拉裂縫，滑體推擠至前緣產(chǎn)生鼓丘；東側(cè)微弱變形區(qū)，存在少量表生裂縫。

滑坡區(qū)變形破壞跡象明顯，邊界清晰：滑坡后緣發(fā)育有拉陷槽，平面形態(tài)為三角形，東側(cè)收窄閉合，西側(cè)拉開(kāi)，最寬處約23 m（圖3），長(zhǎng)約130 m，底部高程一致，深約15 m；后緣巖壁陡立，巖石完整表面平直，滑坡體一側(cè)巖石破碎，槽內(nèi)填充崩落的碎石；東側(cè)邊界為一條北東-南西向張剪裂縫，長(zhǎng)約100 m；西側(cè)邊界為西北側(cè)陡坎；滑坡于前緣陡緩交界處剪出，剪出口處有兩處地下水出露點(diǎn)。

2 平推式滑坡水力分布規(guī)律試驗(yàn)

范宣梅等［4］ 在采用物理模型試驗(yàn)對(duì)平推式滑坡成因機(jī)制研究中測(cè)量了滑移面的水壓力。李偉［11-14］、趙權(quán)利［15］和涂園［16］等根據(jù)滑移面水的連續(xù)性原理，建立數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行數(shù)學(xué)求解和敏感性研究，得到理論條件下承壓水的分布規(guī)律。在前人計(jì)算過(guò)程中，為方便計(jì)算，常常忽略層間摩擦力以及水的黏滯力，采用水壓力三角形分布形式，但這與現(xiàn)實(shí)情況不符。本次研究進(jìn)行水力測(cè)試試驗(yàn)測(cè)得承壓水的分布規(guī)律，以為實(shí)際案例中斜坡的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)和治理方案提供參考。

2.1 地質(zhì)原型

以新津區(qū)獅子山滑坡為地質(zhì)原型，建立地質(zhì)概化模型（圖4），開(kāi)展典型平推式滑坡水力分布規(guī)律及啟動(dòng)機(jī)理研S/39LD9P3CR++fSoUvfGfQ==究。其中，AB段為豎直裂隙，地表水可沿此裂隙快速入滲，排水不暢時(shí)，可形成具有一定高度的水體。BC段為砂巖與泥巖邊界處的結(jié)構(gòu)劣化巖層，其中存在滲流通道。與完整巖石滲透性相比，其可視作透水層，上下巖石為不透水層。平推式滑坡的啟動(dòng)和制動(dòng)，主要與后緣裂隙中水頭高度相關(guān)。當(dāng)AB段中水頭高度到達(dá)臨界高度時(shí)，滑坡啟動(dòng)；水位低于制動(dòng)高度時(shí)，滑坡制動(dòng)。BC段滑移面的承壓水會(huì)對(duì)滑體底部產(chǎn)生向上的浮托力。BC段的水壓力分布規(guī)律會(huì)影響最終的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)結(jié)果。前人研究中，承壓水層（BC段）的水壓力計(jì)算多采取三角形分布模式。

2.2 試驗(yàn)設(shè)備及方案

充分參考獅子山滑坡水力結(jié)構(gòu)模型，水力測(cè)試試驗(yàn)設(shè)備為自行研制的“水力分布測(cè)試裝置”（圖5）。該儀器由動(dòng)力裝置、承壓裝置、測(cè)壓裝置3部分組成。動(dòng)力裝置對(duì)應(yīng)模型AB段中水體對(duì)承壓水層的水壓力；承壓裝置對(duì)應(yīng)BC段承壓水層的3層層狀結(jié)構(gòu)；測(cè)壓裝置對(duì)承壓水層各測(cè)點(diǎn)的水壓大小進(jìn)行測(cè)量。

動(dòng)力裝置由水頭壓力提供動(dòng)力，主體為高度可調(diào)節(jié)的溢水槽，試驗(yàn)時(shí)外接水源至動(dòng)力裝置的溢水槽中，多余水流通過(guò)溢水管排走，穩(wěn)定高度水面通過(guò)進(jìn)水管與承壓裝置一端相連，為整個(gè)水力試驗(yàn)設(shè)備提供穩(wěn)定壓力。

承壓裝置由兩層15 cm×30 cm的有機(jī)玻璃板組成。上層有機(jī)玻璃板完整，用于觀察層間水流和填充顆粒的運(yùn)移情況；下層玻璃板中部設(shè)有一排監(jiān)測(cè)孔（圖6），間距5 cm，共6個(gè)，與測(cè)壓裝置通過(guò)水管相連。兩層有機(jī)玻璃板層間有間隙層，為水流通道，間隙層寬度可調(diào)，可填充不同物質(zhì)，對(duì)應(yīng)平推式滑坡底滑面的層狀結(jié)構(gòu)，兩側(cè)使用膠帶封閉。后緣為進(jìn)水口，通過(guò)水管與動(dòng)力裝置相連。前緣為出水口，可根據(jù)試驗(yàn)方案進(jìn)行堵塞。

測(cè)壓裝置是測(cè)量監(jiān)測(cè)孔水壓所能支撐的水柱高度。主體由6支液位計(jì)組成，液位計(jì)底端與承壓裝置下層監(jiān)測(cè)孔對(duì)應(yīng)連接，液位計(jì)零點(diǎn)與下層玻璃板高度相平，上端與大氣相通。液位計(jì)內(nèi)水柱高度表示下層玻璃板該監(jiān)測(cè)孔的水壓大小。

試驗(yàn)時(shí)，外接水源使溢水槽中的水位高度穩(wěn)定，水頭壓力將通過(guò)管道作用于承壓裝置中。承壓裝置中間隙層由水充滿(mǎn)，待液位計(jì)水位高度穩(wěn)定時(shí)進(jìn)行讀數(shù)，記錄（圖7）。

水力測(cè)試試驗(yàn)是以獅子山滑坡水力結(jié)構(gòu)概化模型為理論基礎(chǔ)，設(shè)立不同試驗(yàn)條件，獲得層間水力分布狀態(tài)，建立水力分布規(guī)律與層狀結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。在水力測(cè)試試驗(yàn)共設(shè)計(jì)2組試驗(yàn)，分別為前緣堵塞組、前緣貫通層間組。兩組水頭高度均為400 mm，設(shè)置傾角α=0°，2°，4°，6°，8°，10°，15°，對(duì)應(yīng)不同傾角下的水力分布狀態(tài)。試驗(yàn)時(shí)，前緣堵塞狀態(tài)使用丁基膠帶封閉前端出水口，層狀結(jié)構(gòu)傾角的調(diào)節(jié)時(shí)固定后端，調(diào)整前端高度，改變傾角。

2.3 水頭高度分布規(guī)律

在前緣堵塞情況下，當(dāng)?shù)酌嫠綍r(shí)，各測(cè)點(diǎn)水頭均等于后緣水頭高度；底面傾角增大，前端高度降低，相對(duì)水頭增加，越前緣間隙水壓力越大（圖8）。

在前緣貫通情況下，底面傾角增大過(guò)程中水位變化有以下特征：① 距后緣進(jìn)水口越遠(yuǎn)，水頭高度越低。② 底面傾角增大，距后緣進(jìn)水口13 cm內(nèi)水頭高度升高，13 cm外水頭高度降低（圖9）。

2.4 結(jié)果分析

通過(guò)水力測(cè)試試驗(yàn)，可以觀察到滑面的水力分布狀態(tài)以及出水力分布與滑面傾角的定量關(guān)系。試驗(yàn)中，前緣堵塞條件下，水力分布與靜水壓力相同，即滑體底面所受壓力為該點(diǎn)到自由水面的水柱高度。

前緣無(wú)堵塞情況下，承壓水結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)兩個(gè)自由水面（后緣水面和前緣出水口），即此點(diǎn)對(duì)滑體底面的水壓力為0。后緣到前緣的水力下降速率并非為此前研究中假設(shè)為定值，即斜直線(xiàn)下降。試驗(yàn)中得出水力下降速率為先增大后減小，水力分布呈現(xiàn)為曲線(xiàn)。

3 討 論

3.1 承壓水水力分布規(guī)律

前人曾使用流體力學(xué)中連續(xù)介質(zhì)力學(xué)方程等方法對(duì)平推式滑坡的啟動(dòng)臨界水位、滑行距離進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算過(guò)程中，往往需簡(jiǎn)化滑移面上水壓的分布形式。然而，滑移面的承壓水水壓研究中，滑帶土和滑體物理力學(xué)參數(shù)、水體的黏滯性、孔隙的貫通情況以及光滑度等指標(biāo)都會(huì)對(duì)水的水壓情況產(chǎn)生影響。

針對(duì)平推式滑坡中底滑面的水力分布特征，以相似結(jié)構(gòu)對(duì)間隙水壓力進(jìn)行測(cè)量，獲得距離與水壓的關(guān)系曲線(xiàn)（圖10），通過(guò)多項(xiàng)式函數(shù)進(jìn)行擬合，建立間隙水壓力與位置的數(shù)學(xué)關(guān)系如式（1）所示。

y=-4.8108x4+11.315x3-7.4862x2-0.0185x+1

（1）

式中：y為間隙水壓力比（某點(diǎn)的水壓與后緣總水頭的比值）；x為位置比（測(cè)點(diǎn)到后緣的距離與滑移面全長(zhǎng)的比值）。

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，前緣滲流條件會(huì)改變平推式滑坡中基底揚(yáng)壓力的分布形式。當(dāng)?shù)谆鏉B流條件較差或滑坡前緣堵塞，便會(huì)使地下水流速度減慢或幾乎靜止，基底揚(yáng)壓力便會(huì)呈現(xiàn)梯形分布形態(tài)（圖11（a））。其揚(yáng)壓力為

U1=γwHL+12γwL2sinα

（2）

當(dāng)?shù)谆鏉B流條件較好時(shí)，地下水向坡表滲出，基底揚(yáng)壓力分布形式為提出的三角形分布［17］（圖11（b））。其基底揚(yáng)壓力為

U2=0.5γwHL

（3）

在滲流貫通條件下，根據(jù)測(cè)試試驗(yàn)得出的基底揚(yáng)壓力為高次曲線(xiàn)分布（圖12（c）），揚(yáng)壓力總值由式（1）積分得：

U3=0.36194γwHL

（4）

對(duì)比式（2）～（4）可知，U1 ＞ U2 ＞ U3，即后緣水頭與滲水長(zhǎng)度均相同時(shí)，揚(yáng)壓力大小依次為梯形分布＞三角形分布＞高次曲線(xiàn)分布。高次曲線(xiàn)分布要比三角形分布低27.6%。故采用三角形分布形式的揚(yáng)壓力對(duì)平推式滑坡進(jìn)行穩(wěn)定性評(píng)價(jià)時(shí)偏保守。三角形分布是將平推式滑坡的地畫(huà)面視為光滑表面前提提出的，非線(xiàn)性的高次曲線(xiàn)分布形式是基于試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行擬合獲得，更能反映實(shí)際情況。

綜上所述，滑坡底滑面的水壓力由后緣裂隙中的潛水提供，潛水水位越高，底滑面后緣水壓越大。當(dāng)?shù)谆鏉B流條件較差或滑坡前緣堵塞時(shí)，地下水流速度減慢或幾乎靜止，水壓力呈現(xiàn)梯形分布；當(dāng)滲流條件較好時(shí)，水壓力呈現(xiàn)曲線(xiàn)分布，水壓力在底滑面方向上呈曲線(xiàn)下降，自后緣至剪出口下降速率先增大后減小。底滑面傾角越大，下降速率變化越顯著。

3.2 啟動(dòng)機(jī)理分析

滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法眾多，本文采用極限平衡法中的傳遞系數(shù)法進(jìn)行獅子山滑坡的穩(wěn)定性計(jì)算。在后緣水頭作用下，平推式滑坡底滑面中的承壓水是從后緣裂隙逐漸向前緣流動(dòng)的，揚(yáng)壓力的作用范圍是與滲流過(guò)程有關(guān)的。由于揚(yáng)壓力會(huì)減小抗滑力，后緣裂隙蓄水后，潛在滑面上的揚(yáng)壓力作用范圍逐漸向前緣擴(kuò)展，揚(yáng)壓力作用范圍內(nèi)的浮托滑體抗滑力減小，剩余下滑力增加，沒(méi)有受到揚(yáng)壓力作用的滑體部分受到的推力逐漸增大。當(dāng)揚(yáng)壓力作用范圍之外的天然滑體剩余抗滑力與所受推力相等時(shí)，滑坡處于臨滑狀態(tài)，穩(wěn)定性系數(shù)等于1?；贕B/T 38509-2020《滑坡防治設(shè)計(jì)規(guī)范》中的不平衡推力傳遞法，考慮基底承壓水逐漸滲流、揚(yáng)壓力分布的漸進(jìn)擴(kuò)展的過(guò)程及其分布形式，提出適用于平推式滑坡的極限平衡計(jì)算方案（圖12）。

平推式滑坡穩(wěn)定性系數(shù)計(jì)算公式為

Fs=n-1i=1Ri∏nj=i+1Ψj+Rnn-1i=1Ti∏nj=i+1Ψj+Tn

（5）

Ri=（Wicosαi-Ui）tanφ+cLi

（6）

Ti=（Wi+Vi=1）sinαitanφ+cLi

（7）

式中：Fs為滑坡穩(wěn)定性系數(shù)；Ri為第i條滑塊抗滑力，kN/m；Ti為第i條滑塊下滑力，kN/m；Ψj為第i-1條滑塊對(duì)第i條滑塊的的傳遞系數(shù)，平推式滑坡為直線(xiàn)型滑面，取值為1.0；Wi為第i條滑塊重量，kN/m；Ui為第i條滑塊所受基底揚(yáng)壓力，kN/m；Vi=1為第1條滑塊所受后緣靜水壓力，kN/m；φ為滑面內(nèi)摩擦角，處于揚(yáng)壓力作用范圍內(nèi)取飽和參數(shù)，反之取天然參數(shù)，（°）；c為滑面黏聚力，處于揚(yáng)壓力作用范圍內(nèi)取飽和參數(shù)，反之取天然參數(shù)，單位kPa。

后緣拉陷槽完全充水情況下高度約為11.0 m。在最高水頭情況下，基底揚(yáng)壓力采用高次曲線(xiàn)分布形式和傳統(tǒng)三角形分布形式對(duì)飽和高、低強(qiáng)度參數(shù)分別進(jìn)行計(jì)算穩(wěn)定性計(jì)算（表1），其中，滑體的天然重度為21.2 kN/m3，飽和重度為23.6 kN/m3。

在飽和高強(qiáng)度參數(shù)下，兩種分布形式穩(wěn)定性系數(shù)均遠(yuǎn)大于1.0，考慮文章篇幅，本文僅展示飽和低強(qiáng)度參數(shù)的計(jì)算結(jié)果（表2）。

在飽和低強(qiáng)度參數(shù)情況下，揚(yáng)壓力為高次曲線(xiàn)分布時(shí)的臨界長(zhǎng)度高于三角分布，水壓力分布長(zhǎng)度差值在0.2 ～0.4 m之間，差距較小。無(wú)論何種揚(yáng)壓力分布形式，當(dāng)揚(yáng)壓力分布擴(kuò)展至100 m時(shí)，穩(wěn)定性系數(shù)均接近于1.0或小于1.0。獅子山滑坡發(fā)生前后緣水頭可能的最大高度為11 m，說(shuō)明揚(yáng)壓力分布長(zhǎng)度需超過(guò)100 m時(shí)，獅子山才會(huì)有失穩(wěn)的可能。

在滑坡地質(zhì)條件、誘發(fā)因素和歷史變形破壞特征等基礎(chǔ)上，結(jié)合滑坡水力分布規(guī)律測(cè)試試驗(yàn)，綜合分析獅子山滑坡的變形破壞過(guò)程可以概化為4個(gè)階段（圖13）：

（1） 裂隙發(fā)育階段（圖13（a））。斜坡傾向與巖層傾向一致，且傾角緩于坡向，坡體結(jié)構(gòu)為厚層狀砂巖夾薄層泥巖。斜坡在自身重力作用下有滑動(dòng)的趨勢(shì)。泥巖層相對(duì)于砂巖的力學(xué)性質(zhì)而言，抵抗地下水軟化能力較弱，在地質(zhì)演化中，更易風(fēng)化成泥質(zhì)軟弱夾層成為影響斜坡穩(wěn)定性的關(guān)鍵層面。風(fēng)化后的泥巖層強(qiáng)度不斷降低，在滑體下滑力作用下發(fā)生塑性流動(dòng)，滑體中產(chǎn)生自滑移面向上擴(kuò)展的張拉裂隙。

（2）深大裂隙形成（圖13（b））。2008年5月12日，在汶川地震水平加速度的作用下，塊體間產(chǎn)生劇烈錯(cuò)動(dòng)，部分裂縫裂隙擴(kuò)展成深大裂隙，同時(shí)局部微張裂隙在上部位移下閉合。深大裂隙的形成為坡面水流進(jìn)入坡體提供條件。坡體內(nèi)部的滲透速度往往小于水面抬升速度，裂隙中常有積水賦存。豎向裂隙中的水在坡體中有兩方面作用：① 其靜水壓力對(duì)坡體產(chǎn)生向外的推力，加快泥巖層的機(jī)械破碎，增大泥巖層的孔隙；② 加快泥巖層的軟化，進(jìn)一步降低滑動(dòng)面抗剪強(qiáng)度。

（3） 滑坡啟動(dòng)階段（圖13（c））。暴雨情況下，單位時(shí)間內(nèi)后緣裂隙排水量低于降雨量，在裂隙內(nèi)形成一定高度的水頭。水頭的靜水壓力作用于滑體，并通過(guò)滑移面中的孔隙傳遞到滑塊底部。滑坡體受裂隙中水提供向坡外的推力（γh）和滑面中水向上的浮托力。水頭增大，水平推力增大；同時(shí)，斜坡底部滲流長(zhǎng)度增加，揚(yáng)壓力逐漸增大，斜坡穩(wěn)定性逐漸降低。在后緣裂隙水面上升至臨界高度（11 m）時(shí)，滑坡失穩(wěn)，向前開(kāi)始滑動(dòng)。

（4） 滑坡制動(dòng)階段（圖13（d））?；w整體向前部位移，拉陷槽寬度變大，裂隙網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步擴(kuò)大、連通，拉陷槽中水面高度下降。水平推力低于抗滑力，滑坡制動(dòng)。

薄層狀泥巖的軟化、變形是滑坡啟動(dòng)的根本原因［18-19］。軟化巖層失去自身結(jié)構(gòu)直接導(dǎo)致坡體發(fā)生蠕變，產(chǎn)生豎向拉裂縫。兩次地震也極大加速了裂縫發(fā)育?；聠?dòng)的直接原因是：暴雨情況下，后緣裂隙中水位上升，后緣靜水壓力和層間水壓力上升?；w在底滑面揚(yáng)壓力和后緣裂隙中高水壓下的水平推力聯(lián)合作用下，滑坡抗滑力小于下滑力時(shí)滑坡啟動(dòng)。

4 結(jié) 論

以成都市獅子山滑坡為例，分析平推式滑坡的成因機(jī)制、變形特征，并采用試驗(yàn)測(cè)試方法對(duì)平推式滑坡變形破壞中的水力影響進(jìn)行試驗(yàn)與量化分析，得出以下結(jié)論：

（1） 平推式滑坡多形成于近水平紅層（傾角小于10°）。滑坡變形過(guò)程中為整體向外推出，滑體整體多能保證良好的完整性，后緣拉陷槽顯著，坡表變化不大，變形破壞相對(duì)較小。

（2） 底滑面滲流條件較差或滑坡前緣堵塞條件下，水壓力分布呈現(xiàn)梯形分布；流通條件下，水壓力在底滑面方向上呈曲線(xiàn)下降，自后緣至剪出口下降速率先增大后減小，底滑面傾角越增大，下降速率變化越顯著。

（3） 在滑移面滲流通道貫通情況下，高次曲線(xiàn)分布比經(jīng)典的三角形分布關(guān)系曲線(xiàn)條件下提供的浮托力傳統(tǒng)計(jì)算中的少27.6%。采用三角形分布形式的揚(yáng)壓力對(duì)平推式滑坡進(jìn)行穩(wěn)定性評(píng)價(jià)時(shí)偏保守。非線(xiàn)性的高次曲線(xiàn)分布形式通過(guò)試驗(yàn)所得，比三角形分布形式更能接近實(shí)際情況。

（4） 平推式滑坡啟動(dòng)機(jī)理可概括為裂隙發(fā)育—深大裂隙形成—滑坡啟動(dòng)—減速制動(dòng)4個(gè)階段。在斜坡演變中，泥巖層向坡外塑性流變，使得坡體中產(chǎn)生自下而上發(fā)育的豎向裂縫。暴雨條件下，豎向裂隙中的水壓力與滑移面的地下水浮托力聯(lián)合作用使滑坡滑出。后緣裂隙水位降低，水平推力下降，滑體制動(dòng)。

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（編輯：劉 媛）

Study on hydraulic distribution law and start-up mechanism of typical translational landslide

CHEN Lixin1，WANG Zhenyu2，JI Feng1，GUO Pengyu1

（1.State Key Laboratory of Geohazard Prevention and Geo-environment Protection，Chengdu University of Technology，Chengdu 610059，China； 2.Sichuan Vocational and Technical College of Communications，Chengdu 611130，China）

Abstract：

Translational landslides occur in nearly horizontal strata and groundwater plays a crucial role in their initiation and subsequent movement.This study aimed to explore the correlation between the hydraulic distribution on the shear plane and the initiation of the landslides.Using the Shizishan Landslide in Chengdu City as a geotechnical model，a bespoke apparatus was developed for hydraulic testing.The experiment measured the hydraulic pressure at various points along the base sliding plane of nearly horizontal angles from 0° to 10°，under two penetration conditions，to investigate the distribution pattern of hydrostatic pressure.The outcomes revealed that：① Under poor permeability on a bottom sliding plane or the landslide's front was obstructed，the hydraulic pressure exhibited a trapezoidal distribution.Conversely，under free-flow conditions，the hydraulic pressure decreased in a curvilinear pattern along the basal sliding plane，with the decreasing rate first ascending and then slowing from the rear to the front.The steeper the angle of the basal sliding plane，the more notable the decreasing rate change.② Hydraulic uplift pressure in interlayer fractures was found to be around 27.6% less than the pressures calculated using traditional triangular distribution models.③ The softening and deformation of thin layers of mudstone were the root causes of landslide initiation.Specifically，the trigger for landslide initiation was the result of intense rainfall causing uplift pressure on the bottom and high-pressure water within the rear-edge fractures，which worked in tandem to thrust the landslide mass.These findings can offer an important reference for the stability analysis，assessment，and remediation plans for translational landslides.

Key words：

translational landslide； hydraulic distribution； confined water； pore water pressure； initiation mechanism； engineering geology