四川都江堰红梅村滑坡复活成因与机制分析

宋 磊，左三胜，丁 军，钟华介，张 皓

（1.成都理工大学 地质灾害防治与环境保护国家重点实验室，四川 成都 610059；2.中国建筑西南勘察设计研究院有限公司，四川 成都 610081；3.成都市地质环境监测站，四川 成都 610072）

0 引言

滑坡的复活，是滑坡物质条件、结构条件、环境条件三方面综合影响的结果，自身物质条件、结构条件的控制因环境条件作用而诱发，诱发滑坡复活的环境条件，主要概括为三因素：降雨、地震、人类活动［1］。

在山区，人们的活动空间主要为斜坡。而在滑坡的发生后往往会形成坡体相对比较平缓，看似给人们提供平缓的活动平台，由于人们对斜坡的认识不足，人类工程活动给滑坡复活埋下了隐患。滑坡的复活将给人民生命财产带来极大的损失，因此查清老滑坡复活的成因机制是很有必要的。

本文以都江堰红梅村不稳定斜坡为例，从滑坡区地质环境条件以及变形破坏特征入手，查明了红梅村滑坡复活成因：一是由于人类工程活动形成的顶部堆载改变了原有的平衡且未对滑体作必要的防治措施；二是多天连续的降雨，导致坡体处于近饱水状态，增大了岩土体容重，增大滑移面剪应力和降低抗剪强度，从而“8.13”特大暴雨诱发了滑坡的复活。

1 工程地质条件

1.1 地层、构造

研究区主要有第四纪人工堆积，第四纪残坡积层，第四纪崩滑坡堆积层，第四纪冲洪积层以及下伏侏罗系莲花口组（J3L1、J3L2）物质组成。根据槽探及钻孔勘察资料显示，第四纪残坡积层主要分布在斜坡浅表层，物质成分主要为粉质粘土夹碎块石，碎块石母岩为砂岩。主要由碎块石与块石组成的第四纪崩滑坡堆积层具有分层性，中上部为结构较松散—稍密的碎石土，下部为结构较密实的块石土层，堆积厚度为5～30m。

研究区位于青城山向斜和背斜的南端，受褶皱影响，岩石节理裂隙较发育，地层产状为85°∠13°～105°∠20°，厚度 1055～1083m，局部夹薄层状构造，岩体为强风化—中风化。

1.2 水文地质条件

滑坡区地下水的主要类型为松散堆积层孔隙水和基岩裂隙水。松散堆积层孔隙水赋存于斜坡的残积层中，因其物质结构的特征以及成分，在滑坡体中可形成多层上层滞水或在潜水面以下形成含水层与隔水层相间的滑体复合含水型结构［2］。同时，由于滑体与基岩透水性存在明显的差异，大量地下水沿基岩顶面一带活动，顺坡径流，就近补给下伏基岩裂隙水，或渗流排入洗脚河。

2 滑坡的基本特征

研究区位于都江堰市大观镇红梅村村委会所在地，地形总体上西北高东南低，滑坡纵向平均长度约为305 m、横向平均长度约125m，滑坡主滑方向约97°，滑坡后缘高程约770～775m；滑坡前缘位于洗脚河河床边，高程约为681～682m，最大高差约94m。滑坡平面整体呈舌状（图1），纵向上呈多级台坎地貌特征（图2），后缘有2～3 m高左右滑壁陡坎，其贯穿整个滑壁，后壁陡坎具有一定的“圈椅状”特征；滑坡中部形成两级陡坎：一、陡坎高 3～4m，坡度 50°～60°，横贯整个滑坡；二、陡坎高 5～6m，坡度 40°～50°，近南北方向延伸在滑坡前缘；滑坡前缘存在崩滑堆积体形成的高 5～10m的陡坎，坡度 60°～70°。2010年8月13日特大暴雨影响，滑坡变形破坏非常严重造成大量道路，民房破坏。

图1 滑坡工程地质平面图Fig.1 The engineering geological plan sketch of landside area

图2 滑坡2-2＇剖面工程地质平面图Fig.2 The 2-2＇longitudinal profile of engineering geology

3 滑坡复活的成因

根据已有资料查明该不稳定斜坡在1981年发生过滑坡地质灾害，据现场勘察、钻孔揭示，以及综合分析认为红梅村滑坡沿原滑动面复活，复活滑体特征与原滑坡堆积体特征基本相同。该滑坡总体表现为间歇性重力蠕滑特征，由前往后产生逐级牵引，地表变形逐渐变弱，在坡体上产生拉裂缝、树木歪斜、公路和房屋破坏，地貌上呈现多级台坎地貌特征。

由于震后对斜坡的勘察，对斜坡稳定性的评价为稳定状态，虽然地震对斜坡稳定性有一定的影响，但可以认为地震给滑坡的复活提供了一定条件，而不是诱发滑坡复活的直接因素。

由于今年以来滑坡顶部人类工程活动强烈，所以此次反演滑坡复活考虑了人类工程活动的顶部堆载荷载和暴雨的影响。选定天然+顶部堆载和天然+顶部堆载+暴雨两种工况类型，利用GEO-SLOPE软件SLOPE/W和SIGMA/W模块进行计算分析。

人类工程活动形成的顶部堆载荷载对斜坡稳定性的影响（图3）。由图可以看出，受堆载的影响，随着顶部堆载的增加，斜坡稳定系数降低。随着荷载逐渐增加，斜坡由稳定状态变成基本稳定，再变成欠稳定状态。

在一定的顶部堆载下，即天然+顶部堆载的工况下，暴雨对斜坡稳定性的影响（图3）。由图可以看出暴雨对稳定性的影响很大，特别对已处于欠稳定状态的斜坡使其失稳发生破坏变形。

图3 天然+顶部堆载工况和天然+顶部堆载+暴雨工况与稳定性系数对照表Fig.3 The comparative table between the impact of stability coefficient with Nature and Top load condition and the impact of Nature and Top load and Heavy rains condition

4 滑坡复活的机制分析

滑坡复活与其工程地质条件有关，受滑坡体本身的性状、岩土结构及地下水和地应力条件等因素控制，降雨、地震和人类工程活动有诱导或加速作用。“8.13”暴雨滑坡复活受降雨（特别是暴雨）、顶部堆载、“5.12”汶川地震、表面植被破坏等因素影响。

“5.12”汶川地震的影响：滑坡位于“5.12”汶川地震的强震区，经过勘察发现强烈地震运动导致坡体形成新的张拉裂缝，但是坡体没有出现明显的变形；由于地震的运动导致坡体结构变得松散，坡体的渗透性增大，导致降雨形成的地表水更容易渗入坡体。地震造成坡体的松散为滑坡的复活提供了条件。

人类工程活动的影响：①经勘察发现今年以来人类的活动强烈，不仅在滑坡顶部有多处修建房屋，而且场地平整与道路修建形成大量人工回填堆载，在人工堆载荷载的作用下滑坡首先发生蠕滑变形。②人类工程活动同时也破坏了滑坡表面大量植被，改变了坡体表面形态，导致坡体表面不仅排水不畅，而且地表水更容易渗入坡体内，从而导致滑带土的力学性质恶化与滑坡稳定性降低。

降雨的影响：根据调查，“8.13”暴雨前该地区连续多天降雨，连续多天的降雨导致坡体处于近饱水状态，使得增大了岩土体容重，产生动静水压力，弱化岩体。滑动面由于饱水与地下水的渗流作用导致滑面抗剪性能大大降低，连续降雨使滑坡处于欠稳定状态，随后“8.13”暴雨直接导致滑坡发生剧烈变形破坏，形成许多张拉裂缝。

5 结论

通过对红梅村滑坡复活成因与机制的分析，得出以下结论：

（1）老滑坡的物质组成特征和滑坡变形破坏遗迹为滑坡复活创造了基础。

（2）人类的工程活动（如：修建房屋，公路等）形成的顶部堆载改变滑体原有的平衡且未对滑体作必要的防治措施，为滑坡的复活埋下隐患。

（3）“8.13”特大暴雨前该地区连续多天降雨，导致坡体处于近饱水状态，一方面增大了岩土体容重；另一方面增大滑移面剪应力和降低抗剪强度。

（4）通过对选定天然+顶部堆载和天然+顶部堆载+暴雨两种工况类型稳定性分析，今年以来人类工程活动的剧烈，顶部堆载的逐渐增加使得斜坡从基本稳定变成欠稳定状态，特大暴雨使得滑坡前缘产生较大的剪应力集中，较大的剪应力超过滑动面前缘的抗剪强度导致滑坡复活。

从而得出顶部堆载是滑坡复活的前期因素，暴雨才是最终诱发滑坡复活的主要因素。

［1］徐卫亚.边坡及滑坡环境岩石力学与工程研究［M］.北京：中国环境科学出版社，2000，8：244-246.XU Weiya.Environmental rock mechanics and engineering study rel-aled to slope and landslide engineering［M］.Beijing：China Environmental Science Press，2000，8：244-246.

［2］周平根.滑坡的水文地质结构类型［J］.中国地质灾害与防治学报，1998，9（s）：207-214.ZHOU Pinggen.Types of hydrogeological structure of landslides［J］.The Chinese Journal of Geological Hazard and Control，1998，9（s）：207-214.

［3］河北省保定地质工程勘察院.四川省都江堰市大观镇红梅村综合点1#不稳定斜坡应急补充勘查报告［R］.2010.Baoding Geological Engineering Investigation Institute in Hebei Province.Emergency supplemental survey report of Hongmei village store 1#unstable slopes in Daguan town of Dujiangyan city，Sichuan Province［R］.2010.