南部县杨家沟滑坡成因机制及稳定性分析

王宏益，姜 鑫，吴正军，邵东桥

（甘肃省地矿局第三地质矿产勘查院，兰州730050）

0 引言

2012年7月6日，杨家沟降雨量达208.7mm，暴雨致使滑坡于次日开始加速变形，滑坡前部变形强烈，形成多条横向拉张裂缝，且滑坡前缘剪出推移，致使滑坡后部因失去支撑而开始缓慢变形，严重威胁坡脚居民和潆盘公路过往的行人车辆的生命财产安全。本文根据该滑坡的变形破坏特征，对其成因机制及稳定性进行分析，在此基础上提出相应的治理措施，对确保居民生命财产安全及潆盘公路的畅通具有重要实际意义。

1 滑坡地质环境条件

滑坡区位于宽谷圆缓浅丘地带，斜坡海拔290～420m，相对高差50～130m，斜坡整体呈台阶状，坡度10°～30°。

滑坡区位于公山庙背斜北翼，距离公山庙背斜核部约5km；滑坡区未发现断层活动现象，地震基本烈度为Ⅵ度，地震动峰值加速度为0.05g。

2 滑坡基本特征及形成演化机制

2.1 滑坡基本特征

杨家沟滑坡是崩滑堆积体沿基覆界面滑动的小型土质滑坡，呈“簸箕”状产出，滑坡高度20～26m；滑坡后缘宽度80m，前缘宽度120m，平均宽度100m；滑坡纵向长度70m，面积约6.5×103m2；滑体顶部和前缘厚度较小，中部厚度较大，厚度4～8m，平均厚度约6.5m，规模4.3×104m3，主滑方向SW71°（如图1～2）。

滑体前、后缘较薄，中部较厚，物质成分为块碎石土，其呈浅红色，堆积杂乱、结构较松散；滑床岩体为强风化的紫红色泥岩、灰白色粉砂岩不等厚互层，岩层产状300°～330°∠2°～7°；滑带厚度一般10cm，物质成分为粉质黏土夹碎石，呈黄褐色，湿润，呈可塑状，强度低（如图2）。

2.2 滑坡形成演化机制

2.2.1 滑坡前缘表层滑塌

由于滑坡前缘表层堆积体较松散，强降雨致使其产生3处规模较大的浅层局部滑塌（编号HT1～HT3），方量110～180m3，前缘滑塌致使滑坡稳定性进一步降低（如图3）。

2.2.2 滑坡前部滑动

由于块碎石土结构较松散，自身稳定性较差，利于降雨下渗，而滑床岩体为隔水层，且前部老公路平台不利于地表水的排泄。降雨下渗至基覆界面处富集、运移，改变土体物质成分或结构，致使土体强度降低，滑坡前部产生横向拉张裂缝，滑体上房屋破坏（如图4），裂隙中静水压力及基覆界面处浮托力作用，滑坡稳定性进一步恶化，致使滑坡前部向前缘临 空方向滑动（如图5）。

图1 杨家沟滑坡工程地质平面图

图2 杨家沟滑坡工程地质纵剖面图

图3 滑坡前缘表层滑塌

图4 房屋变形破坏特征

2.2.3 滑坡后缘变形

滑坡前部滑动，致使滑坡后部因失去支撑而开始缓慢变形，后缘产生横向拉张下错裂缝（如图6），为典型的牵引式滑坡（如图5）。

图5 杨家沟滑坡形成演化图

图6 滑坡后缘拉张下错裂缝

3 滑坡稳定性分析及治理措施

3.1 滑坡稳定性分析

3.1.1 计算参数选取

结合岩土体物理力学参数试验成果与反演分析，综合确定岩土体相关物理力学参数（见表1）。滑体：天然重度γ＝20.1kN／m3，饱和重度γw＝20.9kN／m3；滑带：天然重度γ＝19.6kN／m3，饱和重度γw＝20.5kN／m3。

表1 滑带土抗剪强度参数取值表

3.1.2 计算工况确定

杨家沟滑坡具有地下水贫乏的特点，且滑坡区地震基本烈度为Ⅵ度，仅考虑以下2种工况：

（1）工况Ⅰ：自重（天然），仅考虑滑体自重及附加荷载，采用滑带（面）土天然状态下的C、φ值和滑体天然容重；

（2）工况Ⅱ：自重（天然）＋暴雨（滑体1／2饱水），滑坡前部滑动区采用滑面饱水状态下的C、φ值，采用滑体1／2饱水时的容重，其余采用滑带（面）土天然状态下的C、φ值，采用滑体1／2饱水时的容重。

3.1.3 计算成果分析

选取中轴剖面（如图3）为计算剖面，选取滑坡前部破坏与整体破坏2种计算模型，采用传递系数法进行稳定性计算，计算成果见表2。

表2 杨家沟滑坡稳定性系数计算成果表

杨家沟滑坡在自然工况下稳定性较好，处于稳定状态；暴雨是影响滑坡的主导因素，滑坡在暴雨工况下处于不稳定—欠稳定状态；滑坡前部稳定性受降雨影响最为显著，其稳定性较滑坡整体稳定性较差。

3.2 滑坡治理措施

在查明杨家沟滑坡的变形破坏特征及形成演化机制的基础上，依据滑坡稳定性计算结果，结合滑坡所处地质环境条件，提出相应的治理措施：

杨家沟滑坡变形破坏的主要诱发因素为降雨，降雨是影响滑坡稳定性的主要因素。因此，在滑坡体后缘修筑截排水沟，将汇水排至已修排水设施内。结合滑坡地形特征，在滑坡前缘布设桩板墙，并辅助裂缝填封，以削弱水对滑坡稳定的影响。因此，本文提出“桩板墙＋地表截排水＋裂缝夯填”的综合治理措施。

4 结语

（1）杨家沟滑坡是崩滑堆积体沿基覆界面滑动的小型土质滑坡，其运动形式为牵引式滑坡。滑坡变形破坏的主要诱发因素为降雨。

（2）杨家沟滑坡在自然工况下处于稳定状态，而在暴雨工况下处于不稳定—欠稳定状态。滑坡前部稳定性较滑坡整体稳定性较差。

（3）采用“桩板墙＋地表截排水＋裂缝夯填”的综合治理措施，确保滑坡上居民生命财产安全及潆盘公路的畅通。

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