孙水河流域阿坡洛滑坡成灾机理分析

王德伟，林启飞，倪化勇，白永健

（1.成都地质调查中心，成都 610081；2.四川省地矿局403地质队，四川 峨眉山 614200）



孙水河流域阿坡洛滑坡成灾机理分析

王德伟1，林启飞2，倪化勇1，白永健1

（1.成都地质调查中心，成都 610081；2.四川省地矿局403地质队，四川 峨眉山 614200）

摘要：阿坡洛滑坡位于四川省凉山州喜德县境内孙水河上游一级支流阿坡洛沟右岸，为暴雨诱发的大型滑坡。研究揭示，该滑坡发育于攀西红层区内，受褶皱构造影响，区内岩体破碎，产状多变。河谷下切过程中，斜坡在重力作用下坡体沿缓倾坡外的结构面，发生滑移和拉裂，导致滑坡前缘弯曲变形。地表水的不断入渗导致坡体中软弱夹层进一步弱化，坡体容重不断增加，坡体稳定性进一步降低，为坡体大规模的滑动失稳奠定了基本条件。2012年8·31特大暴雨最终触发了阿坡洛滑坡的发生。

关键词：阿坡洛滑坡；红层滑坡；形成机理；孙水河

红层由于其特殊的工程性质，历来被视为典型易滑地层，在红层地区通常发育数量众多的滑坡灾害。攀西地区安宁河谷东侧孙水河、海河流域等地分布了大面积形成于侏罗纪至白垩纪的红色碎屑岩沉积地层。受南北向（经向）构造体系影响，区内的红层被断层切割的非常零碎，岩层产状陡而多变，裂隙不但密集，且产状复杂，岩体非常破碎[1]。区内发育的大量滑坡，一方面威胁着众多居民的安全，同时滑坡体也为泥石流灾害的发生提供了丰富的物源。2012年8月31日孙水河上游普降暴雨，日降雨量达149.2mm。8·31特大暴雨在红层区内诱发大量滑坡、泥石流灾害，其数量之巨、危害之大超乎想象。在众多新增滑坡中，位于凉山彝族自治州喜德县额尼乡的阿坡洛滑坡最具典型性，该滑坡于8·31暴雨中发生整体滑动，坡体变形导致大量农田、道路受损，同时滑坡体阻塞前缘沟道，形成小型堰塞湖，引起了人们的高度重视。深入分析其形成机理对于区内地质灾害防治具有重要的现实意义。

1　滑坡区工程地质条件

阿坡洛滑坡位于孙水河上游中切割剥蚀侵蚀构造中高山区。滑坡位于孙水河支流阿坡洛沟右岸（图1），滑坡所在斜坡前缘位于阿坡洛沟内，海拔高程约2 355m，斜坡顶部海拔高程约2 700m，坡体相对高差345m。斜坡总体较平缓，平均坡度约25°。

图1　阿坡洛滑坡遥感图像

通过地面调查与钻孔揭露，滑坡区出露地层主要为第四系松散堆积层和中生界白垩系上统雷打树组上段（K2l2）砂质泥岩地层。坡体表层为第四系全新统残坡积层（Q4dl+el）含碎石粉质粘土覆盖。滑坡边界零星出露白垩系上统雷打树组上段（K2l2）薄层状红色砂质泥岩地层，岩层产状75°∠15°，岩层缓倾坡外，呈顺向坡结构。

滑坡区位于米市向斜轴部（图2），该向斜轴部由白垩系上统雷打树组上段（K2l2）砂质泥岩地层组成。两翼为白垩系上统雷打树组下段（K2l1）泥岩地层及白垩系上统小坝组（K2X）砂岩地层组成。滑坡及附近区域未见断裂构造，但滑坡区岩层受褶皱构造影响，岩体中节理裂隙发育，其中优势节理有2组：第1组裂隙面产状为55°∠75°，有0～2mm的张开度，无充填，可见延伸长度0.2～0.4m，裂隙间距10～20cm；第2组裂隙面产状为105°∠80°，有0～2mm的张开度，无充填，可见延伸长度0.2～0.4m，裂隙间距20～25cm。

2　滑坡特征

2.1滑坡空间形态

阿坡洛滑坡依据滑坡堆积体的特征差异，可划分为H1和H2两个次级滑坡（图3）。

图3　阿坡洛滑坡平面示意图

H1滑坡平面形态呈舌型，沿南西～北东向展布，主滑方向为国75°。滑坡体长约680m，宽约340m，滑体平均厚度约33m，估算滑坡体积约763×104m3。滑坡后缘为滑移后所形成的陡坎，左右两侧以滑动后形成的陡坎及冲沟为界，边界清晰，前缘剪出口位于河道沟底沿线。

H2滑坡平面形态呈 “喇叭”状，沿北西～南东向分布，主滑方向为97°，滑坡体长约270m，宽约140m，滑体平均厚度约23m，估算滑坡体积约87×104m3。滑坡后缘位于坡体陡缓交界处，前缘剪出口位于河床沿线，左侧边缘以自然冲沟为界，右侧边缘以陡坎及自然冲沟为界，边界清晰。

2.2滑坡物质组成

根据勘查资料揭示，滑体物质组成以含碎石粉质粘土及碎（块）石土为主。含碎石粉质粘土层较厚，一般深约6.6～25.6m，呈后薄前深趋势，滑坡范围内连续分布，主要分布于H1、H2滑坡体表层，结构松散，透水性较好。碎（块）石土主要为原残坡积层，部分为强风化砂质泥岩在滑动过程中解体堆积形成，结构松散～稍密，透水性较好。其碎（块）石成分均为砂质泥岩，呈强～中风化，块径多为10～110mm，最大可达400mm左右，碎（块）石土层厚度约3.0～22.0m，在滑坡体后缘厚度较小，前缘厚度较大。

滑床为白垩系上统雷打树组上段（K2l2）砂质泥岩，呈薄层状构造，泥质、粉砂质结构，岩层产状75° ∠15°。其基岩面总体较为平滑，坡度变化较小，基本控制着滑坡的空间形态。

2.3滑坡变形特征

阿坡洛滑坡于2012年8月31日经历特大暴雨后，H1、H2滑坡发生整体滑动，H1滑坡水平位移约120m，H2滑坡水平位移约20m，坡体变形主要表现为滑坡后缘与两侧边界滑动后形成的陡坎以及滑坡前缘的鼓胀变形。

H1滑坡变形特征：H1滑坡变形后，坡体后缘及两侧形成近似圈椅状滑坡壁，滑坡壁长约1100m，壁高2.0～11.0m。滑坡后缘局部见大面积基岩出露，基岩面上有清晰的滑动擦痕。坡体后部大量树木歪斜倾倒。滑坡推移下滑后，坡体前缘受到挤压，产生明显的鼓胀变形，大量裂隙分布于坡体前缘。

H2滑坡变形特征： H2滑坡位于H1滑坡前缘右侧，滑坡变形迹象清晰。滑坡后缘地表产生大量裂隙，呈平行产出，裂隙走向约20°，裂隙延伸长度为5～20m，裂隙宽约5～20cm，可见深度0.2～0.5m，裂隙的外侧下降约0.1～0.6m；滑坡滑动后右侧形成滑坡壁，壁高2～8m，贯穿整个滑坡右侧；滑坡左侧受H1滑坡挤压影响，堆积岩土体结构零乱，架空现象明显；滑坡前缘可见树木倾倒歪斜所形成的“醉汉林”及大量拉张裂隙发育，裂隙宽约5～20cm。

3　滑坡成因机理研究

阿坡洛滑坡的形成是以下多种因素叠加的结果：

1）地形条件：阿坡洛滑坡所在斜坡原始坡度较平缓，其平均坡度约20°，坡体受人为耕作改造形成多级平台。平缓的坡度，不利于大气降水向冲沟内径流汇集，增大了降雨入渗的时间和入渗量。坡体前缘阿坡洛沟为一常年性河流，且河水汇水时间短，具有暴涨暴落的特点，季节性变化明显，河流的冲刷作用强烈，滑坡前缘土体不断被冲刷、掏蚀，前缘临空，为滑坡提供了良好的临空条件。

2）地质条件：阿坡洛滑坡主要由含碎石粉质粘土、碎（块）石土组成，坡面物质结构松散，加之松散堆积层上浅下厚，滑坡后缘处厚度不足2m，易于水体入渗。斜坡下伏基岩为白垩系上统雷打树组上段（K2l2）砂质泥岩，薄层状构造，泥质结构，岩性软弱，易于变形滑动。岩层产状75°∠15°，斜坡坡向75～97°（H1、H2方向不一致），倾向与坡向基本一致，构成顺向坡结构（图4），从而对滑坡的产生起到了决定性作用。

图4　阿坡洛滑坡剖面图

3）降雨条件：水是导致斜坡变形的重要因素，降雨和滑坡体上原有蓄水是斜坡变形的重要诱发因素。雨水和斜坡上蓄水的入渗，增大了土体容重，降低了土体的抗剪强度，同时浸润软化了潜在滑移控制面，影响了斜坡的稳定程度。滑坡处于2012年8.31特大暴雨的降雨中心，日降雨量达149.2mm，长时间的降雨导致大量雨水入渗，土岩接触带及基岩中的软弱夹层成为了临时性含水层，附近地下水由高向低渗透、运移，对岩土层起到了侵蚀软化及加载作用，并最终导致了阿坡洛滑坡的形成。

4）人为因素：滑坡体上存在着大量的农田，占滑坡体总面积的80%左右。农业耕作和开荒种地，松动地表土体，破坏植被，有利于雨水渗入，对斜坡稳定性不利。同时，滑坡体附近建有房屋，在修建过程中大量切坡，导致了坡体局部临空，相应地改变了斜坡的原始应力状态。

因此，阿坡洛滑坡是由暴雨诱发的沿软弱夹层产生滑动的推移式顺层滑坡。

4　滑坡演化过程分析

阿坡洛滑坡的形成演化大致可分为以下3个步骤：

1）裂隙入渗阶段：大量地表水沿坡体中的裂隙，渗入坡体，特别是滑坡后缘岩土体薄弱处。下渗水体侵入到土岩接触面及基岩软弱夹层，导致其软化。同时，坡体裂隙中地下水位迅速上涨，形成动、静水压力，并在软弱夹层上形成扬压力，进一步降低了坡体的稳定性。

2）轻微弯曲阶段：构成斜坡的顺层岩土体在自身重力作用下逐渐向沟谷临空方向产生蠕动变形，从而导致坡体中倾向坡外的层理面上的剪应力增大，裂隙面不断扩大，斜坡上覆岩土体松动。当岩体下部受阻后，坡体前缘轻微弯曲变形，坡面隆起。

3）变形破坏阶段：在强大的自重力及雨水润滑等因素作用下，坡体内形成平行于岩层产状的贯通滑动面，坡体发生整体滑动，导致后缘大量基岩面出露。滑坡前缘受到挤压，形成应力集中，坡体弯曲部位变形加剧，地面鼓胀明显，形成现今地貌。

5　结论

1）阿坡洛滑坡位于孙水河上游额尼乡阿坡洛村，为2012年8.31特大暴雨诱发的红层滑坡。

2）滑坡体的物质组成，滑体主要为含碎石粉质粘土及碎（块）石土，滑床为白垩系上统雷打树组上段（K2l2）砂质泥岩。

3）该滑坡的形成机理可概况为：平缓的坡度利于地表水体入渗为滑坡奠定了有利的地形条件；坡体表面松散薄弱的堆积层利于水体入渗，而下伏的砂质泥岩，岩性软弱，易于软化变形，岩体形成顺向坡结构对斜坡产生起到了决定性的作用。暴雨中大量入渗的水体对岩土层起到的侵蚀软化及加载作用，最终触发了滑坡的形成。

4）与滑坡机理相对应，滑坡演化过程可概况为裂隙入渗、轻微弯曲和变形破坏3个阶段。

5）阿坡洛滑坡残余滑体于2012年后经历多次暴雨的考验依然有较高的安全储备，整体稳定性好。然而，随着滑体前缘不断受到洪水侵蚀破坏或人类工程活动影响，残余滑体仍有发生整体滑动的可能，应引起人们的高度重视。

参考文献：

[1]程强，寇小兵，黄绍槟，等.中国红层的分布及地质环境特征[J].工程地质学报，2004，12(1)：34～40.

[2]王成华，谭万沛，罗晓梅.小流域滑体危险性区划研究——以孙水河为例[J].山地学报，2000，18（1）：31～36.

[3]李江，许强，胡泽铭，等.红层缓倾角土质滑坡发育环境、分布规律及影响因素研究[J].科学技术与工程，2014，14（12）：88～93.

[4]黄润秋.中国西南岩石高边坡的主要特征及其演化[J].地球科学进展，2005，20（3）：292～297.

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Genetic Mechanism of the Apoluo Landslide in the Sunshui River Basin

WANG De-wei1LIN Qi-fei2NI Hua-yong1BAI Yong-jian1
(1-Chengdu Center of Geological Survey,CGS,Chengdu 610081; 2-No.403 Geological Team,BGEEMRSP,Emeishan,Sichuan 614200)

Abstract:The Apoluo landslide is located on the right bank of the Apoluo Gully in the upper reaches of the Sunshui River in Xide,Liangshan Prefecture and is a large landslide induced by a rainstorm.The study reveals that the landslide is developed in the Panxi red bed where the rock is very fragmented under the influence of fold structures.Downcutting of the Sunshui River and influent seepage of surface water resulted in the destabilization of the landslide.An exceedingly torrential rain on Aug.31,2012 eventually triggered the Apoluo landslide.

Key words:Apoluo landslide; landslide in red bed; genetic mechanism; Sunshui River

作者简介：王德伟(1980-)，男，黑龙江省望奎县人，工程师，主要从事地质灾害调查与评价

收稿日期：2015-02-25

DOI：10.3969/j.issn.1006-0995.2016.01.025

中图分类号：P642.22

文献标识码：A

文章编号：1006-0995（2016）01-0114-04

资助项目：科技基础性工作专项（2011FY110100-1）；国土资源调查项目（12120113010600）。