三峡库区巴东县岩湾桥滑坡成因机制及稳定性分析★

左桂四 张劲松 晏绍礼

(中南勘察基础工程有限公司，湖北 武汉 430081)

1 概述

三峡库区自然地质条件复杂，加之暴雨、洪水频繁，是我国滑坡灾害的多发区和重灾区[1,2]。其中，巴东县城由于受到多处滑坡的影响，如黄土坡滑坡[3,4]、黄蜡石滑坡[5]等，历史上经历了多次搬迁及相关的工程治理[6]。因此，分析该区域内的滑坡稳定性一直是库区防灾减灾的工作重点问题。库水位波动和降雨是库区滑坡最主要的影响因素[7,8]，前人对此已经进行了较多研究，如在影响因素的作用机理[9]、单个因素对滑坡的影响程度[10]及两种因素的联合作用[11]等方面都取得了丰富的研究成果。然而，过多的注重于多因素的联合影响，忽视了单一因素的作用。同时，现有研究多以大型滑坡为例，鲜有对小型、普通滑坡的分析，这对于库区后续的滑坡灾害防治是不利的。因此，本文选取了岩湾桥滑坡作为研究案例，它位于滑坡灾害频发的巴东城区，体积虽然小于黄土坡滑坡等大型滑坡，但由于居民很多，因此非常有必要进行其稳定性分析。由于该滑坡属于土质滑坡，降雨对稳定性的影响更为显著，因此，本文仅选取降雨因素作为变量，通过传递系数法计算不同工况下的滑坡稳定性系数，从而进行滑坡的稳定性评价，旨在为库区滑坡灾害的防治工作提供合理依据。

我国目前在线的病理学慕课平台均为X型慕课，均是由国内优质高校的优秀资源自发搭建的公益平台，政府投入极少，但就注册人数来看，远远低于医学院校上百万的医学生，说明对这些慕课平台的宣传、应用还有很长的路要走。

2 滑坡概况

岩湾桥滑坡位于巴东县长江右岸信陵镇，前缘紧靠长江，高程182 m，后缘高程250 m，坡度20°～35°；滑坡宽度约130 m，纵长160 m，面积约2×104m2，体积约22.6×104m3，属典型的中型土质滑坡。滑体物质主要由残坡积物及少量人工堆积物组成，包括了大量的碎石土及部分块石土(见图1)。地表局部为耕土、杂填土。下伏基岩为巴东组第三段(T2b3)泥质灰岩，产状为351°～15°∠20°～30°。滑坡沿岩土交界面产生滑移变形，滑面倾向NW～NWW，滑带厚度一般0.20 m～0.50 m，少部分厚度达1.0 m。滑带土性不一，有含砾粉质粘土、含泥角砾土、含泥碎石土。具有如下特点：粉质粘土，饱和，以可塑状为主，具挤压揉皱痕迹，遇水后易软化及泥化；角砾和碎石的磨圆度较好，形如椭圆的卵石、圆砾，表面具有磨光性、油脂光泽和擦痕，定向排列(见图2)。

3 滑坡变形特征及成因机制

3.1 滑坡变形特征

根据近年的滑坡调查，可发现滑坡的变形较为明显(见图3)。主要体现在滑体后部众多建构筑物出现开裂，裂缝或陡立或以大致45°倾向北西，裂缝宽度为几厘米。后缘公路地表拉裂沉降，形成长达130 m～140 m、略具弧形且与滑坡纵轴线近于正交、宽数毫米至3厘米的裂缝。公路南侧交通宾馆的浆砌片石挡墙也产生了裂缝，呈阶梯状，倾向约305°，倾角大体45°，缝宽1 mm～3 mm。前缘四道沟剪出口及基岩滑床明显可见，伴有泉水流出。同时，部分土体曾因连日暴雨滑动，造成滑坡前缘地面及巴东县排污泵站挡土墙开裂，城区排污沟破坏，排污管道拉裂渗漏。

3.2 滑坡成因机制分析

中更新世晚期至末期，鄂西地区大面积隆升，长江急剧下切，在临近现代长江一线形成高陡临空面。同期，暴露地表的T2b3泥质灰岩等软质岩形成缓坡谷地，灰岩、白云岩等硬质岩层形成陡壁。

该词常用作为调侃自嘲自己要倒霉了、很衰的意思。《凉凉》原本是电视剧《三生三世十里桃花》片尾曲。“一首凉凉送给某某”源自于有些网络主播在直播玩游戏失败时，观众就会在弹幕上刷“一首凉凉送给主播”，从而走红网络。

综上所述，岩湾桥滑坡变形破坏方式为：雨水下渗在增加土体重量的同时，更使土体饱和软化，使土体与基岩之间或碎块石土之间的粘性土抗剪强度降低，产生顺基岩面或滑带向下的蠕动变形，如遇连日暴雨，诱发显著变形甚至滑动。

当立体仓库本身结构稳定性较好，存储货物质量适中，且生产物流对立体仓库的存储效率要求较高时，可采用存储效率优先原则占主导的复合货位优先级，即在符合存储效率优先原则的前提下，出库时间相等的货位根据其所在货架中的行数，按照结构稳定性原则设定优先级，图2c所示为存储效率优先原则占主导的复合货位优先级示例图。

本文采用“传递系数法”进行滑坡稳定系数(K)计算。岩湾桥滑坡为不涉水滑坡，不涉及水库运行工况的组合，仅涉及暴雨及地表荷载工况的组合，岩湾桥滑坡的防治工程等级为Ⅱ级，根据湖北省相应的勘察技术要求，其设计暴雨强度重现期为20年。本滑坡地表荷载按建筑物和公路分别取值，建筑物按15 kN/(层·m2)计取，公路10 kN/m2计取。同时，由于滑坡区的地震烈度为6度，不考虑地震荷载。根据巴东县气象资料，自1954年至1992年的38年间，滑坡区5月至9月间日最大降雨量为193.3 mm，三日最大降雨量达500 mm，参考这一数值等比例折减为170 mm/d，以此作为滑坡区汛期20年一遇5日平均降雨量。

在各种软弱结构面、垂直层面裂隙、斜切陡壁裂隙及岩石风化剥蚀的共同作用下，长江强烈深切使陡壁岩石不断的破碎崩塌堆积，在长期崩塌搬运作用下，形成了目前的松散崩坡积斜坡现状。

4 滑坡稳定性分析

4.1 计算参数选取

据勘察取样室内试验，结合工程地质类比分析，利用滑坡4号剖面的稳定现状进行的反演，综合确定岩湾桥滑坡的各项参数，见表1。

据钻孔、浅井揭露及冲沟剖面调查，残坡积物在垂向上颗粒有一定的分选性，接近基岩0.1 m～0.5 m粘性土成分含量一般较多，之上为碎石、块石土，碎块石土中局部也存在粘性土含量较高或为夹层的情况。粘性土中含有较高的亲水粘土矿物，遇水易膨胀。由于大气降雨长期下渗搬运，大部分细颗粒粘土被搬运到山坡中下部，使坡体碎石土中的空隙被充填。粘性土含量较大，降低了土层的渗透性，雨水下渗遇阻在一段时期内于该带相对富集，使粘性土饱和软化，降低土体的抗剪强度。如遇长时暴雨，下渗的雨水快速饱和土体，除了增大坡体重量外，土体的抗剪强度也会显著降低，从而诱发滑坡的产生。

表1 稳定性计算参数

4.2 计算方法及工况

滑体前沿临四道沟，冲沟切割至滑床，另外前沿切坡修路、建房，这些致使滑体前缘临空，减小甚至失去支挡力，产生新的应力场。巴东县是一个山城，建设用地非常紧缺，加之城镇布局欠合理，绝大部分建筑物集中分布在斜坡体中～上部，给滑坡体增加荷载。滑坡前缘临空，中后部加载，也加速滑坡体的变形。

4.3 计算结果及分析

根据上述内容提供的计算方法、参数和工况，得到所有情况下岩湾桥滑坡的稳定性计算结果，如表2所示。

表2 各工况下滑坡稳定性结果

由上述的滑坡定性分析和稳定性计算可发现：1)滑坡在工况一状态下稳定系数为1.120～1.129，滑坡整体基本稳定。2)滑坡在工况二状态下稳定系数为0.974～1.050，滑坡稳定系数下降较大，其中北部2—2′剖面小于1.00，中部主剖面1—1′为1.032，南部3—3′剖面为1.056。因而滑坡北部处于不稳定状态，中部和南部处于欠稳定状态。两种不同工况条件下的试算表明：岩湾桥滑坡目前处于基本稳定状态。滑坡对暴雨较敏感，当出现长时间的连续暴雨时，其安全系数将明显下降，滑坡北部可能失稳，中部南部将产生变形。总之，岩湾桥滑坡的稳定系数与抗滑稳定安全系数存在距离，无论哪种工况组合，其安全储备都不足，对其进行治理势在必行。

3.3 生产模式的效率问题 由于受到技术、材料限制，3D打印相对传统假肢矫形器制作过程效率偏低。很多情况下，3D打印暂时还无法独立完成假肢矫形器制作，需要传统工艺过程进行补充，导致效率偏低。比如，3D打印制作小腿假肢，扫描打印出整体结构以后，还需要通过传统石膏取模修模方式制作内衬套，整体所需时间比传统装配时间有所增加。

5 结论及建议

1)岩湾桥滑坡是中层中型土质滑坡，由碎块石土组成滑体，主要以岩土界面粘性土及含泥碎石(或角砾)为滑带，巴东组第三段泥灰岩为滑床。滑坡的破坏机制属于蠕滑拉裂模式，雨水下渗在增加土体重量的同时，更使土体与基岩之间或碎块石土之间的粘性土抗剪强度降低，产生顺基岩面或滑带向下的蠕动变形。如遇连日暴雨，诱发显著变形甚至滑动。2)滑坡目前整体上处于基本稳定状态，但无论哪种工况组合，滑坡的安全储备都不足，尤其遭遇暴雨时为不利，在工况条件下滑坡可能变形失稳，因此必须对其进行治理。3)建议对主滑坡和次级滑坡均采用抗滑桩进行治理，同时，在滑坡治理施工期间前后，对该滑坡建立动态监测工作。