山区某滑坡变形破坏机理及稳定性分析

李 强

(中国十九冶集团有限公司，四川成都611730)

1 项目概况

该滑坡体位于四川省广元市某县境内，前后缘高差14 m左右，平均地形坡度在25 °左右，呈圈椅状，后缘宽30 m，前缘宽50 m，纵向长40 m，体积8 500 m3，后缘发育1条弧形裂缝，已经基本贯通，前缘存在明显剪出口，严重威胁分散农户的生命和财产安全。

2 自然条件

该县属亚热带湿润性季风气候区，气候温和,四季分明，雨量充沛，多年平均气温16.9 ℃，极端最高气温39.3 ℃，最低-4.6 ℃，滑坡体地处西南部深丘地貌区，年平均降雨量在800～900 mm之间，滑坡所处地势较高，处于斜坡阶梯平台地，地形较平缓，无地表水河水通过。

3 地质环境条件

3.1 区域地质条件概述

该县在大地构造上属杨子准地台之川中台坳，属中国东部巨型新华夏系第三沉降带四川盆地之川西褶皱带和川中褶皱带；县域内无断裂构造，构造简单，以北东或北东东向的宽缓褶皱为主；地震活动性弱，主要为4级以下小震，据GB 18306-2015《中国地震动参数区划图》、GB50011-2010《建筑抗震设计规范》(2016版)，该县地震动峰值加速度为0.05g，地震基本烈度为Ⅵ度。

3.2 地形地貌及地层岩性

滑坡所在区域，属低中山区，地形标高800～1 200 m，沟谷切割深度500～800 m，滑坡体前缘-中部相对较陡，坡度28～35 °，后缘已发生蠕动变形，地表下陷，坡度约25 °，滑坡内主要为旱地。

滑坡区出露地层为第四系全新统残坡积层(Q4el+dl)、第四系全新统滑坡堆积(Q4del)、白垩系下统剑门关组(K1j)基岩。

3.3 地质构造

该县域内无断裂构造，总体来看构造较为简单，区域内褶皱平缓，北部以倾向南东的单斜形态为构造特征，岩层倾角自北而南逐渐减缓，由7～10 °渐变过渡为1～3 °，甚至水平。

滑坡区内地层平缓，未发现断层通过。

3.4 水文地质条件

滑坡区内主要为松散堆积层孔隙水、基岩裂隙水两大类。松散岩类孔隙水主要赋存于第四系残坡积层、滑坡堆积物内，主要受大气降水补给，堆积物透水性较差，雨季不利于雨水排泄；基岩裂隙水赋存于基岩地层中，分布不均，多受构造控制，并与岩体风化卸荷有关，主要补给来源为上部松散介质孔隙水，以泉点或渗流方式向前缘东河排泄，基岩岩体透水性差。

3.5 人类工程活动

滑坡区内人类工程活动较频繁，主要为修房筑路、开荒种田，破坏了原有植被，导致坡体排水系统紊乱，对坡体的稳定性造成不利影响，土层较厚的地层极易发生小型滑塌。

4 滑坡体的变形特征及破坏机制

4.1 变形特征

该滑坡的变形迹象较为明显，滑坡后缘发育1条长大裂缝，长度约为25 m，贯穿滑坡体后缘(图1)，形成错落坎，其下错距离约20～30 cm，滑坡体中部发育多条平行后缘的裂缝及多处错台，坡体中部裂缝现多数已被耕作时回填封闭。滑坡前缘为乡村土路内侧坡体陡缓交界处，滑坡体前缘存在明显剪出口，可见地下水渗出形成的水洼(图2)。坡体物质为含少量成分为砂岩及少量泥岩的碎石的坡积、滑坡堆积碎石土，碎石土粘粒含量较高，可搓细条。

图1 后缘拉裂缝

图2 前缘剪出口

调查走访得知，滑坡前缘变形开始时间为1997年，当时变形较少，2008年6月裂缝加大，变形加剧，主要表现为后缘及中部拉张裂缝。“5·12”地震后，后缘裂缝加宽，其下错最大达30 cm，坡体上裂缝增多。

4.2 破坏机制

根据滑坡形成的因素分析，滑坡前缘临空条件较好、组成物质结构松散，是导致滑坡形成的主要内在原因；雨季强降雨，地表水不能很快排出坡体，地表水下渗导致土体软化、增大土体容重和孔隙水压力，是滑坡蠕滑变形的主要诱发因素。另外，“5·12”地震使坡体物质进一步松散、破碎，促进了坡体的变形破坏。

该滑坡区域基岩产状为310 °∠6 °，基岩自稳性较好，综合分析可知该滑坡变形破坏模式为沿基覆界面的蠕动拉裂破坏。

5 滑坡稳定性计算及评价

5.1 计算模型、工况及计算方法

计算时，采用滑坡体中部最危险剖面，并考虑天然、暴雨和地震的各种组合工况，计算方法采用DZ/T 0218-2006《滑坡防治工程勘查规范》附录E推荐公式。

5.2 计算参数

土体重度根据试验结果综合取值，抗剪强度指标根据实验及反演结果确定，根据GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》，该县属抗震设计地震第二组，抗震设防烈度Ⅵ度，地震动峰值加速度值为0.05g，特征周期0.35 s。

5.3 计算结果及评价

通过计算，该滑坡体在自重工况下的稳定系数为1.244，稳定；自重+暴雨工况下的稳定系数为0.994，不稳定，易发生失稳破坏；自重+地震工况下的稳定系数为1.136，基本稳定。

5.4 滑坡发展变化趋势

该滑坡体前缘临空条件好，组成物质结构松散，在暴雨或持续降雨条件下，大量地表水入渗，一方面增加土体自重，降低强度指标，另一方面，孔隙水压力使有效应力减小，降低岩土体的强度，逐步导致坡体变形失稳。

6 防治方案建议

根据上述研究结论，综合考虑施工安全、行车及居民出行，提出如下2种方案以供比选：

方案一：前缘建抗滑挡墙；对滑坡体上的裂缝进行充填；后缘修建截水沟。

方案二：滑坡体上采用预应力锚索框架地梁；对滑坡体上的裂缝进行填充；在后缘修建截水沟。