安岳县镇子镇天台村6组蒋家湾滑坡特征、形成机制及稳定性分析

曾强，朱国宝，陈思尧，杨剑红，刘虹强

（四川省地质矿产勘查开发局区域地质调查队，四川成都 610213）

安岳县地处四川盆地中部，地貌类型以丘陵为主，最大降雨基本集中在每年7月和8月，降雨入渗带来的地下水活动是引发地质灾害的主要因素。天台村6组蒋家湾滑坡就属于典型的地表水下渗，使得岩体与第四系浮土接触界面（滑面）失稳，加之滑坡前缘长期处于临空状态，从而改变了坡体应力状态，破坏了原有力学平衡，最终在连续强降雨后发生滑坡迹象。

1 滑坡特征

蒋家湾滑坡位于安岳县西南部镇子镇天台村6组蒋家湾，地理中心点坐标为北纬29°58′39.74″、东经105°13′22.19″，交通较方便，经乡村道路与省道S206相连，距离约1km，距安岳县城区约24km。

图1 蒋家湾滑坡全貌

根据现场调查，该地质灾害为一浅层土质牵引式新滑坡，滑坡体特征如下：

该滑坡体位于勘查区中部，滑坡面积约0.007km2，占勘查区范围53.85%，滑坡方向约295°，坡度5°～20°，平均坡度约10°左右。滑坡前缘以陡坎坡脚边沿水沟与牛蛙养殖池接触处为界，滑坡后缘边界总体走向大致与民房公路平行或微角度相交，平面形态呈半圆形，总体剖面形态呈阶状，见图1。

滑坡体内共见3个陡坎，由下至上分布为2处天然陡坎及1处人工开垦田地陡坎，滑坡总体地势特征为前缘陡，中后部平缓，滑坡后缘及滑坡内部地表层多发育拉伸张性裂隙，后缘顶部边界裂缝于民房贯穿，裂缝宽度可达0.4m（图2），且可见3-5条明显的多级次级裂缝逐级下挫，滑坡后缘南东侧裂缝穿过水泥硬化地面及砖混结构房屋。滑坡体北东侧边界裂缝下挫明显形成陡坎，下挫距离可达0.4m（图3）。该滑坡体南东侧边界裂缝相对北东侧边界裂缝，规模明显偏小，总体呈数条小型裂缝不间断连续分布，总体形态呈一走向近280°的微弯曲曲线，滑坡体变形形迹大部分均为当地村民田地二次耕作原因掩盖，未见裂隙下挫的形态特征。

滑坡宽度约72m，纵坡向水平最大距离约50m，总面积约3600m2，滑坡体土体厚度5.60m～6.20m，平均厚度约为5.9m，该滑坡体体积约2.12万m3，属小型浅表层牵引式土质滑坡。滑坡主要由残坡积堆积体组成。

图2 H1滑坡后缘拉伸裂缝照片

图3 H1滑坡形成的陡坎照片

2 滑坡结构特征

图4 滑坡结构特征剖面图

滑坡规模较小，位于遂宁组地层之上，为牵引式浅层土质新滑坡。滑坡外侧及滑坡滑带下部均为区域上大片分布的紫红色薄层状泥岩、粉砂岩，产状较稳定，倾角较缓，约1°～5°，小型交错状裂隙较发育，滑坡结构特征见图4。

滑体：钻探揭露滑体厚度为5.60m～6.20m，滑坡平均厚度约5.9m。钻井揭露滑塌体特征，指示该滑坡体在纵向上表现为前、后缘厚度较薄，中部较厚；在横向上表现为两侧厚度较薄，中部较厚；滑体物质主要由粘土、砂质粘土夹少量碎石等组成。

滑带：根据钻探揭露及地质调绘结果分析，滑坡后缘及左侧缘变形明显，滑坡体边部界线内侧呈明显的下挫及拉伸变形特征，4个钻孔所揭露岩芯均可见较为清晰的滑带土特征。滑坡滑面主体为第四系残坡积物与下伏遂宁组基岩的接触面，整体呈现滑体厚度北东薄-南西厚的特征。

3 滑坡体变形特征

根据野外调查访问，由于人类工程活动（即滑坡体前缘左侧人类开挖储水池及蓄水池回填），滑坡体于2018年5月开始出现变形。坡体前后缘均先后出现小型微角度相交的裂隙，并伴有局部小型土体滑塌现象。受强降雨因素，滑坡变形加剧，滑坡体后缘边界外侧房屋后排水沟排水不畅等多方因素共同作用，形成新滑坡体。滑坡体后缘边界裂缝穿过民房，裂缝宽度可达0.4m，并见明显的近平行状排列的次级裂缝逐级下挫，滑坡体产生滑移后，当地村民自发进行了一定程度的裂缝修补及人工填充，一定程度遏制了滑坡的进一步变形及滑移，暂未发生进一步明显变形迹象，整体处于稳定-基本稳定状态。

经调查发现，滑坡体前缘北东侧部位随着内侧土应力的释放、雨水软化、坡脚沟水的浸润冲刷等多重作用下，致使坡体中前部出现一处次级滑塌体，位于滑坡体前缘中部及北西部位，其宽度约为15m，长度约45m，厚约4m～4.5m的次级滑动，滑动后该次级滑塌体后缘形成明显的拉张裂缝及下挫现象，次级滑塌体拉张裂缝宽约5cm～10cm，多形成1cm～2cm的近平行状小型次级裂隙，后缘边界裂缝内侧滑坡体向下滑移下挫形成一陡坎，下挫距离约1m～2m，土体下挫后后缘边界下方形成一宽约5m～10m的缓坡平台。

根据野外实地勘查，结合钻孔、槽探工程以及岩样、土样的取样测试成果，确定该滑坡仅存在一个剪出口。

4 岩层物理力学参数

勘查区基底岩层为侏罗系遂宁组紫红色薄层状泥岩、砂质泥岩夹紫红色薄-中层状砂质泥岩、泥质粉砂岩及少量浅灰绿色长石石英砂岩。本次勘查在钻孔共取7组中风化岩石样进行了室内物理力学性质试验，岩石试验结果见表1。

5 滑坡形成机制

天台村6组蒋家湾滑坡主要诱因为连续强降雨，次要原因为人类工程活动开挖蓄水池及人为切放坡。开垦田地形成的0.6m～1.5m的陡坡，陡坡内侧为乡村水泥公路，陡坡外侧未做任何支护措施，陡坡坡度近于直立，滑坡原始地形总体坡度约10°，但滑坡内分布2处天然陡坎及1处公路外侧人工陡坎，为滑坡的剪出形成了良好的临空面，利于内侧土应力释放；同时，滑体物质成分主要为碎石土，结构较松散，自身稳定性较差，利于降雨及地表水下渗。2018年7月雨季，由于强降雨的诱发作用，下渗地表水改变了土体物质成分或结构，致使土体强度降低，后缘裂隙中静水压力作用，稳定性进一步降低，公路内侧边坡开始变形，首先在坡脚形成塑性压缩区，剪应力集中，前部向临空方向发生推移剪出。其次后部形成下错拉裂缝，裂缝贯通后，降雨导致土体抗剪强度急速降低，最终导致局部失稳。

6 滑坡稳定性评价

本滑坡主要为松散堆积体沿粉质、砂质粘土与下伏基底侏罗系遂宁组紫红色泥岩、砂质泥岩接触面滑动的土质滑坡。根据勘探剖面，滑面近似折线，因此本次稳定性计算按照《滑坡防治工程设计与施工技术规范》（DZ/T0219-2006）和《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）2009版的有关规定，采用传递系数法对滑坡进行稳定性评价和推理计算，剩余下滑力计算按传递系数法。

传递系数法的计算公式如下：

表1 天台村6组蒋家湾滑坡岩石试验成果统计表

式中：Kf稳定性系数；Wi：第i计算条块的重量（kN/m）；αi：第i条块内聚力（kPa）；φi：第i条块内摩擦角（°）；Li：第i条块滑面长度（m）；αi：第i条块滑面倾角（°）；βi：第i条块地下水流向（°）；A：地震加速度（重力加速度g）；ψi：第i块段的剩余下滑力传递至第i+1块段时的传递系数（j=i）；RDi：第i条块地下水渗透压力产生的垂直滑面分力（kN/m）；TDi：第i条块地下水渗透压力产生的平行滑面分力（kN/m）；γw：水的容重（kN/m3）；γU：孔隙压力比。

剩余下滑力计算公式：

其中：Ei～1：第i-1条块的剩余下滑力(KN/m)，作用于分界面的中点；αi：第i条块所在滑面倾角(°)；k：滑坡推力安全系数，本次计算分别取值k=1.10、1.05、1.02，分别对应天然、暴雨和天然+地震3种工况。

表2 潜在滑带土抗剪强度参数综合取值表

C、φ值选取：滑坡稳定性评价与计算中选取的岩土物理力学参数合理与否有很大关系，特别是滑带土体的抗剪强度参数C、φ取值。本次考虑滑坡体物质结构、各种试验条件及方法的局限性，结合经验综合确定了本次滑坡的稳定性和推力计算中潜在滑带土的抗剪强度参数取值表，见表2。

根据蒋家湾滑坡稳定性计算成果，表明该滑坡目前在天然工况下处于稳定状态，地震工况下处于基本状态，在暴雨工况下处于欠稳定状态。

7 结论及建议

①蒋家湾滑坡为第四系残坡积土体沿与下伏侏罗系遂宁组紫红色泥岩、砂岩接触面向下滑动的小型牵引式土质滑坡。滑体物质成分主要为含碎石粉质黏土，结构较松散，自身稳定性较差，利于降雨及地表水下渗，下渗地表水在滑面富集、运移，致使滑带土强度降低，不利于斜坡的稳定。同时受人类工程活动在滑坡体前缘北西侧部位开挖蓄水池、鱼塘，形成4m～5m的陡坡，且并未对陡坡采取相应的加固措施，存在较大的隐患，使前缘降低斜坡抗滑力，后缘增加斜坡下滑力，为地质灾害的形成提供了良好的外界诱发条件。

②蒋家湾滑坡总体剖面形态呈阶状，滑坡体内共见3个陡坎，由下至上分布为2处天然陡坎及1处人工开垦田地陡坎，滑坡总体地势特征为前缘陡，中后部平缓，滑坡后缘及滑坡内部地表层多发育拉伸张性裂隙。滑坡宽度约最大约72m，纵坡向水平最大距离约50m，总面积约3600m2，滑坡体土体厚度5.60m～6.20m，平均厚度约为5.9m，滑坡体体积约2.12万m3，属小型浅表层牵引式土质滑坡。

③蒋家湾滑坡目前处于稳定阶段，但滑坡后缘及中部裂缝较为发育，前缘临空界面依然存在，在降雨汇集下，仍可能发生变形滑动。经本次稳定性评价得知：在天然工况下趋于稳定状态，地震工况下处于基本状态，在强降雨或持续降雨等不利条件作用下趋于欠稳定状态，暴雨工况下更易失稳。

④在持续降雨的作用下，蒋家湾滑坡将会由天然条件下的稳定状态向欠稳定状态转变，直接可能影响当地居民的生命财产安全。因此，建议对蒋家湾滑坡采取“抗滑桩+既有排水沟硬化（局部为新挖排水沟）+裂缝充填”地质灾害工程治理。