拉萨市城关区某滑坡形成机制及其稳定性分析

罗绍强 尹霄 肖进

摘要：某滑坡体自1998年出现裂缝变形以来，一直存在安全隐患，威胁当地居民生命财产安全。根据实地调查及工程勘查，掌握了滑坡体的基本特征，本文对滑坡的变形特征、成因机制及稳定性进行了计算与分析。研究表明：该滑坡为一大型土质牵引式滑坡，滑坡整体在天然工况下处于基本稳定状态，在暴雨工况下和地震工况下处于欠稳定状态。

关键词：滑坡；形成机制；拉萨市成关区

1.引言

本文拟研究滑坡位于拉萨市城关区，该滑坡自1998年7月后缘出现裂隙，已毁坏民房10间，近年无明显变化。该滑坡在持续暴雨、雪水融化时或者地震情况下一旦失稳将直接威胁位于该滑坡前缘居民的生命及财产安全。笔者及团队通过现场测量、工程地质勘查及调查工作，分析了该滑坡体的范围、变形特征、影响因素、形成机制及稳定性，提出整治建议。

2.地质环境概述

滑坡所在地拉萨市位于特提斯—喜马拉雅构造域一级构造单元—念青唐古拉板片冈底斯火山岩浆岛弧构造带中段，处于当雄—羊八井—尼木与桑日—错那活动构造带间的“安全岛”。区内尚未发现地震活动及有关发生地震的历史记载，抗震设防烈度确定为Ⅷ度，地震动峰值加速度值为0.2g[4]。

勘查区位于拉萨河北侧构造侵蚀低高山—中高山地貌区，沟谷切割强烈，地形高陡，整体高程分布3850m～4050m，相对高差约200m。山体整体呈近南部走向，北高南低。

区内主要出露地层为第四系洪积物（Q4pl）和白垩系花岗闪长岩（γδK1）。地下水的主要类型为第四系松散层孔隙潜水与基岩裂隙水，富水性与岩性有关。地下水主要补给来源为大气降水，一般径流途径短，近距离排泄，未见稳定地下水位。

3.滑坡体基本特征

3.1形态特征

滑坡体平面形态呈半圆形，纵向长700m，横向宽330m，主滑方向91°，滑坡边界清晰，后缘以拉裂缝形成的剥离面为界，两侧为冲沟。后缘高程4000m，前缘因修建公路形成高度3m～5m的臨空面，剪出口高程3750m（图1，图2），坡面自然坡度25°。

滑体由洪积碎石土组成，结构松散，碎石分布不均匀，碎石含量大于55%，粒径20cm～50cm，上部滑面为基覆面95∠25，下段滑面为碎石土内部的粉质黏土，呈可塑—软塑状，倾角15°～25°，堆积体平均厚度约20m，滑体体积260m3×104m3，属大型牵引式土质滑坡[4]。

3.2变形特征与发展趋势

据调查，1998年7月在持续数日降水后，滑坡体发生蠕动，坡体上出现拉张裂缝，并逐步扩展延长，裂缝变宽，横向裂缝两侧出现上下错落，错距最大达0.50m。截至2019年，滑坡体中后缘出现多条横向拉张裂缝，走向170°，延伸长度达50m，地表宽度20cm～50cm，可见深度30cm～50cm（图3）；中后部民房出现裂缝、倒塌，两侧冲沟深度2m～5m，形成“双沟同源”地形，前缘见3m～5m的临空面。

该滑坡边界均为冲沟，在暴雨及冰雪融化时，雨水、雪水浸入滑面软化滑带，将降低滑坡稳定性，可能出现局部变形加剧，整体变形失稳，发生灾害情况。

4.滑坡形成机制分析

4.1变形机制

该滑坡为大型土质滑坡，自1998年7月后缘出现裂隙，近年无明显变化。据钻孔揭示，滑体主要物质为第四系耕植土、洪积碎石土及砂土，结构松散，碎石粒径较大，有利于雨水的下渗。滑体的下伏基岩为花岗闪长岩，透水性较差，成为相对隔水层，使坡体松散体饱和，抗剪强度迅速降低。前缘由于削坡修路等人类工程活动，导致出现3m～5m的临空面，土体软化后，前缘失稳，在堆积物自重产生的推力作用下下滑，导致后缘产生拉张裂缝，加之两侧为冲沟，使滑坡体的稳定性再次降低，地下水的动水压力和对坡体物质的软化作用使坡体失稳，产生滑坡。

4.2滑坡稳定性影响因素

影响该滑坡稳定性的主要因素有：地形地貌条件、坡体结构及岩土体类型和性质、地表水，以及人类工程活动。

（1）地形地貌：该滑坡地势整体表现较缓，滑坡范围内斜坡平均坡度25°，前缘为高约2m的陡坎，为滑坡失稳下滑提供了临空面。

（2）坡体结构及岩土体类型：据钻孔揭示，坡体组成主要为第四系耕植土、洪积碎石土及滑带砂土，有利于地表水下渗，底部花岗闪长岩形成相对隔水层，为滑坡提供了滑移条件，地表水下渗软化土层，致使土体抗剪强度降低，导致滑坡蠕动变形。

（3）地表水：勘查区年平均降水量495.70mm，具有降水量少但降水集中、雨季明显等特点，同时蒸发量大，因而呈现半湿润状态，在集中降水和雪水融化时段，地表水大量入渗，使得滑体重度大大提高，稳定性较低，更易发生滑动。

（4）人类工程活动：区内主要的人类活动为修建房屋、耕地、切坡修路等，自然生态环境的影响日益加剧，尤其是耕种灌溉，加剧地表水下渗，而切坡修路建屋破坏了斜坡岩土体的完整性，降低了坡体的稳定性。

5.滑坡岩土体物理力学参数分析与评价及参数取值

本次勘查对滑坡区的岩土体进行了土工试验，统计结果见表1。滑坡稳定性评价的参数取值见表2。滑体土天然重度16.1kN/m3，饱和重度18.9kN/m3。滑带土力学参数取值采用室内试验、经验值等综合确定，天然状态C取1.55 kPa，φ取28.5°；饱和状态C取1.51kPa，φ取28.2°。

6.稳定性分析与评价

滑坡模型的确定：根据对该滑坡变形破坏模式分析，当沿滑面滑动时，滑坡体主要变形为滑体前缘失稳，牵引后缘变形，属牵引式滑坡。滑坡将沿着已有滑带产生折线形滑动。

滑坡稳定性计算方法：依据滑坡极限平衡理论来计算滑坡的稳定系数及传递系法计算滑坡剩余下滑推力[1，5]。

计算工况及剖面选取：本文选择天然、暴雨、地震三种工况计算滑坡稳定性[8]。选择的安全系数如下：

工况一：天然状态，安全系数Ks=1.15；工况二：暴雨饱和状态，安全系数Ks=1.05；工况三：天然+地震状态，安全系数Ks=1.05，地震加速度取0.2g。选择1-1’剖面进行稳定性计算（见图2）。

稳定性计算结果：根据上述确定的计算参数和计算模型，对1-1’剖面三种工况条件下进行整体稳定性和推力计算，其稳定性系数计算成果见表3。

根据稳定性计算结果可知：该滑坡在天然工况下处于基本稳定状态，在暴雨工况下处于欠稳定状态，在地震工况下处于欠稳定状态。

滑坡稳定性综合评价：城关区某滑坡目前处于基本稳定状态，在暴雨或地震工况下处于欠稳定状态。在雨季降水集中发生的情况下，该滑坡体失稳的可能性较大，并可能形成泥石流，进一步威胁到夺底沟下游居民的生命财产安全，其危害性大，危险性大。

7.结论

（1）拉萨市城关区某滑坡为一大型牵引式土质滑坡，自1998年7月后缘出现裂隙，近年无明显变化。形成机制是地表水下渗，导致岩土体软化，使其抗剪强度迅速降低，前缘由于削坡修路等人类工程活动出现临空面，土体软化后，前缘失稳，在堆积物自重产生的推力作用下下滑，牵引后缘变形，地下水的动水压力和对坡体物质的软化作用使坡体失稳，产生滑坡。

（2）根据稳定性计算结果，该滑坡自然状态下基本稳定，在暴雨或地震工况下处于欠稳定状态。在雨季集中降水或地震情况下，该滑坡体失稳的可能性较大，并可能形成泥石流，进一步威胁到下游居民的生命财产安全，其危害性大，危险性大。

参考文献：

[1]DZ/T 0218-2006，滑坡防治工程勘查规范[S].北京：中国标准出版社， 2006.

[2]GB/T 32864-2016，滑坡防治工程勘查規范[S].北京：中国标准出版社， 2016.

[3]GB50021-2001，岩土工程勘察规范[S].北京：中国建筑工业出版社， 2009.

[4]西藏地勘局地热地质大队.城关区夺底乡维巴村滑坡勘查报告[R]. 2020.

[5]张倬元，王士天，王兰生.工程地质分析原理[M].北京：地质出版社， 1994.

[6]郭素芳，姚巍，张书琴.阿坝州茂县某滑坡成因机制及其稳定性分析[J].四川地质学报， 2015， 35（2）：236-239.

[7]金志，解会存，洪欢仁.安徽省宿松县长溪山村江冲滑坡稳定性分析与评价[J]，地质灾害与环境保护， 2017， 28（1）：7-11.

[8]何专，姚令侃.地震和暴雨工况下边（滑）坡稳定性分析方法评价[J].水土保持通报， 2009， 29（3）：178-182.