重庆开州区中和镇牌楼村杉树林滑坡成因分析与稳定性评价

张浩天 陈兴长

（西南科技大学环境与资源学院，四川 绵阳 621000）

重庆位于四川盆地东部，属于我国地势的二级阶梯与三级阶梯的过度地段[1-4]。受多方因素影响属于典型的亚热带季风气候，降雨集中容易引发滑坡地质灾害。对于滑坡研究一直是灾害研究中的重要邻域，滑坡的稳定性分析方面有着大量的研究[5-7]。这对于地区稳定发展以及人民安全生活有着重要作用。

1 滑坡概况

滑坡体所在地属于构造剥蚀低山地貌区，微地貌为单斜缓斜坡地形，坡度在10°～15°，地势南高北低。本滑坡为基岩平推滑坡，后缘以拉裂槽为界，前缘剪出口为陡缓交接面和基岩控制，两侧以冲沟为界。滑体纵长约380m，横宽约550m，平均厚度约14m，面积约15.0×104m2，体积约210×104m3，为大型中层岩质滑坡，主滑方向约28.5°。

2 滑坡成因与变形破坏机制

2.1 滑坡成因

地形条件：滑坡后部紧靠山体，左右两侧发育冲沟，冲沟成为滑坡体排泄地表水的主要通道，地表水冲刷作用加大冲沟切割的同时，降低了滑坡体两侧的稳定性。前缘地形变陡，形成了三面临空的斜坡，使得坡体内的岩土体临空，导致斜坡上部的岩土体逐渐丧失支撑力，进一步促进了斜坡岩土体的变形破坏。

地层岩性：滑坡区出露地层为沙溪庙组地层，岩性为一套软硬相间的薄～中厚层状泥岩、泥质粉砂岩夹砂岩。这种软硬相间的层状结构，在构造应力、风化营力、地下水的共同作用下，产生软岩层的泥化。而这种软岩层以亲水性较强的伊利石或蒙脱石等为主，抗剪强度低，使滑体容易沿着软弱面下滑。

水文地质条件：滑体为碎裂岩体和表层块石土，滑带附近为地下水富集带，强降雨时，后缘拉裂槽水位迅速升高产生静水压力，滑带附近水压也迅速升高对滑体产生浮托力，易导致坡体失稳。

降雨：后缘拉裂槽迅速充水是滑坡的启动的直接诱因，而暴雨是后缘裂隙充水的前提条件。另外斜坡在长时间连降暴雨时，地面径流不能及时排走降水，雨水渗入土体降低土的力学性质，使滑体及滑带土饱水程度增大，抗剪强度降低，自重下滑力增大，抗滑力减小，是滑坡发生的主要诱因。

人类工程活动：滑坡体中部民房、水塘的修建也破坏了土体的结构，同时也增加了滑坡体上的外部荷载。

2.2 变形破坏机制

从地形分析：本滑坡为近水平岩层平推式滑坡，滑坡从开始变形到形成现状经历了多次变形和滑移。滑坡形成初始，滑坡地区为自后缘陡崖顶向北延伸的顺向岩质斜坡，左侧和前缘临空。在滑坡变形和滑动历史中，下部斜坡在陡崖处与母岩拉裂，逐渐形成如今宽15～40m的拉裂槽和高9～40m的陡崖，滑动后残留的较硬岩体在拉裂槽以北形成假基岩山体，东侧与未滑动地带拉错开形成冲沟并形成一定高差（现状地形高差约4～6m），最终形成现状地形地貌。

从动力来源分析：滑坡位于背斜北西翼近倾覆段地带，构造作用形成了与拉裂槽平行的构造裂隙，随着后缘裂隙（逐渐发展为拉裂槽）水位的升高，在后缘产生静水压力，滑带相对透水，在滑带产生浮托力作用于滑体并产生滑移，滑坡启动并滑移一段距离后，滑坡后缘的裂隙水压力迅速消散，滑坡又立刻制动；当后缘积水深度又达到临界水深时，滑坡又重新启动。如今滑坡处于再次复活启动阶段。

3 滑坡稳定性分析

根据刘继芝娴对万州区库岸段侏罗系红层滑坡滑带土抗剪强度参数研究[8]，结合本次选取的两组滑带土样物性参数，抗剪参数综合取值：天然状态下粘聚力12kPa，内摩擦角6.5°；饱和状态粘聚力9kPa，内摩擦角5°。

滑坡为不涉水滑坡，处于抗震设防烈度Ⅵ度区，不考虑地震荷载，危害程度级别确定为Ⅱ级，防治工程等级确定为Ⅱ级，N=20年，按威胁人数考虑内插确定抗滑稳定安全系数1.168。

根据规范不涉水滑坡稳定性计算工况：天然工况（工况1）、暴雨工况（工况2）。

工况1：自重+地表荷载+地下水压力

工况2：自重+地表荷载+地下水压力

按滑坡稳定状态划分标准：稳定状态：Fs≥Fst（Fst：抗滑稳定安全系数）；基本稳定状态：1.05＜Fs≤Fst；欠稳定状态：1.00＜Fs≤1.05；不稳定状态：Fs＜1.00。滑坡防治等级为Ⅱ级，根据威胁人数内插安全系数取1.168。经计算滑坡在天然工况为稳定状态，暴雨工况为基本稳定状态。

表1 滑坡整体稳定性计算成果

滑坡整体处于欠稳定～稳定状态，若无相应工程措施进行治理，可能变形加剧，破坏公路及周边房屋。

4 危岩体

4.1 危岩体概况

陡崖位于场地东南侧，为切向坡陡崖，滑坡对应区陡崖大致呈直线型，略有波状起伏。发现危岩体（危岩带）共8处，单个体积80.58～284.26m3，总体积1370.63m3。危岩形态各异，主要呈柱状、块状、帽檐状、长方体状等。主要潜在破坏模式为滑移式、倾倒式。

4.2 危岩稳定性评价

在砂岩陡崖上，受裂隙切割、地形及岩腔临空条件制约影响，部分岩体脱离母岩，发生轻微变形形成危岩，其稳定性较差。根据野外调查，各危岩体主要受两组结构裂隙面控制，将各危岩体裂隙与临空面产状关系作稳定性极射赤平投影。危岩主要受后壁裂隙或两组相交“X”型结构面切割控制，加之岩腔及层面组合，危岩体处于基本稳定状态～欠稳定状态。

表2 杉树林滑坡后侧危岩特征、分类、稳定性评价一览表

5 滑坡的危害趋势及防治

5.1 灾害发展趋势推测

滑体：滑坡为平推式滑坡，目前变形主要分布于中后缘，后缘山脊、水渠、路面变形明显且近年有加剧。滑坡稳定性主要受后缘拉裂槽充水高度和滑带土抗剪强度控制，若无相应工程措施进行治理，滑带土长期饱水软化，抗剪强度将进一步降低，在某次强降雨作用下，后缘充水高度达到限值，将推动滑坡整体滑移。

危岩体：从危岩所处陡崖（陡坡）位置、变形特征及控制危岩稳定性的裂隙发展情况来看，岩体在自重的作用下，加之后壁裂隙水压力楔劈作用，使裂隙不断的加宽加深，最后破坏锁固部位，最终危岩产生崩塌。

5.2 滑坡防治建议

综合工程治理

（1）完善地表排水系统：对滑坡区排水系统进行整治，滑坡后缘陡坡坡脚，将后部的地表水及时引出坡外，并加强截水沟防渗处理，对排水能力不足的排水沟重新进行规划改造，并进行浆砌、补漏防渗；坡体内水田较多，对这些地表水体应做合理的蓄水、防渗、排水的整治措施。

（2）支挡工程：针对滑体变形的实际情况，采用抗滑桩支挡，阻止变形继续发展。

（3）滑坡后缘陡崖存在危岩，建议采用锚固、岩腔支撑、岩腔封闭充填、清除等措施。

6 结语

通过本文的研究论述，得出以下主要结论：

（1）滑坡区属构造剥蚀低山地貌，单斜斜坡地形，地势总体南高北低，坡度在10°～15°之间，局部形成陡砍。

（2）影响滑坡稳定性的因素主要包括后缘充水高度、地形地貌、地层岩性、暴雨作用及人类工程活动等。

（3）滑坡为近水平岩层平推式基岩滑坡，滑坡暴雨工况处于基本稳定状态，天然工况处于稳定状态。若无相应工程措施进行治理，滑带土长期饱水软化，抗剪强度将进一步降低，在某次强降雨作用下，将推动滑坡整体滑移。

（4）对于该滑坡的滑坡体建议采用抗滑挡墙+截排水工程；对每块危岩体分别采用锚固、岩腔支撑、岩腔封闭充填、清除等措施。