某緩傾角巖質(zhì)滑坡形成機(jī)制分析

林濤　李益陳

摘 要：位于重慶市的某緩傾角巖質(zhì)滑坡嚴(yán)重威脅居民安全，面積約8×104m2，是四川盆地滑坡的典型代表。文章在現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)上，描述了滑坡的地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造和水文地質(zhì)等地質(zhì)環(huán)境條件和基本發(fā)育特征，探究滑坡的形成機(jī)制，為此類滑坡預(yù)防和治理提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：緩傾角；地質(zhì)環(huán)境條件；發(fā)育特征；形成機(jī)制

引言

研究滑坡位于重慶市，是居民聚居點(diǎn)之一，已規(guī)劃的沿江公路亦通過該滑坡區(qū)。由于自然條件滑坡災(zāi)害時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重威脅到當(dāng)?shù)鼐用竦纳?cái)產(chǎn)安全，查明該滑坡的地質(zhì)特征及形成機(jī)制很必要。文章分析了滑坡所在區(qū)域的地質(zhì)條件，在工程地質(zhì)槽探、鉆探、地質(zhì)測(cè)繪、原位測(cè)試、等基礎(chǔ)上，對(duì)該滑坡的地質(zhì)特征、成因及形成機(jī)制進(jìn)行了描述與探討。

1 緩傾角巖質(zhì)滑坡研究現(xiàn)狀

在我國(guó)，平緩巖層滑坡主要發(fā)育在四川盆地“紅層區(qū)”，如四川、重慶等地。專家對(duì)這類滑坡的誘發(fā)動(dòng)力和成因機(jī)制的認(rèn)識(shí)存在較大的分歧。一種觀點(diǎn)是以張悼元、王士天等提出的平推式滑坡，理論為代表[1]，認(rèn)為該類滑坡主要是由于巖體裂縫中充水的靜水壓力和沿滑移面空隙水揚(yáng)壓力的聯(lián)合作用而產(chǎn)生的，并利用極限平衡理論，推導(dǎo)出該類滑坡啟動(dòng)的臨界水頭高度。另一種觀點(diǎn)是以殷坤龍、簡(jiǎn)文星等為代表。殷坤龍通過研究重慶鋼鐵公司滑坡發(fā)現(xiàn)，近水平地層滑坡的富含蒙脫石礦物的滑帶土具有關(guān)鍵控制作用[2]。

國(guó)內(nèi)外諸多學(xué)者對(duì)平緩巖層滑坡的成因機(jī)理進(jìn)行了探討，歸納起來(lái)主要有三種認(rèn)識(shí)：（1）側(cè)向擴(kuò)離（塑流-拉裂型）變形破壞模式；（2）平推式滑坡：平推式滑坡又可分為板梁式、單級(jí)平推、多級(jí)平推；（3）膨脹土的膨脹性滑坡。

2 地質(zhì)環(huán)境條件

2.1 地形地貌

工作區(qū)處于四川盆地東南部丘陵～低山區(qū)斜坡地帶，總體地勢(shì)南高北低，斜坡坡向330°～350°，平均坡度15°～20°，其中斜坡下部略陡，上部略緩。斜坡結(jié)構(gòu)為順向坡?？v向上，斜坡形態(tài)呈階梯狀，臨空條件較好。

2.2 地層巖性

據(jù)地面調(diào)繪和勘探揭露，工作區(qū)出露地層為第四系全新統(tǒng)人工填土層（Q4ml）、崩坡積層（Q4col+dl）、沖積層（Q4al）、沖洪積層（Q4al+pl）、侏羅紀(jì)中統(tǒng)上沙溪廟組地層（J2S）。

2.3 地質(zhì)構(gòu)造

勘查區(qū)處于川東平行嶺谷褶皺帶，明月峽背斜和黃草峽背斜之間的洛磧向斜南東翼和北西翼及靠近軸部地帶，在長(zhǎng)壽地段受次級(jí)褶皺影響，在洛磧向斜核部附近的長(zhǎng)壽地段又褶皺成菩提山向斜，丹渡背斜，焦家場(chǎng)向斜?；聟^(qū)位于黃草峽背斜北西翼，由于次級(jí)褶皺強(qiáng)烈，且處于次級(jí)褶皺傾沒端，使巖體產(chǎn)狀局部地段發(fā)生偏差，巖層產(chǎn)狀341°～350°∠6°～9°，結(jié)構(gòu)面受區(qū)域構(gòu)造及次生重力卸荷臨空面及河流沖刷、浸蝕作用，局部有較小的差異。區(qū)內(nèi)主要發(fā)育2組裂隙，2組裂隙呈大角度相交，常將巖體切割成塊體。

2.4 水文地質(zhì)條件

勘查區(qū)該層主要由紫紅色泥巖及砂巖互層組成，地下水主要賦存于砂巖的裂隙中，多具承壓性，形成紅層承壓水或構(gòu)造裂隙水，主要有堆積層中的孔隙水和基巖裂隙水。

勘查區(qū)大氣降水的絕大部分都匯成地表逕流迅速排入長(zhǎng)江，土層中的孔隙水富積條件較差，不甚發(fā)育；岸坡較陡，利于地表水及地下水的排泄；后緣為碎石土，0.5～5.0m厚，屬大孔隙土，易于透水，大氣降雨在人工填土部分有部分水滲入滑體。經(jīng)簡(jiǎn)易水文地質(zhì)測(cè)試平均滲透系數(shù)K為9.26×10-5m/s，說(shuō)明滑坡土體為弱透水土體。

2.5 滑坡整體發(fā)育特征

該滑坡平面形態(tài)為不規(guī)則的簸箕狀，主滑方向345°?；潞缶壷饕曰伦詈髠?cè)拉張裂縫為劃分依據(jù)，西側(cè)主要以基巖陡壁為劃分依據(jù)，東側(cè)主要以滑坡剪切形成的側(cè)壁為劃分依據(jù)，滑坡周界特征明顯?；聟^(qū)縱長(zhǎng)200m，前緣橫向?qū)挾燃s400m，前緣高程500m，后緣高程550m，相對(duì)高差50m，滑體平均厚度15m，滑體體積約15×104m3，為中型巖質(zhì)滑坡。

3 滑坡的形成機(jī)制

3.1 滑坡的形成條件和影響因素分析

3.1.1 由于前緣臨空條件較好，降低了滑坡的抗滑力。

3.1.2 由于巖體內(nèi)裂隙發(fā)育，將巖體切割成塊體，并為滑坡的后緣拉裂縫和兩側(cè)的剪切裂縫提供條件。

3.1.3 由于砂巖與泥巖互層，泥巖相當(dāng)于一層軟弱夾層，當(dāng)?shù)?～9月降水豐富，雨水進(jìn)入巖層面間及節(jié)理裂隙中，且補(bǔ)給充沛，于巖體中形成較大靜水壓力，泥巖夾層被軟化而抗剪強(qiáng)度降低。

3.1.4 由于降水作用，表層巖體自重加大，增加了下滑力。

3.2 滑坡形成機(jī)制

3.2.1 較陡的坡度、較高的高度及較好的臨空條件滑坡的發(fā)育和形成提供必需的勢(shì)能和物質(zhì)積累。

3.2.2 形成斜坡的巖體工程地質(zhì)性質(zhì)較差，強(qiáng)風(fēng)化泥巖軟弱夾層強(qiáng)度低，遇水易軟化，巖體物理力學(xué)性質(zhì)降低，易失穩(wěn)破壞。

3.2.3 降雨是該滑坡滑動(dòng)的又一主要因素，嚴(yán)重改變滑坡的受力模式（圖1）。一方面，雨水滲入滑坡體內(nèi)將大大增加滑坡體自重；再者，降雨過程中，地表水通常沿著出露于地表的裂隙滲入坡體，并沿著結(jié)構(gòu)面不斷向下運(yùn)移，這時(shí)裂隙水由于形成水頭差會(huì)對(duì)裂隙壁面產(chǎn)生靜水壓力；另一方面，當(dāng)?shù)叵滤竭_(dá)泥質(zhì)軟巖（潛在滑面）時(shí)，由于介質(zhì)不透水，地下水轉(zhuǎn)而沿潛在滑面運(yùn)移，對(duì)底面產(chǎn)生動(dòng)水壓力，并起到潤(rùn)滑軟化的作用，加劇滑坡體變形。

4 結(jié)束語(yǔ)

（1）該滑坡的形機(jī)制不僅受地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌、地層巖性、及岸坡結(jié)構(gòu)類型等內(nèi)在因素的影響，同時(shí)降雨對(duì)其有很大的影響。

（2）降雨不僅增加滑坡體自重，同時(shí)還會(huì)降低潛在滑面的物理力學(xué)性質(zhì)，并且對(duì)滑體產(chǎn)生靜水壓力和動(dòng)水壓力，加劇滑坡的變形破壞。

參考文獻(xiàn)

[1]王蘭生，張悼元.斜坡巖體變形的動(dòng)力學(xué)機(jī)制[A].水文地質(zhì)工程地質(zhì)論叢[C].北京：地質(zhì)出版社，1986.

[2]殷坤龍，吳益平.三峽庫(kù)區(qū)一個(gè)特殊古滑坡的綜合研究[J].中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào)，1998，S1：2002.

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