近水平地層滑坡機(jī)制和演化全過(guò)程研究

李寶銀，范曉易

(1.濟(jì)南市市政工程質(zhì)量監(jiān)督站， 山東 濟(jì)南 250012； 2.泰安基準(zhǔn)地震臺(tái)， 山東 泰安 271000)

近水平地層滑坡機(jī)制和演化全過(guò)程研究

李寶銀1，范曉易2

(1.濟(jì)南市市政工程質(zhì)量監(jiān)督站， 山東 濟(jì)南 250012； 2.泰安基準(zhǔn)地震臺(tái)， 山東 泰安 271000)

為研究近水平地層滑坡的成因機(jī)制和變形演化特征，以黑山坡滑坡為例，基于工程地質(zhì)學(xué)和巖土力學(xué)的理論與方法，對(duì)斜坡穩(wěn)定性和各影響因素之間的相關(guān)性進(jìn)行了分析?；轮饕ɑ鶐r山體和古滑坡堆積層兩部分，通過(guò)有限差分法模擬了滑坡的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征。判斷該滑坡為新生基巖崩滑和古滑坡堆積層推移的復(fù)合平推式滑坡，且靜水壓力環(huán)境控制著滑坡的啟動(dòng)和發(fā)展。最后針對(duì)該類(lèi)滑坡在研究和實(shí)踐工作中存在的問(wèn)題，提出了在前期辨識(shí)、預(yù)報(bào)預(yù)警和防治措施等方面的一些建議。

近水平地層；滑坡；變形特征；演化過(guò)程

滑坡是一種對(duì)人們的生產(chǎn)生活有嚴(yán)重危害的自然地質(zhì)災(zāi)害，學(xué)者們對(duì)不同類(lèi)型的滑坡進(jìn)行了大量的研究[1-4]，但是對(duì)近水平地層滑坡的滑坡研究較少。近水平地層滑坡又名平推式滑坡[5]是指發(fā)育在傾角很小(一般小于10°)的緩傾地層中的滑坡，在三峽庫(kù)區(qū)的萬(wàn)州和重慶一帶、四川盆地、黃土高原以及其它一些山區(qū)，導(dǎo)致了大量的災(zāi)害事例[6-7]。為此許多學(xué)者如成國(guó)文等[8]、黃潤(rùn)秋[9]、王治華等[10]、趙權(quán)利等[11-12]、李振存等[13]、繆海波等[14]對(duì)該類(lèi)滑坡從變形特征、成因機(jī)制、啟動(dòng)判據(jù)、判據(jù)公式以及預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)等方面進(jìn)行了大量的研究工作[15]。他們的研究對(duì)認(rèn)識(shí)和處置該類(lèi)滑坡起到了有益的指導(dǎo)作用，但側(cè)重于從地質(zhì)定性分析和模型試驗(yàn)等途徑研究滑坡的觸發(fā)機(jī)理和短時(shí)臨滑預(yù)報(bào)方法。由于以往獲取的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)資料多是滑坡發(fā)生前后的短期數(shù)據(jù)，缺乏典型案例和滑坡變形全過(guò)程的完整資料和分析。目前對(duì)該類(lèi)滑坡演化規(guī)律的認(rèn)識(shí)還不夠完善，導(dǎo)致在實(shí)踐中仍然存在一定的盲目性和誤區(qū)，有必要進(jìn)一步研究其演化全過(guò)程和防災(zāi)減災(zāi)等方面的問(wèn)題[16-18]。

黑山坡滑坡屬于典型的近水平地層滑坡。本文基于詳實(shí)的地質(zhì)勘察資料，分析了該滑坡的地質(zhì)條件、穩(wěn)定性影響因素，并利用有限差分軟件FLAC3D計(jì)算了滑坡過(guò)程中應(yīng)力場(chǎng)和位移場(chǎng)的變化特征。然后將地質(zhì)判別和數(shù)值模擬結(jié)果相結(jié)合，重建了黑山坡滑坡的發(fā)生過(guò)程，探討了其區(qū)別于一般滑坡的啟動(dòng)機(jī)制和演化全過(guò)程。在此基礎(chǔ)上，提出了滑坡前期辨識(shí)、防護(hù)工程及預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)等工作的重要性和目前存在的問(wèn)題，總結(jié)了相應(yīng)的內(nèi)容與方法。

1 滑坡概況

黑山坡滑坡位于四川省平昌縣青云鄉(xiāng)華嚴(yán)3社，滑坡橫向430 m，縱向260 m，平均厚14 m，總體積約156×104m3，屬于大型近水平地層滑坡，如圖1所示?；挛挥谝粋€(gè)古滑坡區(qū)域，后部存在一條長(zhǎng)約440 m、寬度在15 m～27 m之間的古拉陷槽，如圖2(a)所示。在2012年7月10日的持續(xù)強(qiáng)降雨條件下，山體發(fā)生整體滑移?；麦w前緣為陡峻的臨空面，局部垮塌體在雨水及地下水作用下在兩條自然沖溝中形成泥石流，堵塞了坡下孟家溝河道。同時(shí)，在后緣陡崖區(qū)形成了一條延伸長(zhǎng)度168 m、寬度在5 m～26 m之間的新拉陷槽，如圖2(b)所示。

圖1 滑坡分布圖

圖2 拉陷槽

圖3為滑坡發(fā)生前、后的一個(gè)概化剖面圖，滑坡區(qū)位于階梯狀臺(tái)梁—窄谷低山區(qū)孟家溝右岸山坡的平臺(tái)之上，平臺(tái)坡度約7°，坡面平緩且無(wú)深溝發(fā)育。斜坡后緣為近直立陡崖，陡崖正對(duì)滑坡區(qū)的地勢(shì)相對(duì)于陡崖兩側(cè)要低，形成了良好的匯水條件。坡體前緣受河流下切影響，整體坡度約30°～65°，形成了陡峻的臨空面?；掳l(fā)生前，距離陡崖邊緣約15 m～25 m處的山體上發(fā)育有一條明顯裂縫，張開(kāi)寬度約20 cm～50 cm，延伸長(zhǎng)度約25 m，底部被泥土填充。

平昌縣位于大巴山弧形構(gòu)造、川東新華夏系構(gòu)造和儀隴—巴中—平昌蓮花狀構(gòu)造的復(fù)合交接部位，區(qū)域斷裂不發(fā)育，構(gòu)造形跡以褶皺為主?；鶐r裂隙以構(gòu)造裂隙為主普遍發(fā)育，縣域內(nèi)主要有走向300°～330°和30°～60°兩組裂隙與近南北向、近東西向兩組裂隙，呈兩組“X”形態(tài)?；挛挥趦x隴—巴中—平昌蓮花狀構(gòu)造第二束褶皺群內(nèi)，地表無(wú)褶皺，周邊有鼻狀背斜和穹窿。

滑坡區(qū)出露的地層主要為第四系全新統(tǒng)覆蓋層和基巖，前者包括崩坡積層、滑坡堆積層、泥石流堆積層及沖洪積層；基巖包括侏羅系蓬萊鎮(zhèn)組上段紫紅色泥巖和青灰色泥質(zhì)粉砂巖，巖層傾角約3°。如圖3所示，地層①為崩坡積層，土質(zhì)為含碎塊石粉質(zhì)黏土，廣泛分布于斜坡大部分地帶；②為滑坡堆積層，位于古基巖滑坡區(qū)，主要為粉砂巖的碎塊狀解體物；③為泥巖④為砂巖，兩者呈不等厚互層，以泥巖為主，強(qiáng)風(fēng)化—中風(fēng)化，巖體微細(xì)單向斜層理、交錯(cuò)層理常見(jiàn)，節(jié)理裂隙較發(fā)育，裂隙充填物質(zhì)主要為角礫和粉質(zhì)黏土。

平昌縣屬四川盆地中亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，夏秋多雨。多年平均降水量1 203.2 mm，一日最大降水量282.2 mm，三日最大降水量352.1 mm?；虑熬壟R孟家溝河，洪水期猛漲猛降，后緣的匯水面積和地形坡向有利于降雨的大量匯集?；聟^(qū)堆積體結(jié)構(gòu)松散，賦水性差，地下水可以形成自由運(yùn)動(dòng)的潛水，水力聯(lián)系暢通，有統(tǒng)一的地下水位線(xiàn)。泥巖和粉砂巖的富水性不均衡，粉砂巖滲透性好，泥巖滲透性較差構(gòu)成隔水層，裂隙水是出露基巖地下水的主要類(lèi)型及賦存形式。

圖3 黑山坡滑坡工程地質(zhì)剖面圖(單位：m)

2 滑坡變形特征和影響因素

如圖3所示，斜坡結(jié)構(gòu)自上而下依次為裂縫后山體、裂縫前陡崖、古滑坡拉陷槽和前部松散堆積體，這種組合體現(xiàn)了斜坡不同演化階段的地質(zhì)特征，控制著滑坡發(fā)生的部位和破壞模式。鉆孔資料顯示，古拉陷槽底部連接至古滑坡深部滑動(dòng)面，滑動(dòng)面為泥巖頂面。滑坡區(qū)內(nèi)實(shí)測(cè)基巖產(chǎn)狀為325°∠3°。滑坡主要包括新生的基巖崩滑體(陡崖及后部山體)和古滑坡堆積體兩部分，前者為隔水介質(zhì)，陡崖滑動(dòng)面為泥巖和砂巖的交界面，主要受到后緣裂縫側(cè)向靜水壓力和滑動(dòng)面浮托力的作用；后者為透水介質(zhì)，滑動(dòng)面為基覆接觸面，主要受到水頭差產(chǎn)生的動(dòng)水壓力作用。

2.1 變形特征

滑坡邊界特征清晰，后緣以新形成的拉陷槽為界，發(fā)育大量張拉裂縫，變形強(qiáng)度較大。滑坡左側(cè)后部發(fā)育6條寬度10 cm～50 cm的羽狀張扭裂縫，延伸長(zhǎng)度35 m～80 m?；轮胁恳怨拿浟芽p為主，裂縫頂部張開(kāi)寬度約20 cm～60 cm，張開(kāi)程度由前部至后部呈逐漸衰減的趨勢(shì)。滑坡右側(cè)發(fā)育4條剪切裂縫，錯(cuò)移距離為8 cm～50 cm?；虑熬?0 m范圍內(nèi)出現(xiàn)大量張拉裂縫，變形強(qiáng)度較弱，局部向臨空面垮塌。

滑坡變形整體上表現(xiàn)為后部陡崖首先崩滑，然后推擠前部堆積體產(chǎn)生滑移。由于古拉陷槽和堆積體的結(jié)構(gòu)松散，產(chǎn)生了明顯的壓縮擠密現(xiàn)象。

2.2 穩(wěn)定性影響因素

邊坡穩(wěn)定性取決于巖土體的強(qiáng)度水平和應(yīng)力狀態(tài)，控制性因素包括邊坡幾何結(jié)構(gòu)和巖土體成分，并受地質(zhì)應(yīng)力、地下水等賦存環(huán)境的影響。該滑坡的演化主要受到風(fēng)化和地下水的作用，可以排除地震或人為擾動(dòng)等其它因素的影響。

(1) 風(fēng)化作用。泥巖和砂巖之間存在風(fēng)化差異，在積水與否的干濕交替作用下，泥巖會(huì)長(zhǎng)期處于軟化和泥化狀態(tài)。古滑坡發(fā)生后，古拉陷槽附近的泥巖顆粒逐漸沖刷流失形成凹腔，導(dǎo)致山體在重力作用下向外傾斜變形，并形成卸荷張拉裂縫。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，山體下部的部分泥巖已處于強(qiáng)風(fēng)化甚至全風(fēng)化狀態(tài)。

(2) 地下水物理作用?；挛挥谄骄彽钠脚_(tái)之上，后緣外圍山體陡峻且具有中間低、兩側(cè)高的地貌形態(tài)，雨水容易迅速匯集，流入滑坡區(qū)后緣。由于地表無(wú)縱向深溝切割，且堆積體結(jié)構(gòu)松散，匯聚到古拉陷槽的雨水和地表水容易滲入到堆積體內(nèi)部。下伏的泥巖為相對(duì)的隔水層，因此堆積體在降雨時(shí)會(huì)處于長(zhǎng)時(shí)間的飽和狀態(tài)，浸泡軟化導(dǎo)致其力學(xué)強(qiáng)度降低。

(3) 靜水壓力作用。降雨條件下，陡崖后緣裂縫充水產(chǎn)生的靜水壓力會(huì)對(duì)陡崖產(chǎn)生較大的側(cè)向推動(dòng)作用。滑動(dòng)面在滑坡發(fā)生前基本閉合，滑坡啟動(dòng)之后裂縫積水沿貫通的結(jié)構(gòu)面形成連續(xù)的向下滲流時(shí)，才會(huì)對(duì)在滑動(dòng)面起到有效的浮托作用。由滑坡變形特征可知，堆積體內(nèi)的動(dòng)水壓力僅對(duì)滑坡前緣局部滑塌有一定促發(fā)作用。因此，裂縫靜水壓力是該滑坡穩(wěn)定性分析的關(guān)鍵因素，是滑坡啟動(dòng)的控制性條件。

根據(jù)公式(1)確定陡崖的臨界水頭高度為50.3 m，陡崖后緣裂縫高度約64 m，滿(mǎn)足平推啟動(dòng)條件。

(1)

式中：α為滑移面傾角，(°)；L為陡崖底面長(zhǎng)度，m；φ為滑動(dòng)面摩擦角，(°)；不考慮黏聚力；W為陡崖單位寬度重力，kN/m；γw為水的重度，kN/m3。

3 有限差分?jǐn)?shù)值計(jì)算

3.1 模型與方法

(1) 計(jì)算模型。根據(jù)圖3所示剖面按1∶1比例建立厚度為15m的計(jì)算模型，模型四周設(shè)置為滾支邊界，底面為固定邊界，坡面為自由邊界。巖土體屈服條件采用Mohr-Coulomb準(zhǔn)則，物理力學(xué)參數(shù)根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)和數(shù)值反演綜合確定，如表1所示。堆積層主要由崩滑流物質(zhì)經(jīng)過(guò)重力沉積形成，陡崖構(gòu)造應(yīng)力由于張拉裂縫發(fā)育已基本松弛殆盡，因此僅考慮自重應(yīng)力。在堆積層、陡崖底部和下伏基巖頂部之間建立基于Mohr-Coulomb準(zhǔn)則的接觸面單元，強(qiáng)度取值與力學(xué)指標(biāo)較低的接觸地層相同，以模擬錯(cuò)動(dòng)滑移。

表1 巖土材料參數(shù)

(2) 靜水壓力模擬方法。在計(jì)算中，基于FISH語(yǔ)言編制三角形水平推力分布圖式，引入靜水壓力作用。在滑坡啟動(dòng)之前滑動(dòng)面呈閉合狀態(tài)，不連續(xù)水流無(wú)法起到有效的浮托作用，因此僅考慮陡崖后緣的側(cè)面靜水壓力作用。

裂縫水位受降雨量、匯水和排水條件的多重影響，滑坡啟動(dòng)后排水條件會(huì)隨時(shí)發(fā)生改變，因此裂縫水位具有不確定性?？辈毂砻?，滑坡后滑動(dòng)面已破碎張開(kāi)，因此假設(shè)裂縫側(cè)面靜水壓力具有間歇性，裂縫積水會(huì)隨著陡崖的滑移而迅速排干，之后隨著滑動(dòng)面淤積封堵和雨水繼續(xù)匯集再次達(dá)到臨界高度。每當(dāng)滑移停止后，根據(jù)陡崖后緣殘余高度再施加相應(yīng)圖式的壓力，直至不再產(chǎn)生新的位移。

3.2 計(jì)算結(jié)果分析

(1) 位移場(chǎng)。在陡崖后側(cè)頂部和古拉陷槽的前、后部布置3個(gè)水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)，分別為M1、M2、M3。計(jì)算結(jié)果如圖4所示，3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)量值的大小關(guān)系為M1>M2>M3，表現(xiàn)為明顯的推移滑動(dòng)特征。在第1、2次滑動(dòng)時(shí)，M2和M3的累積位移差值逐漸增大，說(shuō)明古拉陷槽產(chǎn)生了壓縮變形；隨著逐步密實(shí)，第3次滑移之后M2和M3的位移累積速度開(kāi)始保持一致。在每次滑動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)裂縫水位高度達(dá)到臨界高度時(shí)陡崖啟動(dòng)滑移，由于滑動(dòng)面的摩阻作用，初始階段的變形速度較慢；當(dāng)滑動(dòng)面強(qiáng)度降低至動(dòng)摩擦強(qiáng)度后，陡崖進(jìn)入快速滑動(dòng)階段；之后，由于裂縫水位下降等原因，滑坡開(kāi)始制動(dòng)進(jìn)入緩慢的蠕動(dòng)變形階段，并最后終止。由于具有間歇式的水力特征，滑坡的啟動(dòng)、加速滑動(dòng)、蠕動(dòng)變形及停止呈交替循環(huán)的過(guò)程，表現(xiàn)為間歇式的短距離滑動(dòng)。后期滑動(dòng)過(guò)程中，M1和M2的位移差值呈逐漸增大趨勢(shì)，這是因?yàn)樵诙秆孪蚯盎频耐瑫r(shí)，其后緣還存在逆向崩塌現(xiàn)象。第6次施加荷載后，計(jì)算很快收斂，說(shuō)明此時(shí)陡崖后緣高度已低于臨界水頭高度或靜水壓力無(wú)法克服陡崖前部堆積體的阻擋作用。

圖4 監(jiān)測(cè)點(diǎn)水平位移曲線(xiàn)

計(jì)算過(guò)程中，裂縫后部巖體松動(dòng)后向前崩滑，并形成了傾斜的平直滑動(dòng)面；陡崖整體向前擴(kuò)離，同時(shí)兩側(cè)伴隨有崩滑現(xiàn)象；前緣堆積體的變形相對(duì)較小，整體表現(xiàn)為從陡崖后部至前緣逐漸減弱的趨勢(shì)，如圖5所示。古拉陷槽內(nèi)堆積體沿滑動(dòng)方向壓縮，對(duì)陡崖具有削能減速作用，因此該滑坡的制動(dòng)機(jī)制為裂縫靜水壓力消散、古拉陷槽壓縮削能以及附近起伏地形約束的綜合作用。數(shù)值計(jì)算的斜坡殘留形態(tài)與圖3中滑坡后地面線(xiàn)基本一致，準(zhǔn)確地模擬了斜坡各部位的位移和變形特征。但是，由于假設(shè)巖土體為連續(xù)材料，未能反映出山體局部崩塌的變形和動(dòng)力行為。

(2) 應(yīng)力場(chǎng)。由于裂縫靜水壓力的間歇性特征，巖體處于循環(huán)的側(cè)向加、卸載狀態(tài)。在滑坡第一次啟動(dòng)的滑移階段，后緣裂縫和滑動(dòng)面附近出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象。之后，由于滑坡幾何形態(tài)和變形累計(jì)引起的應(yīng)力分異效應(yīng)，后部山體和陡崖表層一定深度范圍內(nèi)巖體的大主應(yīng)力跡線(xiàn)偏轉(zhuǎn)并逐漸減小，形成了一定深度的應(yīng)力降低帶。隨著巖體應(yīng)力松弛后的破裂滑移，山體和陡崖應(yīng)力場(chǎng)的分布規(guī)律被持續(xù)擾動(dòng)，最后呈紊亂狀態(tài)，如圖6所示。

圖5 滑坡Y=7.5剖面合位移場(chǎng)(單位:m)

圖6 滑坡Y=7.5剖面大主應(yīng)力場(chǎng)(單位:MPa)

(3) 應(yīng)變場(chǎng)。計(jì)算開(kāi)始后，底部泥巖在山體重力和裂縫靜水壓力作用下產(chǎn)生塑性擠壓，剪切應(yīng)變首先出現(xiàn)在裂縫的尖滅位置，并沿滑動(dòng)面形成剪性和張性破裂區(qū)，最終擴(kuò)展貫通至古拉陷槽附近。后部山體應(yīng)力調(diào)整引起平行坡面的壓致拉裂面，并逐步向深部擴(kuò)展，最終形成崩滑。古拉陷槽結(jié)構(gòu)松散，陡崖的崩滑動(dòng)能經(jīng)古拉陷槽吸收后，對(duì)前部堆積層的推移作用減弱，滑動(dòng)面剪切應(yīng)變逐漸減小，如圖7所示。

圖7 滑坡Y=7.5剖面剪切應(yīng)變場(chǎng)

根據(jù)斜坡位移場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)和應(yīng)變場(chǎng)的發(fā)展過(guò)程及變化特征，判斷靜水壓力環(huán)境控制著滑坡的啟動(dòng)和發(fā)展，新生基巖崩滑體變形破壞的地質(zhì)力學(xué)模式為滑移-壓致拉裂型，整體為新生基巖崩滑和古滑坡堆積層推移的復(fù)合平推式滑坡。

4 滑坡演化全過(guò)程

結(jié)合地質(zhì)綜合分析和數(shù)值計(jì)算結(jié)果，可以將該滑坡的變形演化全過(guò)程劃分為以下3個(gè)階段：

(1) 第一階段滑坡孕育期。由于山體下部泥巖層的風(fēng)化效應(yīng)比砂巖嚴(yán)重，上部層體在重力作用下向臨空方向傾斜。當(dāng)砂巖拉應(yīng)力大于抗拉強(qiáng)度時(shí)，一部分山體從母巖中逐步分離出來(lái)形成了陡崖。在各種地質(zhì)因素綜合作用下，陡崖后緣逐漸形成了貫通的卸荷張拉裂縫，在地質(zhì)和自然環(huán)境的作用下其深度和寬度不斷擴(kuò)大。

(2) 第二階段滑坡發(fā)生期。當(dāng)裂縫水位達(dá)到陡崖平推臨界水頭高度時(shí)，底部結(jié)構(gòu)面在靜水壓力推動(dòng)作用下剪張破裂，陡崖形成新生的基巖平推滑坡，伴隨后部山體及陡崖兩側(cè)的崩滑。陡崖推壓古拉陷槽及前部堆積層，導(dǎo)致了古滑坡的復(fù)活?；聠?dòng)后，裂縫水位降低導(dǎo)致后緣靜水壓力及滑動(dòng)面揚(yáng)壓力降低，同時(shí)由于古滑坡堆積體壓縮變形的削能作用，新生基巖滑坡的動(dòng)能逐漸消耗降低，從而進(jìn)入減速狀態(tài)，最終停止。當(dāng)裂縫水位再次升高至臨界水頭高度時(shí)，滑坡會(huì)再次啟動(dòng)。如此循環(huán)往復(fù)，漸進(jìn)累積至災(zāi)變，并形成了新的拉陷槽。

(3) 第三階段滑坡終止期。陡崖崩滑后高度逐漸降低，當(dāng)新拉陷槽高度低于臨界水頭高度時(shí)，滑坡無(wú)法再次啟動(dòng)。在未來(lái)，新拉陷槽后部的山體會(huì)按第一、二階段的發(fā)展過(guò)程形成新的基巖滑坡。

該滑坡演化全過(guò)程可具體歸納為：近水平地層斜坡體→風(fēng)化作用形成卸荷張拉裂縫→降雨入滲→充水飽和、強(qiáng)度衰減→裂縫擴(kuò)展→裂縫充水的靜水壓力作用→陡崖崩滑啟動(dòng)→陡崖底部浮托力作用→古滑坡堆積體滑移啟動(dòng)→滑動(dòng)加速→水頭逐漸降低→滑坡整體減速蠕動(dòng)→滑坡終止。由于裂縫靜水壓力作用的間歇性，滑坡不具備整體持續(xù)滑移的條件，主要表現(xiàn)為不連續(xù)的短距離滑移，滑動(dòng)過(guò)程可持續(xù)數(shù)小時(shí)、數(shù)天甚至更長(zhǎng)時(shí)間。

5 關(guān)于此類(lèi)滑坡的一些建議

對(duì)于近水平地層滑坡的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和防災(zāi)減災(zāi)工作，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(1) 山體裂縫的出現(xiàn)說(shuō)明滑坡已經(jīng)開(kāi)始蠕動(dòng)，應(yīng)立刻統(tǒng)計(jì)其延伸長(zhǎng)度、張開(kāi)狀態(tài)及深度，通過(guò)地質(zhì)調(diào)查預(yù)測(cè)成災(zāi)的可能性和影響范圍。(2) 計(jì)算滑坡啟動(dòng)臨界水頭高度時(shí)，應(yīng)根據(jù)潛在滑動(dòng)面的破碎或張開(kāi)程度，確定是否考慮滑動(dòng)面浮托力和強(qiáng)度劣化的影響。(3) 地下水在斜坡中的賦存和運(yùn)動(dòng)形式不同，會(huì)表現(xiàn)出不同的力學(xué)狀態(tài)，因此在計(jì)算中應(yīng)首先明確水力作用類(lèi)型。(4) 采取科學(xué)的地質(zhì)體改造措施可以有效預(yù)防滑坡的孕育和發(fā)展，一是對(duì)裂縫進(jìn)行封堵和截排水；二是并對(duì)坡面噴射混凝土和深層泥巖防護(hù)處理，從而阻止差異風(fēng)化導(dǎo)致重力張拉效應(yīng)。(5) 該類(lèi)滑坡是典型的降雨誘發(fā)型地質(zhì)災(zāi)害，在雨季應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，及時(shí)預(yù)警。

6 結(jié) 論

(1) 巖層差異分化和地下水作用是近水平地層滑坡演化的主要地質(zhì)動(dòng)力。在砂泥巖風(fēng)化程度不同和重力的作用下，一部分山體從母巖中剝離出來(lái)，形成卸荷張拉裂縫和陡崖，構(gòu)成了基巖滑坡基本的地質(zhì)條件和物質(zhì)來(lái)源。斜坡周?chē)牡匦斡欣诮涤陞R集，地下水一方面劣化巖土體物理力學(xué)性質(zhì)；另一方面在裂縫和滑動(dòng)面產(chǎn)生靜水壓力，通過(guò)改變斜坡力學(xué)環(huán)境推動(dòng)滑坡的持續(xù)演化和發(fā)生。

(2) 滑坡的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征整體上表現(xiàn)為間歇式的平推滑動(dòng)，伴隨有后部山體和陡崖兩側(cè)的崩滑。啟動(dòng)機(jī)制為靜水壓力作用，制動(dòng)機(jī)制為靜水壓力消散和古拉陷槽壓縮削能的綜合作用?；鶐r崩滑體的應(yīng)力場(chǎng)先是在裂縫和滑動(dòng)面附近集中分布，之后逐漸擾動(dòng)至紊亂狀態(tài)，破壞的地質(zhì)力學(xué)模式為滑移-壓致拉裂型。該滑坡為基巖崩滑和堆積層推移的復(fù)合平推式滑坡，演化全過(guò)程可概括為：近水平地層斜坡→卸荷張拉裂縫→裂縫擴(kuò)展→靜水壓力作用→滑坡啟動(dòng)→加速滑動(dòng)→蠕動(dòng)變形→滑坡終止。

(3) 建議將預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和積極防治相結(jié)合，根據(jù)地質(zhì)條件進(jìn)行超前預(yù)報(bào)，包括成災(zāi)的可能性和范圍；通過(guò)地質(zhì)體改造和支護(hù)進(jìn)行超前防治?；屡R界水頭高度的影響因素不僅包括后緣裂縫的側(cè)向靜水壓力，還應(yīng)根據(jù)滑動(dòng)面的發(fā)育狀態(tài)確定是否考慮地下水的浮托力作用和力學(xué)參數(shù)的折減程度。

[1] 賈 逸,王佃明,馮志峰，等.金陽(yáng)縣野豬灣1#滑坡穩(wěn)定性分析及治理措施[J].水利與建筑工程學(xué)報(bào),2015,13(6):172-177.

[2] 林興旺,簡(jiǎn)文彬,董巖松，等.臺(tái)風(fēng)暴雨條件下福建某滑坡體的滲流穩(wěn)定性分析[J].水利與建筑工程學(xué)報(bào),2014,12(5):66-72.

[3] 羅 云,秦立科,劉明振.三峽庫(kù)區(qū)龍馬溪深溝滑坡災(zāi)害治理[J].水利與建筑工程學(xué)報(bào),2007,5(2):66-68.

[4] 喬 娟,張立仁,阮祥明.三峽庫(kù)區(qū)滑坡土體降雨產(chǎn)流及入滲試驗(yàn)研究[J].水利與建筑工程學(xué)報(bào),2013,11(5):183-188，193.

[5] 張倬元，王士天，王蘭生.工程地質(zhì)分析原理[M].北京：地質(zhì)出版社,1994.

[6] 徐邦棟.滑坡分析與防治[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2001.

[7] 孫廣忠.地質(zhì)工程理論與實(shí)踐[M].北京：地震出版社,1996.

[8] 成國(guó)文，李善濤，李 曉，等.萬(wàn)州近水平地層區(qū)堆積層滑坡成因與變形破壞特征[J].工程地質(zhì)學(xué)報(bào),2008,16(3):304-310.

[9] 黃潤(rùn)秋.20世紀(jì)以來(lái)中國(guó)的大型滑坡及其發(fā)生機(jī)制[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2007,26(3):433-454.

[10] 王治華，杜明亮，郭兆成，等.緩傾滑坡地質(zhì)力學(xué)模型研究——以馮店滑坡為例[J].地質(zhì)力學(xué)學(xué)報(bào),2012,18(2):97-109.

[11] 趙權(quán)利，孫紅月，王智磊，等.承壓水對(duì)平推式滑坡的作用分析[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2012,31(4):762-769.

[12] 趙權(quán)利，尚岳全，支墨墨.平推式滑坡啟動(dòng)判據(jù)的修正[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版),2014,44(2):596-602.

[13] 李振存，曾 勝，韋 慧，等.水力作用下單層后緣張裂型順層巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性計(jì)算方法[J].鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào),2014,11(1):74-81.

[14] 繆海波，殷坤龍，李遠(yuǎn)耀.近水平地層滑坡平面失穩(wěn)模型與破壞判據(jù)研究[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì)，2009，36(1)：69-74.

[15] 方貽立，馬 明，李 聰，等.平推式滑坡致災(zāi)機(jī)理與減災(zāi)方法研究進(jìn)展[J].長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào)，2013,30(12):20-27.

[16] 趙 勇，許 模，郭 健，等.大渡河雙家坪古平推式滑坡堆積特征及形成機(jī)制[J].山地學(xué)報(bào),2015,33(1):58-64.

[17] 張 明，胡瑞林，殷躍平，等.川東緩傾紅層中降雨誘發(fā)型滑坡機(jī)制研究[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2014,33(S2):3783-3790.

[18] 張 群，許 強(qiáng)，李 江，等.南江“9·16”群發(fā)性緩傾淺層土質(zhì)滑坡特征與成因機(jī)制研究[J].自然災(zāi)害學(xué)報(bào),2015,24(3):104-110.

Sliding Mechanism and Evolutionary Process of Translational Landslide

LI Baoyin1, FAN Xiaoyi2

(1.MunicipalEngineeringQualityofJi'nanSupervisionStation,Ji'nan,Shandong250012,China;2.ReferenceofTai'anSeismicStation,Tai'an,Shandong271000,China)

To study the sliding mechanism and evolutionary process of the Translational landslides, this paper takes the Heishanpo Landslide as an example. Combining with the theory and method of engineering geology and rock and soil mechanics, it analyzed the correlation between slope stability and influencing factors. The body of the landslide mainly includes the bedrock mountain and the ancient landslide of the accumulation layer. The kinematical characteristics of landslide are simulated by finite difference method. The landslide is judged for a composite translational landslide consisted of the new rock hill and ancient deposits. And the different weathering extent between strata and hydraulic function of groundwater are the main driving forces for the evolution of landslide. In addition, aiming at the existing problems in current research and practice, some valuable suggestions are proposed including the previous identification, early warning and crisis forecast, controlling measures and so on.

strata nearly horizontal; landslide; deformation characteristics; evolutionary process

10.3969/j.issn.1672-1144.2017.02.041

2016-11-29

2017-01-05

李寶銀(1987—)，男，山東泰安人，碩士，助理工程師，主要從事工程質(zhì)量監(jiān)督方面的工作。 E-mail: yinbaoli1987@163.com

P642.22

A

1672—1144(2017)02—0213—06