三峽庫區(qū)白水河滑坡發(fā)育特征及影響因素研究

夏 園 園

(1.三峽大學土木與建筑學院，湖北 宜昌 443002; 2.三峽大學三峽庫區(qū)地質災害教育部重點實驗室，湖北 宜昌 443002)

三峽庫區(qū)白水河滑坡發(fā)育特征及影響因素研究

夏 園 園1，2

(1.三峽大學土木與建筑學院，湖北 宜昌 443002; 2.三峽大學三峽庫區(qū)地質災害教育部重點實驗室，湖北 宜昌 443002)

以三峽庫區(qū)秭歸縣白水河滑坡為研究對象，通過對滑坡的野外調研，對滑坡的工程地質概況和滑坡特征進行深入探討。從滑坡自身地質條件和外界影響因素對其變形失穩(wěn)機理進行研究，分別從四個方面對滑坡影響因素進行深入分析，為邊坡工程的支護和預防災害發(fā)生提供理論依據(jù)和指導作用。

白水河滑坡，工程地質概況，滑坡發(fā)育特征，影響因素

0 引言

白水河滑坡位于湖北省秭歸縣沙鎮(zhèn)溪鎮(zhèn)長江南岸，屬于典型的水庫型滑坡。該滑坡不僅在地形地貌上具有典型的滑坡特征，而且在地質構造、成因機制、水文地質條件等方面都具有代表性和典型性。因此，研究該滑坡的工程地質概況、滑坡發(fā)育特征和影響滑坡失穩(wěn)變形的各種因素，不僅能有效預防滑坡地質災害的發(fā)生。而且對三峽庫區(qū)其他滑坡的防治和預測預報提供科學的理論指導，具有十分重要的經(jīng)濟和社會研究價值。

1 滑坡工程地質概況及發(fā)育特征

1.1滑坡工程地質概況

白水河滑坡位于長江主干道南岸，距三峽大壩壩址56 km,屬秭歸縣沙鎮(zhèn)溪鎮(zhèn)樂豐村?；麦w處于長江寬河谷地段、單斜順層斜坡，南高北低，向北即長江河谷方向漸低，呈階梯狀向長江展布，屬侵蝕堆積河谷丘陵地貌。從縱向上看，地面形態(tài)呈折線狀，滑坡前緣即高程130 m～160 m段地形坡度為27°～31°；中部即高程160 m～180 m段地形較為平緩，坡度5°～12°；為滑坡平臺，高程180 m～300 m段地形坡度相對較陡，一般為24°～36°?？偟膩碚f，滑坡前緣與后緣地形坡度較陡，中部較為平緩，呈上陡下緩的“靠椅狀”；從橫向上看，滑坡東西兩側略高，中間稍低，呈不規(guī)則平緩凹狀地形。

滑坡區(qū)內(nèi)地層主要為第四系崩坡積含碎塊石粉質粘土、滑坡堆積體及侏羅系下統(tǒng)香溪組粉砂巖夾泥巖。

1.2滑坡發(fā)育特征

白水河滑坡形成于兩近南北向的沖溝間，南高北低，滑坡前緣及后緣坡形較陡，一般為24°～36°，中部較平緩，坡度5°～12°；呈上陡下緩的“靠椅狀”。

白水河滑坡平面呈不規(guī)則“圈椅”狀，其后緣以巖土分界處為界，高程約為410 m,前緣臨江，剪出口位于145 m水位以下，推測其高程為130 m。東西兩側以山脊為界，總體坡度約25°。其南北向長600 m,東西向寬700 m,滑體平均厚度約30 m,體積1 260×104m3,屬深層大型土質滑坡。白水河全貌見圖1。

從滑坡地貌來看，其前緣較陡，在庫水長期侵蝕、剝蝕的作用下，形成臨空面，為滑坡的滑移變形破壞提供了有利的空間條件。此外，滑坡后部及東西兩側較陡坡段為崩塌提供了良好的條件，而其上部堆積體也因坡形較陡蓄積了較大的勢能。中部的平緩地段則為滑坡體后部崩塌塊石提供了良好的堆積條件，也為前緣斜坡的變形提供了較大的堆積荷載。

白水河為一老滑坡，歷史上發(fā)生過多次較大變形。2003年6月，三峽水庫首次蓄水至135 m，白水河滑坡東側中前緣出現(xiàn)一系列橫向拉張裂縫，滑坡啟動變形；2004年7月下旬，白水河滑坡出現(xiàn)明顯宏觀變形；2005年8月～2006年8月，位于滑坡高程約230 m的新建公路內(nèi)側邊坡多處塌方，滑坡地表多處出現(xiàn)下沉拉裂縫；2007年7月是白水河滑坡變形破壞最強烈的一年，后緣公路內(nèi)側約10 m3滑體坐滑堆積于公路上，東側及后緣邊界基本貫通，西側邊界裂縫呈羽狀斷續(xù)展布；2007年8月～2008年4月滑坡變形又恢復到蠕滑變形發(fā)展狀態(tài)；2008年8月～2012年7月，滑坡又處于加速變形階段，滑坡變形主要集中在東側中前緣，西側滑坡無明顯變形跡象，處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。目前，白水河滑坡東側及后緣邊界基本貫通，西側邊界裂縫呈羽狀斷續(xù)分布。

2 滑坡影響因素

2.1地形地貌

白水河滑坡平面呈不規(guī)則“圈椅”狀，單斜順層斜坡，后緣最高高程為297 m,以后緣裂縫為界，前緣剪出口在長江庫水位145 m水位以下，根據(jù)鉆孔施工及現(xiàn)場調查訪問，推測前緣剪出口高程在130 m左右。三峽水庫蓄水以后，滑體前緣浸沒于水中，前緣部分庫岸坍塌，滑坡體前緣由于長期受河水沖刷，形成了有利于失穩(wěn)的有效臨空面，為滑坡的產(chǎn)生提供了有利的條件。

滑坡形態(tài)，縱向上，滑坡中、后緣滑面坡度較陡，中、前部較平緩，中部滑面坡度介于前后兩者之間，為過渡帶；呈后高前低、后陡前緩的折線狀，高程145 m水面以下滑坡前部傾角13°～25°，高程145 m水面以上滑坡前部傾角7°～14°，中部傾角11°～19°，后部傾角28°～35°。從橫向上看，滑坡東西兩側略高，中間稍低，呈不規(guī)則平緩凹狀地形。滑坡后部及東西兩側較陡段為崩塌提供了良好的條件，而其上部堆積體也因坡形較陡蓄積了較大的勢能。中部的平緩地段則為滑坡體后部崩塌塊石提供了良好的堆積條件，也為前緣斜坡的變形提供了較大的堆積荷載。

白水河滑坡上陡下緩，形態(tài)上呈“靠椅狀”或呈“勺狀”，在降雨發(fā)生時，特別是連續(xù)暴雨或短時強降雨時，后緣較陡坡段地表土體入滲能力小于降雨強度，便會產(chǎn)生地表徑流，由于坡面較陡，地表徑流速度較快，降雨入滲量少，雨水對坡面的沖刷嚴重，容易造成后緣的滑塌。另一方面，從山體后方形成的地表徑流水會沿著后緣較陡地段流入滑坡體的中前部，由于滑坡體中前部坡度較緩，地表徑流速度小，很容易在該區(qū)域形成積水區(qū)，大量雨水的聚集，使得該區(qū)域滑體表面處于較長時間的飽和狀態(tài)，便在地勢低洼的地方形成大量的積水，為雨水的積聚和長時間的入滲提供了條件?；潞缶壍幕苋菀壮霈F(xiàn)裂縫，裂縫很大程度上也是由于中部的滑坡土體經(jīng)過長時間的雨水浸泡，其強度大大降低，在向下張力作用下，很容易出現(xiàn)拉裂現(xiàn)象。

2.2滑坡物質組成

由地質勘察資料可知：白水河滑坡體物質以碎塊石土、粉質粘土為主，滑坡體不同區(qū)域、同一區(qū)域不同深度內(nèi)，滑體組成物質碎塊石和粉質粘土所占比例差異大，孔隙率變化較大，導致含水性極不均一，較松散的碎石土可以形成含水層或透水層，粘性土含量較大的碎石土隔水效果較好。這就導致在粘土含量較大的碎石土區(qū)域，由于粉質粘土及粘土具弱透水～微透水，大氣降雨及地表水滲入地下的水量很小，因此，在一般情況下，大氣降水大部分通過地表片流匯入長江，很小一部分滲入地下淺部巖土層內(nèi)，遇長時間降雨，可能有部分地下水滲入深部滑體，但由于滑體土層滲透性差，水的蒸發(fā)或者繼續(xù)徑流排泄，巖土體在未完全飽和前，地下水大部分已經(jīng)排出，少量地下水將可能在滑帶附近富集，對滑帶起浸泡軟化作用，對滑坡穩(wěn)定性造成不利影響。

2.3大氣降雨影響分析

大氣降雨對滑坡的作用分為地表徑流產(chǎn)生的沖刷作用及降雨入滲產(chǎn)生的滲透作用。其中，降雨入滲產(chǎn)生的滲透作用是其主要方面。降雨入滲對滑坡的作用形式主要體現(xiàn)在以下方面：一是大量雨水的入滲、浸潤，使得滑坡體飽和區(qū)域進一步擴大，以致松散的表層土體達到飽和，從而使土顆粒間的聯(lián)結力大大降低，土強度顯著下降，甚至土體變?yōu)榱鲃訝顟B(tài)，產(chǎn)生順坡滑動現(xiàn)象；二是入滲滑坡體中的雨水與滑坡土體間的物理化學作用，產(chǎn)生滲流破壞，引起坡內(nèi)土體土顆粒間的松動、運移甚至流失，從而掏空坡體，出現(xiàn)局部塌陷現(xiàn)象。

2.4人類工程活動

人類工程活動是造成邊坡失穩(wěn)的直接外因。沿江公路內(nèi)側變形強烈，說明沿江公路的開挖、擴建、居民開挖山坡土體建房等人類工程活動是滑坡變形的影響因素之一。對山坡進行了切坡，破壞了原地表植被，改變了斜坡地貌形態(tài)，加劇了地表水向滑帶土的入滲，軟化滑帶土，這些都導致滑坡產(chǎn)生局部變形破壞。

3 結語

本文通過對白水河滑坡地質勘察資料的分析，歸納和總結出了白水河滑坡工程地質概況、滑坡發(fā)育特征和滑坡主要影響因素。滑坡主要影響因素包括四個方面：地形地貌、滑坡物質組成、大氣降雨影響以及人類工程活動等。對水庫型滑坡的特征有了進一步的認識和探討，為以后三峽庫區(qū)水庫型滑坡災害的預測預報和防治提供理論依據(jù)和實際參考價值。

[1] 沈 健.降雨與庫水耦合條件下白水河滑坡變形機理研究[D]．宜昌：三峽大學，2015.

[2] 簡文星，殷坤龍，羅 沖，等.三峽庫區(qū)萬州安樂寺滑坡滑帶特征[J]．地球科學，2008,33(5):672-678.

[3] 簡文星，殷坤龍，馬昌前，等.萬州侏羅紀紅層軟弱夾層特征[J]．中國地質災害與防治學報，2005,16(4):20-23.

[4] 李 曉，張年學，廖秋林,等.庫水位漲落與降雨聯(lián)合作用下滑坡地下水動力場分析[J]．巖石力學與工程學報，2004,23(21):3714-3720.

[5] 崔冠英.水利工程地質[M]．北京：中國水利水電出版社,2003.

StudyondevelopmentcharacteristicsandinfluencingfactorsofBaishuiRiverlandslideinThreeGorgesReservoirarea

XiaYuanyuan1,2

(1.CollegeofCivilEngineeringandArchitecture,ThreeGorgesUniversity,Yichang443002,China; 2.KeyLaboratoryofGeologicalHazards,MinistryofEducation,ThreeGorgesReservoirArea,Yichang443002,China)

In this paper, the Baishui River landslide in Zigui County of Three Gorges Reservoir area is studied, and the engineering geology and landslide characteristics of landslide are discussed in depth by field investigation of landslide. This paper studies the deformation and instability mechanism of the landslide itself from the geological conditions and the external factors, and analyzes the influencing factors of the landslide from four aspects respectively. And provide theoretical basis and guidance for the support of slope engineering and the prevention of disaster.

Baishui River landslide, engineering geology, landslide development characteristics, influencing factors

1009-6825(2017)30-0065-02

2017-08-16

夏園園(1990- ),男,在讀碩士

P642.22

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