安岳縣雙龍街鄉(xiāng)梅花村4組新村滑坡成因機制分析

朱國寶，曾強，劉虹強，楊劍紅

（四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊，四川成都 610213）

我國的地質(zhì)災害在全球范圍內(nèi)最為嚴重，在經(jīng)濟高速發(fā)展及各類自然因素的多重影響下，滑坡、崩塌等各類地質(zhì)災害規(guī)模及頻率均有逐年加大及上升的趨勢，給人民生活、生產(chǎn)等造成極為嚴重的影響，滑坡災害尤以西部地區(qū)的云南、四川、貴州等省份最為嚴重［1］。四川省地質(zhì)災害類型多樣，以滑坡、崩塌、泥石流為主（安岳縣境內(nèi)主要類型為崩塌及滑坡），其次為地面塌陷、地裂縫等，四川省內(nèi)災害點分布分散及災害規(guī)?？傮w由西向東逐漸減小等特點，位于川西高原的涼山、甘孜、阿壩地區(qū)的地質(zhì)災害數(shù)量達全省的一半以上［2］。

1 滑坡體概況

安岳縣雙龍街鄉(xiāng)梅花村4組新村滑坡位于四川資陽市，距安岳縣城區(qū)約58km，滑坡分布于408m～427m高程段，相對高差約20m，坡度43°～75°，平均坡度約45°左右，上覆為全新世殘坡積土層及素填土?；麦w寬度最寬處約24m，平均約21m，縱坡向水平長約90m，總面積約1890m2，滑坡體土體厚度約3.9m，滑坡體體積約7400m3。

新村滑坡附近有9戶居民房屋，其中受滑坡影響居民有5戶。2018年4月強降雨后公路路沿外側(cè)發(fā)生張性裂縫，初見滑坡變形跡象，當?shù)卣块T對產(chǎn)生的裂縫進行了簡單的裂縫充填及地面硬化處理，2020年5月雨季路面再次發(fā)生強烈的變形，見大量貫穿性的拉伸裂隙，局部路面發(fā)生垮塌（圖1）。新村滑坡平面形態(tài)呈長條狀（圖2），位于滑坡后緣中部地段產(chǎn)生路面塌陷，見明顯的變形特征。

圖1 滑坡后緣中部路面塌陷照片

圖2 新村滑坡航拍影像圖

滑坡體為位于遂寧組地層紫紅色砂泥巖軟弱層之上的第四系殘坡積物。新村滑坡所在斜坡為殘坡積及填土段，位于淺丘地貌的凹處，易受雨水沖刷且匯水條件較好，在暴雨、地震等條件下，并受后期人類工程活動的影響，滑坡易產(chǎn)生滑移［3］。

2 滑坡影響條件及成因機制分析

新村滑坡形成為多種因素相互影響的結(jié)果，滑坡所處的地質(zhì)因素如地形地貌、巖石組合特征、氣象水文等各類條件相互影響［4-5］，在各類人類工程活動（滑坡后緣道路、硬化路面的車輛、人畜通行；農(nóng)作物的晾曬、堆放等）的加持下滑坡失穩(wěn)，滑坡后緣產(chǎn)生明顯的貫穿性裂隙，表現(xiàn)為水平及垂直方向的明顯位移現(xiàn)象。

2.1 滑坡影響條件

2.1.1 地形條件

勘查區(qū)為河谷平壩與小型洼地接觸部位，斜坡表層為殘坡積及填土覆蓋，因排水不暢滑坡體后緣中部道路外側(cè)的排水管附近受水體沖刷嚴重，滑源區(qū)下方（滑坡體前緣剪出口）為陡壁，為滑坡的剪出提供良好的臨空條件［6］。滑坡下伏遂寧組砂巖層理近水平，滑坡坡向230°，斜坡平均坡度45°，為順層坡。巖石中發(fā)育的2組近垂直的構(gòu)造裂隙對巖石的完整性影響明顯（尤以順坡向構(gòu)造裂隙為甚），對滑坡的水體下滲、下伏巖體抗剪強度降低及巖體風化均有加劇。

2.1.2 巖石組合

新村滑坡作為安岳縣典型的滑坡類型，于安岳地區(qū)具較好的代表性。安岳地區(qū)出露地層為侏羅系遂寧組及零星分布的蓬萊鎮(zhèn)組紫紅色砂泥巖，巖性組合單一，各類物理力學性質(zhì)較差，梅花村4組新村滑坡體為第四系殘坡積土體、填土沿與下伏侏羅系遂寧組紫紅色砂巖接觸面向下滑動的小型土質(zhì)滑坡。巖體中分布的2組垂直節(jié)理裂隙延伸較好，結(jié)構(gòu)面中充填碎屑物，巖石結(jié)構(gòu)面的進一步縱向發(fā)展為風化、降雨等外營力作用提供了改造巖體的途徑［7］。含碎石粉質(zhì)黏土、填土等為滑體物質(zhì)的主要組成部分，使滑體結(jié)構(gòu)較松散，其自身穩(wěn)定性較差，對降雨及地表水下滲極為有利。下滲的地表水隨滑面富集、運移進而導致滑帶土強度逐漸降低，對斜坡的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。

2.1.3 水文條件

地表水的活動對地質(zhì)災害的形成和發(fā)育起著極其重要作用。一方面下切、側(cè)蝕的地表水使斜坡前緣變高變陡（新村滑坡前緣可見明顯的陡崖地貌特征），為滑坡的變形失穩(wěn)提供臨空條件和坡體變形的重力勢能，滑坡的形成大多與此有關(guān)；另一方面坡面地表水流（如臨時性排水溝、坡面匯流等）注入變形裂縫形成的地下水通道增加滑坡的變形重力、降低潛在滑動面的抗剪切強度等，促使坡體變形加劇甚至失穩(wěn)，即位于川東緩傾紅層的新村滑坡是降雨下滲引起坡體內(nèi)滑帶土剪切強度和靜水壓力下降共同作用的結(jié)果［8］。由此，地表水也是影響新村滑坡形成的重要因素之一。

2.1.4 人類工程活動影響

該滑坡始于2018年4月，滑坡體形成與人類活動密切相關(guān)，該滑坡體形成前當?shù)卮迕裼诨潞缶夁M行填方修筑道路、籃球場等工程，于滑坡后緣形成斜坡，修筑的道路、籃球場等斜坡進行加載，且并未對陡坡采取相應的加固措施，降雨后填土受水體侵蝕而進一步軟化，導致斜坡失穩(wěn)垮塌。

2.2 滑坡成因機制分析

新村滑坡的主要誘發(fā)因素為降雨，次要原因為人類工程活動填土修筑道路、籃球場等工程對斜坡進行的加載，布設(shè)的簡易排水工程排出的水體對斜坡的沖刷等。位于公路外側(cè)斜坡的滑坡體上緩下陡，斜坡下段坡度近直立，為滑坡的剪出形成了良好的臨空面，利于內(nèi)側(cè)土應力釋放；同時由于滑體物質(zhì)成分主要為粘土，滑體結(jié)構(gòu)較松散，其自身穩(wěn)定性較差，對水體下滲極為有利。經(jīng)過常年持續(xù)性的水體下滲作用及地表水體的沖刷，對滑坡體內(nèi)土體物質(zhì)成分及結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了明顯的改造作用，滑坡體強度逐漸降低，受滑坡后緣延伸較好的拉張性裂隙內(nèi)靜水壓力持續(xù)影響，滑坡穩(wěn)定性降低，最終導致滑坡體失穩(wěn)。

3 滑坡穩(wěn)定性分析

新村滑坡土體為第四系全新世殘坡積及填土，根據(jù)野外鉆孔資料及室內(nèi)分析認為新村滑坡的滑動面為第四系松散堆積物、填土與下伏遂寧組砂巖的接觸面，據(jù)潛在的滑面形態(tài)為折線形，由此本文采用適合滑坡地質(zhì)規(guī)范的不平衡推力傳遞系數(shù)法計算滑坡的穩(wěn)定性系數(shù)及推力情況。為全面分析各滑坡塊體在多種工況下的穩(wěn)定狀態(tài)，根據(jù)勘查區(qū)的具體情況，本文采用三種工況進行滑坡穩(wěn)定性的計算與研究，見表1。

表1 穩(wěn)定性計算工況與荷載組合

斜坡物質(zhì)主要由粘土組成，粘土為粉質(zhì)、砂質(zhì)粘土，局部為含碎石粘土。按野外重度試驗成果，天然容重值為20.00kN/m3，飽和狀態(tài)容重按經(jīng)驗取值為21.50kN/m3。本次對滑坡的穩(wěn)定性計算，主要采用2-2′剖面進行計算，見圖3。

圖3 2-2＇剖面穩(wěn)定性計算圖

C、φ值選?。涸诨麦w穩(wěn)定計算中采用的巖土物理力學參數(shù)的選取合理性，是關(guān)系到計算評價滑坡穩(wěn)定性準確度的關(guān)鍵因素，而滑坡體抗剪強度參數(shù)值的選取尤為重要，具體參數(shù)根據(jù)鉆孔和槽探采取的巖土樣室內(nèi)試驗、經(jīng)驗類比及反演法綜合確定［9］，見表2。

在天然工況及地震工況下滑坡體處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，在暴雨工況下處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。文中計算結(jié)果與宏觀結(jié)論（基本穩(wěn)定的現(xiàn)狀）是吻合的，亦與滑坡破壞趨勢的宏觀預測相符，由此也印證了上述穩(wěn)定性定量判斷的正確性。

4 結(jié)論

（1）新村滑坡下伏侏羅系遂寧組紫紅色砂巖，巖石層理近水平，滑坡主要受強降雨誘發(fā)，滑動面為第四系殘坡積與基巖地層的土石界限，為具有明顯特征的“平推式滑坡”［1,10］。

（2）降雨是新村滑坡形成的主要因素：受強降雨的誘發(fā)作用，地表水體的下滲改變了滑坡體物質(zhì)成分或結(jié)構(gòu)，土體強度降低，后緣裂隙中靜水壓力作用進一步降低滑體的穩(wěn)定性，最終導致滑體失穩(wěn)，滑坡變形破壞模式為淺表層溜滑。

（3）新村滑坡在天然工況及地震工況下處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，但在持續(xù)強降雨的暴雨工況作用下，滑坡處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，可能再次發(fā)生局部塌陷及滑移失穩(wěn)，威脅滑坡后緣的5戶村民房屋、20余村民人身財產(chǎn)安全、鄉(xiāng)村公路及過往行人及車輛安全，影響范圍及規(guī)?？捎^，潛在經(jīng)濟損失約200萬元［11］，建議采用“樁板墻+排水溝”對新村滑坡進行工程治理。