攀枝花仁和區河底組滑坡特征及穩定性初步分析

張杰，曹永貴，計楊，曹亞廷，李鴻波

（中國地質調查局軍民融合地質調查中心，成都 610036）

本文以攀枝花仁和區河底組滑坡為例，在現場詳細調查的基礎上，分析滑坡特征及穩定性，為下步的災害治理及類似滑坡提供參考資料。

1 滑坡概況

1.1 滑坡地質環境條件

河底組滑坡位于攀枝花市仁和區大龍潭鄉迤資村河底組，距離大龍潭15 km?；聟^為低中山區構造剝蝕地貌，溝谷斜坡地形。氣候屬南亞熱帶干熱河谷氣候，年均氣溫20.9℃。多年平均降雨量801.6 mm，降雨主要集中在5～10 月。金沙江為區域外圍最大地表水體，平均流量1 690 m3/s，多年平均徑流量488×108m3。區域構造上位于川滇南北向構造帶中段西側于滇、藏“歹”字型構造復合部位，構造十分復雜，褶皺、斷裂發育?；聟^地層由老到新如表1。

表1 滑坡區地層

區內新構造活動強烈，地震時有發生，地震動峰值加速度0.15 g，地震動反映譜特征周期0.45 s，相應抗震設防烈度為7 度。

1.2 水文地質條件

地下水賦存于第四系素填土、第四系殘坡積層和滑坡堆積層，屬孔隙型水。下伏泥巖地層裂隙發育，層間逐漸形成富水性強但連通性、導水性差的富水軟弱帶，降低斜坡穩定性?；潞缶売昙疽娪腥?，旱季無水，流量0.07 L/s。

納東河于滑坡前緣通過，屬金沙江支流大河水系，發源于攀枝花市仁和區大龍潭鄉丁龍山，在迤資村箐門口附近匯入金沙江，全長18 km。水量1800 m3/d，雨季流量較大，最高洪水位變幅3 m。

地表水樣簡分析結果如下（表2、表3）：地下水各種腐蝕性物質含量小于評價標準，水質較好，對鋼結構有微腐蝕性，對混凝土、鋼筋混凝土有微腐蝕性，工程建筑設計需進行一般防腐。根據現場調查，場地周圍及場區不存在制酸、制堿的污染源；通過對周邊土取樣測試，場地土對混凝土結構具有微腐蝕性，對混凝土結構中鋼筋有微腐蝕性。

表2 地下水對混凝土及鋼筋的腐蝕性評價

表3 場地土對混凝土及鋼筋的腐蝕性評價

1.3 滑坡形態特征

河底組滑后緣以公路為界，前緣以斜坡與水田陡緩交界處為界，兩側為自然斜坡。呈圈椅狀，前緣寬190 m，后緣寬90 m，主滑段長180m?；虑熬壐叱? 160 m，后緣高程1 195m，高差35m。坡度10°～35°，滑坡方向97°?；w面積2.4×104m2，厚3～11m，屬淺層牽引式滑坡?；w由粉質粘土和侏羅系泥巖組成，方量19.20×104m3，屬中型滑坡。工程地質平面示意圖如圖1

圖1 河底組滑坡工程地質示意圖

1.4 滑坡變形特征

滑坡體面積較大、滑面埋深較淺。于1980～1985 年產生連續滑動，2015年雨季滑坡右側70 m公路處產生大面積滑動，導致耕地及公路破壞，公路下陷0.8～2.0 m，近年來雨季滑坡中部及后緣公路水泥路面出現張拉裂縫及民房開裂（圖2）。

圖2 裂縫

1.5 滑坡結構特征

滑體由侏羅系益門組泥巖、粉質粘土和少量人工填土組成?；虑熬壿^薄，中后部較厚，表層土體較松散，受滑坡體滑動影響，土體結構受到破壞，含水量高，不利條件作用下易產生滑動。

滑帶沿泥巖層間富水軟弱帶發育?；瑤露?°～10°，鉆探揭露泥巖內有擦痕及光滑面。

滑床為侏羅系益門組泥巖，為相對隔水層，有隨深度增加含水量逐漸降低趨勢，巖體強度、完整性升高。

2 滑坡影響因素分析

河底組滑坡發生影響因素：

（1）地形因素。斜坡坡度10°～35°前后緣高差35 m，為滑坡下滑提供了勢能條件和位移空間。

（2）地質條件。斜坡上覆的粉質黏土、人工填土及泥巖均為易滑地層。場地內泥巖豎向裂隙發育，經過多年的大氣降水及后緣水渠內徑流的地表水入滲補給，在層間逐漸形成了富水性強但連通性、導水性差的富水軟弱帶，土體抗剪強度急劇降低，其下臥的完整性較好的泥巖屬于微透水層，地下水下滲后在泥巖內形成軟弱帶，對滑坡的穩定極為不利。

（3）降雨。大氣降水增大了土體重度，降低了土體抗剪強度指標。暴雨條件下，形成暫時性地表徑流坡表裂縫大量滲入，使得滑體重度增大，土體抗剪強度急劇降低，從而發生滑動失穩，大氣降雨是滑坡形成主要誘發因素。

（4）人類工程活動?；潞缶売泄反┻^，形成了新的臨空面；平整耕地對斜坡坡腳進行過開挖，牽引上部斜坡不利于斜坡的穩定。

3 滑坡演化分析

資料顯示，研究區在1980～1985 年連續產生滑坡，滑坡堆積物堵塞前緣河道形成堰塞湖，后潰決。2015 年雨季又發生滑動。近年來滑坡在雨季時仍在蠕動變形。將河底組滑坡形成演化過程分為4 個階段。

滑坡初發階段：受持續降雨及人工活動影響坡體產生滑動，滑坡堆積物堵塞河溝形成小型堰塞湖，滑坡后緣出現多條裂縫（圖3a）。

圖3a 滑坡初發階段

坡體失穩階段：受雨季持續降雨影響，河溝水位上漲堰塞湖潰決。大量地表水沿裂縫下滲，導致地下水，坡內孔隙水壓力及滲流力不斷增強，處于不穩定狀態（圖3b）。

圖3b 坡體失穩階段

坡體變形階段：雨水長期作用，在自重的作用下發生滑移，滑坡中前部滑移后發生牽引滑動，為滑坡的二次變形階段（圖3c）。

圖3c 坡體變形階段

蠕動變形階段：隨主滑區滑移，應力狀態發生重分布?；瑒有纬纱罅苛芽p，人工修路建房形成新臨空面，滑后穩定的坡體出現蠕動變形（圖3d）。

圖3d 蠕動變形階段

4 穩定性分析

對該滑坡進行如下3 種工況分析，[K]為設計安全系數。

①自重：[K]=1.15；

②自重+暴雨：按滑坡體飽和計算，[K]=1.05；

③自重+地震（7 度）：[K]=1.05；

用簡化畢肖普法（王玉平等，2012；黃剛等，2020）計算。

4.1 計算參數選取

滑體土重度?；w由粉質粘土和泥巖構成，取樣試驗成果，粉質粘土天然重度平均值為18.8 kN/m3，結合地區經驗綜合確定，滑體土重度值：粉質粘土：天然重度18.5 kN/m3，飽和重度19.5 kN/m3；強風化泥巖：天然重度：20.00 kN/m3，飽和重度21.00 kN/m3，中風化泥巖：天然重度：24.00kN/m3，飽和重度25.00 kN/m3。

4.2 計算結果

采用飽和狀態穩定系數0.99 對滑帶土的抗剪強度進行反演計算結果見表4。

表4 抗剪強度計算結果

滑坡曾經發生過多次蠕滑變形，試驗值采用殘剪指標，通過反演求得抗剪強度指標與室內土工試驗的飽和殘剪抗剪強度指標兩者進行對比，相差不大，說明反演穩定系數取值合理，與滑坡現狀穩定狀態基本吻合，綜合確定滑帶土抗剪強度指標見表5。

表5 滑帶土抗剪強度指標

按照上述工況及計算方法進行滑坡穩定性和剩余下滑推力計算，計算結果如表6。

表6 滑坡穩定性

據表6 分析可知：滑坡在工況Ⅰ下處于穩定狀態；在工況Ⅱ下處于不穩定狀態，會產生強變形或失穩滑動；在工況Ⅲ下處于極限平衡狀態。

5 結論

（1）河底組滑坡存在不利地形條件及地質條件人類工程活動降低滑坡穩定性，持續降雨是滑坡失穩變形誘發因素。

（2）水質及場地土對混凝土結構具微腐蝕性。工程建筑設計時需進行一般防腐。

（3）滑坡面積較大，滑動面埋深較淺，近年來雨季仍變形。

（4）滑坡演化歷史過程分為4 個階段。

（5）簡化畢肖普法得到滑坡天然工況穩定系數1.252，處于穩定狀態；暴雨工況下穩定系數0.98，處于不穩定狀態；地震（7 度）工況下穩定系數為1.048，處于極限平衡狀態?？蔀楹罄m防治工作提供參考。