永泰县旗山滑坡深部位移监测分析

叶龙珍，范良荣

（福建省地质灾害重点实验室，福建省地质工程勘察院，福州 350002）

永泰县旗山滑坡深部位移监测分析

叶龙珍，范良荣

（福建省地质灾害重点实验室，福建省地质工程勘察院，福州 350002）

有效防治旗山滑坡，在主剖面前、中、后位置布设测斜管，进行深部位移监测。位移数据分析结果表明，滑坡演化呈现后缘倾倒拉裂、中部推移剪切和前缘锁固失稳三个阶段，目前处于中部推移剪切阶段，急需滑坡工程治理；主滑面为砂土状强风化岩软弱夹层，目前滑面部分贯通；持续强降雨后深部位移明显，对滑坡稳定影响显著。

深部位移；形成机制；滑面；降雨；永泰县

1 引言

滑坡监测手段主要包括地表大地变形监测、地表裂缝位错监测、地面倾斜监测、建筑物变形监测、滑坡裂缝多点位移监测、地下水监测、孔隙水压力监测、滑坡地应力监测等［1］，其中深部位移监测对滑坡整体及局部变形、稳定状态的判定具有重要意义。永泰旗山滑坡变形始于2010年5月，严重威胁坡脚旗山小区3000余居民生命财产安全，险情发生后，福建省启动Ⅰ级应急响应预案，采取分级削坡卸载的应急处置方案［2］。2011年1月起开始深部位移监测，通过近1a的监测成果分析，结合勘察资料，为判定滑面的位置、成因机制分析以及降雨作用对滑坡变形的影响提供依据［3］。

2 滑坡概况

2.1 滑坡地质环境条件

永泰旗山滑坡位于永泰县城东门旗山路旗山小区东侧。滑坡区属构造侵剥蚀丘陵地貌，丘顶平台标高227.0m，坡脚阶状住宅小区标高81.5～92.5 m，相对高差145.5m，原始山体呈凸形，总体呈上缓下陡状，坡度20°～35°。前缘因人为开挖，形成高陡边坡，坡面岩土体直接裸露。滑坡由白垩系下统黄坑组下段（K1h1）晶屑凝灰岩和第四系更新统（Qp

el－dl）松散堆积层组成，上覆第四系残坡积物，厚度薄，局部分布，结构松散，碎块石含量较多，孔隙率大，下伏晶屑凝灰岩因为多期次喷发沉积，形成火成凝灰岩与沉凝灰岩交互变化，因岩土性质及耐风化程度的差异，场地碎块状风化层与散体状风化层交互出现，软、硬岩土层交替分布。

滑坡区地质构造较复杂，场地东侧为北东向侵入脉岩，岩性为早白垩世王雷山单元（K1wl）花岗斑岩，西侧滑坡前缘南北向右行平移断层通过，受断层及岩脉侵入影响，岩体结构破碎。滑坡区地下水较丰富，地下水补给通道较发育。地下水主要补给来源为大气降雨，上部含水层垂直补给及临近基岩裂隙水的侧向补给，向场地西南侧低洼处排泄，其富水性较差。场地北侧斜坡下部发育下降泉，流量约1.0～3.0l/min。

2.2 滑坡特征

2010年5月21日滑坡后缘山坡高程137～170 m之间出现数条呈月牙弧状拉张裂缝，延伸长度40～60m，缝宽约30cm，可见深度1～3m，局部下错高差达50cm。随后采用台阶状开挖方法应急卸载工作，后缘拉张裂缝深度范围内土体全部挖除。因坡面削坡后岩土体直接裸露，历经多次降雨地表径流冲刷作用，坡面呈多条深浅不一的纵坡向冲沟，最大深度达0.3m；中部标高148～156m段发育众多细小拉张裂缝，大致呈线形展布，宽2～10mm，可见断续延伸40～70m，未见明显下错，裂面处新鲜。2011年8月28日“南玛都”强台风后，后缘标高165～170m段新发育2条拉张裂缝，裂缝宽5～15cm，总体呈半圆形延伸，延伸长度15m，裂缝侧壁陡直，可见深度0.3m，未见明显下错。滑坡前缘临空陡崖局部岩石鼓胀后掉块、崩塌，坡脚房后混凝土挡墙开裂位置明显拱出约5cm，水泥地面开裂、隆起，水沟变小，见排状泉眼出露（图1、图2）。

图1 旗山滑坡工程地质平面图Fig.1 Plan of engineering geology for Qishan Landslide

图2 旗山滑坡工程地质剖面示意图Fig.2 A－A′Section of engineering geology for Qishan Landslide

滑坡在平面上呈“喇叭”状，主滑方向为SW265°，前后缘高差约94m，主轴长170m，平均宽度140m，涉及面积约24000m2。滑体主要由风化不均、软硬互层的强风化凝灰岩组成，中后部厚，前部薄，平均厚度约30m，方量约72×104m3。滑坡属中型深层岩质滑坡。

3 深部位移监测成果

2010年5月受强降雨诱发，山体斜坡出现后缘开裂、中前部滑塌、前缘岩体鼓胀等变形迹象，随后按专家组的应急卸载方案，采用阶梯式削方减载，每阶高4～8m，阶间平台宽2～4m，卸载后边坡中上部总体坡度约20°。2010年12月，结合滑坡勘察，在滑坡主轴剖面前缘、中部及后缘共埋设了5根深部测斜管，2011年1月下旬开始对滑坡体进行深部位移监测，截止2011年10月8日，共对滑坡进行了10次位移监测［4］，监测成果变形曲线图如图3～7所示。

图3 CX1深度－位移曲线图Fig.3 Curve of displacement to depth at CX1

图4 CX2深度－位移曲线图Fig.4 Curve of displacement to depth at CX2

图5 CX3深度－位移曲线图Fig.5 Curve of displacement to depth at CX3

图6 CX4深度－位移曲线图Fig.6 Curve of displacement to depth at CX4

图7 CX5深度－位移曲线图Fig.7 Curve of displacement to depth at CX5

通过对滑坡深部位移监测结果表明：滑坡自2010年12月勘察后至2011年4月份之前一直处于相对稳定状态，最大累计变形量在5mm，2011年5月中旬中部位移加剧，测孔CX2、CX3累计位移值分别为23.40mm、28.62mm。强台风“南玛都”台风后滑坡变形明显增大，且出现突变情况，主要体现在CX2～CX5测孔，其中CX2测孔突变位置在15 m，最大累计变形量63.32mm，CX3突变位置在33 m，累计最大变形量100.06mm，CX4突变位置在21m，最大累计变形量94.42mm，CX5突变位置在12m，最大累计变形量60.56mm。9月14日、10月8日深部位移监测，滑坡的变形速率变小。

4 深部位移应用分析

4.1 滑坡形成机制分析

据滑坡深部位移监测成果，其累计位移－深度曲线主要呈“V”型和“r”型［5］，后缘CX1曲线类型为“V”型，其特征为曲线底部位移变化小，上部近地表位移呈缓慢扩大，表明滑坡受应急卸载后仅地表轻度拉裂，裂缝宽度窄、深度小，滑坡在此部位未形成滑动面，但随着时间的推移，滑坡地表拉裂变形将继续发展。中上部CX2、中部CX3、CX4及中上部CX5曲线均呈“r”型，其特征为曲线底部位移变化小，中部近滑面位置位移呈明显变化，其中CX4、CX5呈突变，其特征表明滑坡滑面正初步形成，局部呈断续贯通状态。结合滑坡变形发展历程，滑坡变形机制表现为3个阶段［6］：第1阶段拉裂倾倒挤压阶段，滑坡于2010年5月下旬拉张裂缝的显著发育，拉张裂缝可见深达1～3m，缝宽约0.3m，表明后缘岩土体出现前倾拉裂，对中下部的岩土体产生倾倒挤压；第2阶段推移－剪切阶段，滑坡于2010年5～6月应急削坡卸载后地表荷载减轻，但深部滑面已在前期挤压推移作用下初步形成，但未全部贯通，在强降雨后地下水位抬升变化，导致剪切滑移面部分贯通，前缘临空陡坎条件为变形扩展及滑面的全面贯通创造条件；第3阶段全面失稳破坏阶段，随着滑面的全面贯通，前缘滑坡“锁固”段被剪断后，斜坡整体失稳，滑体产生整体下滑。目前，滑坡潜在滑面部分形成贯通，属于第2阶段，即中部推移－剪切阶段，威胁坡脚600余户约3000人生命财产安全，需尽快安排治理施工方案。

4.2 滑面位置推断

滑坡的主滑剖面后缘CX1地下位移监测表明仅浅部发生轻微变形，尚未形成滑面；中后部CX2、CX3地下位移分别在15m及33m处发生较明显增长，中下部CX4、CX5分别在21m及12m处深部位移曲线平缓，表明该位置呈突变，与勘察报告揭露钻孔中砂土状强风化岩软弱夹层判定滑面位置相吻合，滑坡潜在滑面部分形成贯通。

4.3 降雨作用的影响分析

从深部位移变形时间分析，滑坡自2010年12月勘察后至2011年4月份之前一直处于相对稳定状态，最大累计变形量在5mm，2011年5月中旬永泰发生连续暴雨，中部位移明显加剧，8月强台风“南玛都”台风后带来持续强降雨。据同一时段孔内地下水位监测，地下水位上升1.5～3m，滑坡变形进一步明显增大，且出现突变情况，CX2测孔最大累计变形量63.32mm，CX3累计最大变形量100.06mm，CX4累计变形量94.42mm，CX5累计变形量60.56mm。9月14日、10月8日监测成果表明滑坡的变形速率变小。该滑坡在遭遇持续降雨或强降雨后，地下水位抬升，深部位移明显增大、稳定状态明显降低，强降雨对该滑坡稳定性影响很大，当降雨后滑坡赋存地下水排泄到正常水位值时，滑坡变形速率减缓。

5 结论

（1）滑坡深部位移监测是一项滑坡监测重要内容，对于判定滑坡稳定及变形具有重要意义。

（2）永泰旗山滑坡后缘、中部及前缘不同空间位置的深部位移变形差异，表明该滑坡形成机制为后缘倾倒拉裂－中部推移剪切－前缘锁固失稳阶段演化，目前处于中部推移剪切阶段，急需滑坡工程治理。

（3）滑坡中部及下部滑面附近位移变化显著，进一步验判滑面的空间位置为砂土状强风化岩软弱夹层。

（4）滑坡在持续强降雨后深部位移变幅明显，强降雨很大程度上影响滑坡的稳定。

［1］中华人民共和国国土资源部.滑坡防治工程设计与施工技术规范（DZ/T0219－2006）［S］.中国标准出版社，2006.

［2］陈生东.永泰县城峰镇旗山小区后山滑坡现场应急调查及处置分析［J］.工程地质学报，2011，19（3）：370－375.

［3］陈瑞明，等.永泰县城峰镇东门旗山小区地质灾害治理项目岩土工程勘察报告［R］.福建省地质工程研究院，2011.

［4］范良荣，等.永泰县东门旗山滑坡深部位移监测中间报告［R］.福建省地质工程研究院，2011.

［5］陈开圣，等.测斜仪在滑坡变形监测中的应用［J］.岩土工程技术，2006，20（1）：39－41.

［6］黄润秋.20世纪以来中国的大型滑坡及其发生机制［J］.岩石力学与工程学报，2007，26（3）：433－454.

ANALYZING DEPTH DISPLACEMENT MONITORING OF QISHAN LANDSLIDE IN YONGTAI COUNTY

Ye Long－zhen，Fan Liang－rong
（Fujian Key Laboratory of Geo－hazard，Fujian Institute of Geological Engineering Investigation，Fuzhou 350002，China）

To control the landslide，its depth displacement was monitored with inclinometer tubes at the front，middle and back of the main section.The analysis of the data shows its evolution consists of posterior toppling－fracturing，middle pushingshearing and anterior backup－failing stages.It is currently in the middle stage，needing urgent engineering treatment.The main sliding surface is sand－like intensely－weathered soft interlayer and some sliding surfaces are connected.Heavy rainfalls have an obvious effect on displacement and stability.

depth displacement；formation mechanism；sliding surface；rainfall；Yongtai County

P642.22

:A

1006－4362（2012）02－0091－04

叶龙珍（1975－ ），男，工程硕士，高级工程师，从事岩土工程与地质灾害研究工作。

2011－12－22改回日期:2012－04－11