保康城区大堰小区滑坡成因机制及演变趋势探讨

2013-01-17任康进肖宇煌

资源环境与工程 2013年3期

关键词：第四系滑坡体坡体

任康进，苏昌，殷美，肖宇煌，张莉

(1．湖北省地质环境总站，湖北武汉 430034;2．荆州市国土资源局，湖北荆州 434000)

0 引言

大堰小区滑坡位于保康县城关镇，2005年以来变形逐步加剧，每逢雨季均有不同程度的变形。滑坡威胁到大堰小区居民、保康县乡镇企业局、电力公司、农业银行约2 300人生命财产安全，潜在危害巨大，其演变趋势甚为业界关注。

1 滑坡环境条件

滑坡处在保康县城区，发育于清溪河东岸，属构造侵蚀剥蚀中低山地貌，最高点高程1 142 m，河床高程260 m，最大切割深约860 m，谷底两岸发育完整两级阶地，一级阶地高程约275～290 m，二级阶地高程约330 m。

城关地区降雨充沛，最大24 h降雨量158 mm(1975年8月5日)，最大小时降雨量47．9 mm(1975年8月5日)。

区域构造较复杂，位于扬子准地台玉皇顶向斜北翼，滑坡所在的清溪河东岸为单斜构造，构造线与山体走向基本一致，多呈南北向，主要出露中生代志留系砂页岩，岩层中倾，为逆向坡。

2 滑坡基本特征

大堰小区滑坡位于清溪河东侧山麓［1］，前缘直抵大堰居民小区。滑坡后缘高程385 m，前缘高程300 m，平面形态呈长舌形，纵长约200～210 m，横宽约60～90 m，面积约1．54×104m2，厚度约 7～24 m，规模约25．4×104m3，为一经过多期次变形的中型土质滑坡(见图1)。

由于滑坡经历过较长时段的剥蚀夷平与堆积演化，使其原有的滑坡要素均有不同程度的“退化”，滑坡变形破坏的边界特征虽已不明显，但仍可看出其受地形与岩性的控制。

滑坡后缘位于近坡顶的地形陡缓结合部，以2．6 ～3．5 m高的干砌石陡坎为界，坎上坡度 5°～10°，为宽缓的浅耕梯田，坎下为25°～30°的陡坡。滑坡右侧缘则受浅切冲沟控制，切割深度＞5 m，总体走向正西，至前部走向渐转为260°。冲沟长期经暴雨洪水冲刷，底部及北侧基岩出露。冲沟底宽0．8～3 m，断面形态从低位向高位呈“U”型向“V”型渐变，其源头至滑坡中上部陡坎(高程约358 m处)而骤然中断。这种“断头沟”微地貌，为坡面水流追踪滑坡侧界裂缝或剪裂带自下而上向源侵蚀发育而成。

3 滑坡成因机制分析

挽近期以来，随着清溪河不断下切，形成了较为完整的两级阶地，其中二级阶地呈带状连续分布，分布高程330～305 m，阶面微倾，具有明显的多元结构，砂卵石堆积层厚一般＞5 m，向坡体内尖灭。

大堰小区滑坡边界清晰，滑坡前缘松散堆积体堆覆于二级阶地以上，说明滑坡的形成是在二级阶地形成之后，剪出口位于原二级阶地与上部斜坡接触地带。

受建房切坡及农田耕作影响作用，滑坡体纵向改造成阶状斜坡，分布有两级高3～5 m的陡坎，为滑坡体浅表土体滑移提供了良好的临空条件。受降雨入渗及重力作用，在滑坡体上形成了两处浅层滑坡TH1及TH2。

TH1∶2008年7月，滑坡体后缘至中部(高程范围373～360 m)出现局部坍滑变形，坍滑平面近半圆形，规模约1 500 m3。滑移方向280°，滑移后形成的滑壁最高约2．6 m，水平位移3．5 m，前缘直抵坡体上罗彬屋后，坍滑体冲入房屋约100～200 m3，造成毁房两间。目前屋后挡墙又出现明显的鼓胀及开裂变形，表明上方坡体还在缓慢蠕滑。

TH2:2010年8月20日，滑坡体中部至前缘(高程范围347～333 m)局部发生滑动，坡度30°～35°，滑移方向285°，平面近舌状，宽约45 m，长约30 m，规模约4 700 m3。滑坡造成高良秀屋内、屋后挡墙及屋前地坪多处开裂变形。

滑坡体前、中、后三线陡坎为滑坡再次变形提供了有利的临空条件，在形成浅层滑坡的同时，滑坡体上其它地方变形也逐步加剧，坡体中、后部横向拉张裂缝开始显现并迅速扩张，形成长5～15 m、宽1～20 cm不等的裂缝。众多裂缝的形成，为大气降雨入渗滑坡体提供了快速便捷的通道，入渗量较之前剧增，使滑体抗剪强度骤降，坡体自重增加，导致滑坡进一步加剧变形。

4 稳定性分析

4．1 稳定性计算

根据2-2'剖面(见图2)采用传递系数法［2］分别计算滑坡整体和局部稳定性，滑坡稳定性计算参数及计算结果分别见表1、2。

4．2 稳定性分析

滑坡目前整体基本稳定—欠稳定的计算成果与工程地质测绘、钻探结果相符，与现场宏观判断吻合;滑坡局部(中上部和前缘)基本稳定—欠稳定的计算成果与滑坡中上部变形迹象集中、前缘坡度过陡的宏观认识相同;滑坡内两处坍滑体欠稳定—不稳定的计算成果与滑坡局部变形迹象强烈相符，与滑坡近期发育阶段的破坏模式相对应。

图1 大堰小区滑坡平面图Fig.1 Planar graph of landslide．第四系冲、洪积层;2．第四系残、坡积层;3．第四系滑坡堆积物;4．志留系龙马溪组;5．滑坡范围;6．变形建筑物;7．地面裂缝;8．钻孔编号;9．剖面线及编号;10．探槽及编号;11．地层界线;12．岩层产状。

表1 滑坡稳定性计算参数建议值Table 1 Suggested value of calculation paramers of landslide stability

图2 大堰小区滑坡2-2'工程地质剖面图Fig.2 Engineering geological section of 2-2'landslide．第四系滑坡堆积物;2．第四系冲、洪积层;3．第四系冲洪积层;4．第四系残坡积层;5．志留系龙马溪组;6．建筑变形及编号;7．地面裂缝及编号;8．坍滑体及编号;9．潜在滑动面;10．岩层产状;11．地层界线;12．稳定性计算剖面线及编号;13．孔口标高/孔深。

表2 滑坡稳定性计算结果一览表Table 2 Schedule of calculation results of landside stability

综合分析评价，认为大堰小区滑坡现阶段整体是基本稳定—欠稳定的，局部是欠稳—不稳定的。滑坡自2005年出现局部变形后，历年均有持续变形，近期变形明显加剧，以2008年、2010年变形破坏尤为严重，变形地段在滑坡后缘、中部、前缘均有出现。这种在不同时段、不同区域，且变形频度与幅度不断加密与加大等种种迹象表明，滑坡正处在持续变形的应力集中期，内部结构已发生变化(滑带抗剪强度逐渐降低)，处于缓慢加速变形阶段。随着时间的推移和各种不利因素叠加影响下，整体变形迹象逐渐凸显，一旦条件成熟，滑坡可能复活发生失稳滑动或大规模变形破坏。