印灵山黄土滑坡成因分析

王 琪

（中国地质大学（武汉）工程学院，湖北 武汉 430000）

在地质灾害治理中，正确的分析滑坡的成灾机理对其预防治理具有重要的意义。传统的分析方法多采用半定性半定量的方法。定性方法为通过实验、详细的实地研究，对地质过程的形成机制进行分析，得出定性评价。在定性分析基础上，通过定量计算，进行定性与定量评价相结合的地质过程机制分析即为定量分析方法。近年来，数值方法作为一种新的定量分析方法，越来越多的应用到滑坡的成因分析之中，并得到了广泛的认可［1］。与传定量计算方法相比，数值方法能够直观的考虑定性结果，并能通过分析变形和应力分布特征，来确定滑坡诱发因素的主次。进一步以此为依据，可对滑坡进行有针对性的治理，以节省工期和造价，同时又能保证稳定性。

根据勘察印灵山滑坡是一个复活的古滑坡，在20世纪90年代该地区重新规划，在该滑坡前部重新开挖人工河流。随后的十几年内，该滑坡体上出现多处变形迹象如桥梁开裂，围墙倒塌等。本文重点对滑坡的开挖过程进行模拟，以研究滑坡坡脚开挖前后变化规律，进而对其成因分析［2］。

1 滑坡基本特征

该滑坡周界清晰，在平面形态呈簸箕状，滑体上窄下宽（见照片1）。整体地势东高西低。滑坡长约200m，前缘宽约300m，后缘宽约180m。滑体厚度10～30m，面积6×104m2，体积12×104m3。滑体整体坡度30°，坡向273°。滑坡北部与中部为滑坡主体部分，呈扇形，滑体上可见四级台坎，坎高4～6m，长约200m，滑坡后壁高约10m。滑坡坡脚高程858m，坡顶高程898m，滑坡顶部相对滑坡坡脚高差约40m。滑坡前缘为河流。根据野外调查及勘探资料分析，滑面总体倾向是东高西低，两侧高中间略低，为一倾向西的缓倾弧面。滑体后壁上部为黄土状粉质黏土，具直立性，形成的滑坡后壁陡直，倾角多为65°～80°。中部主滑段滑面倾角一般5°～10°。前部滑面倾角较平缓一般为1°～3°。由于蠕滑褶皱形成的滑带厚约3m，其中普遍发育有摩擦镜面，滑坡前缘坡面下9～1lm处，挤压面倾角17°～31°，倾向240°～330°，与坡面倾向及滑体蠕动方向一致。滑床中后部以含碎石粉质黏土为主，中前部为灰绿色砂岩夹薄层泥岩［3］。

2 滑坡数值模拟

本文采用有限元分析软件SIGMA/W 软件对滑坡的开挖过程进行模拟，根据滑坡地质特征，可分为滑体、滑带、滑床、下伏基岩四部分，其中滑体、滑带及滑床采用摩尔库伦模型，滑床之下的砂岩采用线弹性模型。模型的材料取值根据室内试验结合现场经验，如表1所示。

表1 模型中各材料的取值

根据计算结果（图1），在滑坡的坡脚开挖之前，滑坡的水平位移表现为后部位移大于前部位移，呈现出推移式滑坡的特征。而实际中滑坡也在后缘出现拉张裂缝，中后部建筑物多处受损。在滑坡的坡脚开挖之后，可见滑坡前缘的水平位移有明显的增加，此外滑坡中部的水平位移也有一定增长。

图1 滑坡开挖前后位移等值线图

根据开挖前后的应变的变化可知（图2），开挖前滑坡的主要应变都集中在滑带，其中滑坡的中后部滑带应变最大，这也进一步印证了此滑坡为推移式滑坡。在前缘的坡脚开挖之后，滑带处的应变迅速增大，中后部滑带的应变增加了约10 倍，直接进入破坏状态，同时前缘的滑带应变也出现较大的增长，大应变的范围也成倍扩张。可见坡脚开挖显著减小了滑坡的稳定性。

图2 滑坡开挖前后应变等值线图

3 结论

滑坡的发生是多种因素综合作用的结果，根据印灵山滑坡数值模拟结果可知坡脚的开挖可使滑坡抗滑力减小，前部的应变增加，中后部的位移向前部扩展，大大降低滑坡的稳定性。同时滑坡中后部的裂缝又会导致雨水的入渗恶化滑坡的整体情况。因此在滑坡的治理中可针对前缘变形进行支挡设计，同时对滑坡之上雨水渗入通道进行疏导。

［1］DZ0240-2004.滑坡防治工程勘查规范［S］.

［2］郑颖人，陈祖煜，王恭先，等.边坡与滑坡工程治理（第二版）［M］，北京：人民交通出版社，2010，8.

［3］GB50330-2002.建筑边坡工程技术规范［S］.