万州近水平岩层滑坡特性研究现状及评述

赖 伟

(重庆市万州区城建工程管理处，重庆 404100)



万州近水平岩层滑坡特性研究现状及评述

赖 伟

(重庆市万州区城建工程管理处，重庆 404100)

介绍了万州城区的地质构造与地层岩性，结合该地区的水文气象条件，分析了水平岩层区域滑坡的特征，并评估了滑坡的现状，针对滑坡变形治理勘察中存在的问题，提出了一些改进建议。

滑坡，堆积层，地质构造，地层岩性

0 引言

三峡库区是我国地质灾害较为严重的区域之一，尤其是三峡水库周期性蓄水至175 m及泄洪至140 m过程中极易诱发库区内滑坡灾害。万州处于三峡库区腹地，其近水平岩层区域滑坡引起了广大学者的关注与研究，经过多年研究沉淀，对于近水平岩层区域滑坡特性总体形成沿下伏基岩面滑动和沿堆积层内剪切带滑动两种观点，前者在库区蓄水前得到广泛的认同和印证，随着该区域地质灾害的治理及城市基础设施的完善，目前发生的变形滑移主要是沿堆积层内剪切带滑动的观点更符合工程实际。

1 地质构造及地层岩性

1.1 地质构造

在区域地质构造上，万州城区处于万州复向斜北东段近轴部，其北东向有铁峰山背斜，东南向有方斗山背斜，整体处于川东褶皱束，其形态呈背斜紧闭、向斜宽阔，形成隔档式梳状褶皱构造。万州复向斜由万州向斜、黄柏溪向斜及新场背斜呈雁行式排列组成，向斜核部平缓开阔，向斜轴向NE60°，轴部出露地层产状近水平，产状150°∠3°～5°。城区断层不发育，区内构造裂隙很发育。万州区域地质构造见图1。

1.2 地层岩性

万州城区地层主要为侏罗系中统上沙溪庙组(J2s)、上统遂宁组(J3s)，岩性为紫红色粘土岩和灰绿色长石石英砂岩互层(局部夹粉砂岩透镜体)。上覆第四系(Q)人工堆积、冲洪积、残坡积、崩坡积和滑坡堆积等，其中以滑坡堆积、崩坡积为主，冲洪积分布较少，上部覆盖层厚度在0 m～50 m区间不等。其中，在紫红色粘土岩底部分布有含蒙脱石、伊利石和高岭土的泥岩，层厚在20 cm～60 cm区间不等。

2 水文气象

万州地处长江三峡库区中段，区内常年降雨日140 d左右，其中5月～7月、9月～11月为暴雨集中月份，城区最大日降雨量曾经达到250 mm以上，为三峡库区的暴雨中心地带，年均降雨量1 200 mm以上。长江以北东向流经城区，万州境内长达15 km，经城区汇入长江的主要支流有五桥河、龙宝河、苎溪河，以及较小型的河流大河沟、李家沟和驯马桥沟等,其中苎溪河汇水面积最大。根据长江三峡水库蓄水周期，万州区江面水位由当年5月的140 m蓄水至10月的175 m，其余月份在140 m波动。

3 水平岩层区域滑坡特性

3.1 堆积层沿下伏基岩面滑动

1)万州城区出露的地层主要为遂宁组和侏罗系沙溪庙组，其岩性为灰白色长石石英砂岩夹紫红色泥质粉砂岩、紫红色砂岩、泥岩等，岩层厚度较大且倾角近水平。在这套地层中主要分布有2类软弱夹层：一类是泥岩软弱夹层，成分以伊利石为主，主要由于紫红色泥岩剪切错动而成，厚度一般1 cm～10 cm。另一类是蒙脱石泥岩软弱夹层，蒙脱石含量高，灰白色，主要特点是易软化、遇水膨胀且剪切强度较低，厚度3 cm～80 cm。简文星等[1]通过X射线衍射分析、红外光谱分析及相关土工试验研究表明，万州城区滑坡软弱夹层为中等膨胀性的粉质粘土，其曾经受较强的构造挤压作用，部分软弱夹层已发生层间剪切破坏，在特定的条件下，很容易发展成为基岩滑坡的滑动面。

2)苏爱军等[2,3]认为，万州滑坡群属于暴雨启动的平推式滑坡群。形成主要因素是岩层间软弱夹层、极端天气情况下的暴雨及滑坡三面临空等，其斜坡后缘拉裂、裂隙充填的静水压力、坡体内渗透力是滑坡发生的次级因素。其水平岩层上覆盖的堆积层土体结构松散，堆积层土体松散渗透系数较大，土体透水性较好，而堆积层下部基岩多为砂岩、泥岩等透水性较差甚至不透水岩层，这就导致水平岩层基岩面附近集聚大量积水，积水渗流缓慢，基岩上覆堆积土层受积水浸泡后其抗剪强度明显降低。如个别地层存在膨胀性软弱夹层，其浸泡后发生膨胀，土体抗剪强度降低明显。同时坡体内的地下水会对基层产生上浮力，而地下水的渗流亦会产生渗透力，加之后部裂隙水静水压力的作用下，致使堆积层坡体发生沿基覆界面滑动。近水平岩层区域滑坡构造示意图见图2。

3.2 堆积层内沿剪切带滑动

1)在构造作用下，岩层区域地壳隆升抬起，在河流冲刷下切作用下形成河流阶地。由于地层中的泥岩抗剪强度较低、砂岩抗剪强度较高，在大倾角节理切割作用下，形成近乎直立的砂岩与泥岩互层的陡壁。在地壳上升、长期风化、水流冲刷的作用下，下部强度低的泥岩风化速度较强度高的砂岩快，两层砂岩之间泥岩风化后形成“岩腔”状，在节理切割及风化作用下，上部的砂岩发生间歇式崩塌，堆积在下部宽阔的“谷地”。在风化和地表水流的长期作用下，形成堆积层滑坡滑体的主要物质——土石混合体。这种砂岩与泥岩互层的陡壁为堆积层滑坡提供了持续不断堆积体物源。

2)刘红星、成国文等[4-6]认为，近水平岩层堆积层在不同深度上形成有多层剪切带，而这些剪切带贯通性较差，在空间上连续性差，多为局部的剪切变形和位移，通常勘探出的剪切带产状和深度在滑坡剖面上具有难以形成连续贯通的滑带的特点。同时，由于堆积层土体结构疏松，含水量大，导致变形过程中不同的剪切带存在差异剪切变形，堆积层剪切带在滑坡的各个部位剪切变形量不连续，这就导致堆积层滑坡地表位移量不连续，形成多级错台，从而导致难以分析堆积层地表位移矢量规律。因此，堆积层内滑动并非沿特定滑动面进行滑移，而是通过滑动剪切带变形导致堆积体整体位移，同时剪切带剪切变形形迹不明显，剪切位置受滑体内土体物质结构控制。

4 现状评述

多年来，多位学者及科研单位对万州近水平岩层区域滑坡变形机理展开了研究，其形成的基本观点主要是沿基覆界面软弱夹层滑动或沿堆积体内部剪切带滑移两种。两种理论在实际中都有发生，早期(三峡库区175 m蓄水前)未进行该区域大范围地质灾害治理前，在暴雨作用下，滑坡主要是沿基覆界面软弱夹层滑动；在现期(尤其是在三峡库区175 m蓄水后)，因对库区滑坡群的普查及大规模治理，同时随着经济社会发展，城市基础设施的完善，滑坡区域地表硬化覆盖及雨水收集系统的完善，诱发沿基覆界面软弱夹层滑动的因素减少。而城市开发建设过程中，深基坑、高边坡的开挖，破坏局部区域稳定，导致局部区域堆积体内沿剪切带发生变形位移。

5 存在的问题及建议

由于万州城区近水平岩层上部覆盖层较厚，且剪切带在空间位置上具有多层不连续的特点，在工程建设或滑坡变形治理勘察中，很难通过勘察查明具体的滑裂面，导致实际设计过程中按照保守的沿基覆界面层作为滑移面进行推力计算，造成了较大的工程浪费和施工难度。因此，在实际工程中，前期勘察应更注重该区域地质总体情况及历史因素分析，不能局限于用地范围内的勘察，要延伸到周边一定范围，通过踏勘、钻探、埋设测斜管等多种手段查明变形的准确部位，更经济合理的进行滑坡治理工程设计。

[1] 简文星，殷坤龙，马昌前,等.万州侏罗纪红层软弱夹层特征[J].岩土力学，2005，26(6):901-905.

[2] 苏爱军，刘红星，孙云志，等.三峡库区水平层状滑坡成因研究[J].武汉理工大学学报，2004，28(3):427-430.

[3] 孙云志，张业明.三峡库区近水平地层滑坡地下水动态特征[J].资源环境与工程，2007，21(3):298-301.

[4] 刘红星，王小波，王永平.三峡库区水平层状岩体滑坡特征及稳定性分析[J].人民长江，2002，33(5):18-20.

[5] 孙云志，苏爱军，王军怀，等.万州和平广场滑坡堆积体剪裂面特征分析[J].人民长江，2002，33(6):15-16.

[6] 成国文，李善涛，李 晓，等.万州近水平地层区堆积层滑坡成因与变形破坏特征[J].工程地质学报，2008，16(3):304-310.

On research on features of landslides at horizontal stratum near Wanzhou and its review

Lai Wei

(UrbanConstructionEngineeringAdministrativeOfficeinWanzhouDistrictofChongqingCity,Chongqing404100,China)

The paper introduces the geological structure and stratum features of Wanzhou District, analyzes the features of the landslides of the horizontal stratum areas by combining with the hydrological and meteorological conditions of the area, and points out some suggestions for improvement by combining with the problems in the deformation treatment and survey of the landslides.

landslide, stack layer, geological structure, stratum feature

1009-6825(2017)15-0068-02

2017-03-15

赖 伟(1986- )，男，硕士，工程师

P642.22

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