白龙江下游某顺层滑坡不同分区的成因机制分析

荀晓慧 贺咏梅 谢晔

【摘 要】在现场调查、平面测绘的基础上，根据地形特征、变形破坏程度等对白龙江下游某顺层滑坡进行了平面分区，并对顺层滑坡各分区的成因机制进行了分析。分析成果表明，地形上有利的临空条件、倾坡外岩层中顺层发育的弱带形成的滑移底面、各类切层发育硬性结构面形成的分离边界等要素的综合作用，促使顺层斜坡发生了滑移-弯曲破坏，形成了滑坡，而变形体则处于滑移-弯曲破坏的孕育阶段。

【关键词】顺层斜坡；滑移-弯曲；成因机制

中图分类号： P642.22 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）12-0082-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.12.036

Mechanism analysis on the different zone of a bedding landslide in Bailong river

XUN Xiao-hui1，2 HE Yong-mei1，2 XIE Yie1，2

（1.State Key Laboratory of Geohazard Prevention and Geoenvironment Protection （Chengdu University of Technology）， Chengdu 610059， China； 2.College of Environment and Civil Engineering，Chengdu University of Technology，Chengdu 610059，China）

【Abstract】On the basis of field survey， the plane zoning of a landslide in the Bailong river is divided into 3 areas according to topographic features， damage degree， and so on. Then we analyzed the formation mechanism of each subarea of the bedding landslide. The results show that the favorable conditions on the terrain， the slippage bottom surface formed by the weak zone developed in the rock mass and the separation boundary formed by the structural surface， cause the failure of the slope， while the formation mechanism is sliding-bending.

【Key words】Bedding landslide； Sliding-bending； Formation mechanism

順层坡或顺向坡是指坡面走向和倾向与岩层走向和倾向一致或接近一致的层状结构岩质斜坡，自然界中广泛分布。这类斜坡的坡体结构类型易于发生滑坡灾害，常给给工程建设和人民生命财产造成危害[1]，因此顺层斜坡也是工程技术人员和科研工作者较为关注的一类斜坡。对介质本身特性如倾角、刚度等对破坏程度影响的研究较多[2-3]，在成因机制研究研究也较为深入，建立的力学模型有滑移-弯曲、滑移-拉裂、滑移-压致拉裂、沿层面、或层间弱带剪切滑移等多种破坏类型[4-7]。

白龙江下游左岸发育有一处较为典型的滑坡。受地形临空条件、构造发育特征等因素限制，在滑坡区域内不同地段的成因机制、破坏程度均不相同。在前人研究成果的基础上，本文通过现场调查、测绘，对该滑坡进行了平面分区，对各分区的成因机制进行了分析。

1 滑坡基本特征及分区

该滑坡位于白龙江下游河段。滑坡所在区域出露的基岩以中厚层状灰绿色变质凝灰岩为主，岩层产状197～205°∠45～56°，单层厚度20～30cm；夹薄层状灰白色砂质泥质板岩，砂质泥质板岩单层厚约2～5cm。根据河谷岸坡出露的基岩岩性和岩层产状关系推断，滑坡所在的河谷岸坡为典型的顺向坡。

该滑坡平面呈不规则形状，前缘高程780m，后缘分布高程1100m，垂直高差240m，纵长平均330m，面积约11×104m2。根据滑坡形态，将之分为三个区（图1），其中Ⅰ、Ⅲ区为滑坡，Ⅱ区为变形体。

Ⅰ区上游侧冲沟两个勘探平硐揭露，坡体中岩层破碎，局部硐段垮塌严重，岩体解体呈块状，拉裂现象普遍，且多数拉裂缝与地表贯通，有通风现象。在两个平硐内均发现滑动底滑面，因此Ⅰ区为滑坡区。Ⅰ区上游侧边界应为小冲沟左岸；其下游侧Ⅰ区与Ⅱ区之间为一凹槽，凹槽内基岩出露，而Ⅰ区坡体上岩块呈叠瓦状堆积，可以准确确定下游侧边界；前缘根据剪出口位置确定边界，后缘1120m高程局部可见滑坡形成的破裂壁，倾向、倾角与层面相同。

Ⅱ区坡表地形较为平直，下游侧边界为一切割较浅的冲沟，冲沟左岸多有基岩出露，岩体完整性好，无变形迹象，而冲沟右岸的Ⅱ区山体中岩体在地表露头上有变形迹象，变形由上至下程度程度减轻，勘探平硐揭露，坡体内岩体有轻微拉裂，整体上完整性较好，仍保持层状结构，无明显解体现象，也未见整体滑移的迹象。Ⅱ区变形体平均纵长380m，横宽120m，平面面积4.1×104m2。

Ⅲ区为滑坡区，地形上为坡体前部突出山脊，因冲沟切割，已与Ⅱ区分离，Ⅲ区范围为坡表山脊突出部分，因形成年代久远，上、下游边界仅隐约可见滑动形成的凹槽。中部勘探平硐已垮塌，在洞深30m处见滑带土。

2 滑坡各分区成因机制分析

2.1 Ⅰ区-滑坡区成因机制

Ⅰ区滑坡所在地段为典型顺向边坡。现场调查发现，岩层中分布有数量较多的层间弱带或顺层发育断层，正是由于这些层间弱带存在，为顺层边坡滑动提供了滑移控制面，使上覆岩体具备了沿弱面下滑的条件。因这些弱带未临空，故至底部滑移受阻，造成坡角附近顺层板梁承受纵向压力而发生弯曲变形，进一步发展折断后剪出，使滑坡发生滑移。

现场在滑坡周边正常岩体中进行了大量的结构面统计工作，等密图如图3，表1为统计的结构面优势方位。

由图、表中的统计结果分析可知：

（1）第②组结构面倾向与岩层倾向接近，但为陡倾角，该组结构面的存在，为Ⅰ区滑体沿与倾向斜交方向滑动提供了后缘分离面；

（2）第③组结构面倾坡内，延伸较好，是Ⅰ、Ⅱ区滑体间冲沟形成的主要原因，亦构成了Ⅰ区滑体下滑的下游分离面；

（3）第④组结构面为形成了上游边界冲沟的控制因素，因此该组结构面构成了滑坡滑动的上游分离面；

（4）第⑤组结构面走向与岩层走向近垂直，倾角近直立，在滑坡滑动过程中，其存在导致滑体中岩层发生解体，滑体中多数的拉裂缝亦是沿此组结构面产生；

综上所述，滑坡Ⅰ区的成因机制为滑移-弯曲，现场调查中发现的滑移-弯曲破坏模式（图4），为滑坡机制分析提供了充足的证据。

2.2 Ⅱ区-滑坡区成因机制

Ⅱ区内断层发育，其中f19-7、f19-11为规模较大的顺层断层（图5），断层的错动会直接导致岩体变形或加剧其变形程度。

Ⅱ区变形体与Ⅰ区位置相邻，岩性组合及岩层产出状态相同，结构面发育程度及优势方位相同，坡体形态接近，因此其成因机制与Ⅰ区滑坡的成因机制相似，处于滑移-弯曲孕育阶段（图6）：

2.3 Ⅲ区-滑坡区成因机制

突出山脊表部出露岩性以薄～中层状凝灰岩为主，相对于深部的厚层状变质凝灰岩（图7），其抗风化、抗变形能力要弱，加之Ⅱ、Ⅲ区分布有数条规模较大的断层，这些条件为Ⅲ区滑坡的孕育、形成提供了条件。但是从Ⅲ区目前的坡表形态以及原有勘察平硐揭露的厚度来看，其规模很小，如此厚度的滑体，其高差也很小，结合地形条件，Ⅲ区为薄～中层状岩体内发生的单滑面顺层滑坡。

3 结论

通过以上的分析论述可知，尽管整个滑坡区域为顺向坡，但破坏程度、破坏阶段有所不同。根据调查结果对滑坡划分了3个区，其中Ⅰ区为为滑移-弯曲破坏所形成的滑坡；Ⅱ区成因机制与Ⅰ区机制相似，但破坏程度较轻，未发生整体滑移破坏，为处于滑移-弯曲孕育阶段的变形体；Ⅲ区为薄～中层状岩体内发生的单滑面顺层滑坡。地形上有利的临空条件、倾坡外岩层中顺层发育的弱带形成的滑移底面、各类切层发育硬性结构面形成的分离边界等因素的综合作用，是顺层斜坡发生变形和破坏的根本原因。

图7 滑坡Ⅲ区坡体浅部与深部岩体结构对比

【参考文献】

[1]白云峰，周德培，王科，李安洪.顺层滑坡的发育环境及分布特征[J].自然灾害学报，2004（03）：39-43.

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[3]程圣国，方坤河，罗先启，刘德富.基于岩体刚度的顺层岩质滑坡破坏特性研究[J].岩土力学，2006，27（S2）：1141-1144.

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[5]邹宗兴，唐辉明，熊承仁，吴益平，刘晓，廖少波.大型顺层岩质滑坡漸进破坏地质力学模型与稳定性分析[J].岩石力学与工程学报，2012，31（11）：2222-2231.

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