某深层顺向岩质滑坡变形特征及破坏机理研究

蒋白冰，蒋 东，陈德龙，王 恒

（1.重庆市二零八工程勘察设计院有限公司，重庆 400700；2.重庆中科勘测设计有限公司，重庆 400700）

1 滑坡概况

研究区属构造侵蚀剥蚀低山、丘陵斜坡地貌，坡向为25°，坡度20～30°，岩层产状为35°∠25°，斜坡结构类型为顺向坡。斜坡表层主要为耕地和灌木林，绕城路和沪蓉高速东西向贯穿斜坡。区内沟壑发育，走向近南北向，切割深度较小，呈“V”和“U”字形，多为季节性流水冲沟。滑坡平面呈“口”字型，纵长约250m，横宽240m，分布面积约6×104m2，高程位于435～535m。结合矢量位移和裂缝展布方向，滑坡主滑方向为7°，滑体平均厚度约25m，体积约150×104m3，为大型顺层岩质不稳定斜坡。工程建设开挖后，潜在不稳定区纵长约390m，横宽350m，分布面积约13.65×104m2，潜在滑面深度约45m，滑移方量约614.25×104m3。

2 滑坡变形特征

2.1 地表变形特征

研究区滑体物质主要粉质黏土夹碎块石、碎裂状泥岩、角砾状泥岩、泥岩和泥质灰岩块体，滑体厚度约20m。滑带岩性为碎裂状泥岩、泥化软弱夹层或泥岩与泥质灰岩接触面。根据钻探及深部位移监测分析，滑面埋深13～33m。钻孔揭示多层泥化软弱夹层及光滑镜面，部分见轻微擦痕，由浅及深均有分布，滑带反映清晰。根据现场调查分析，滑坡区变形形迹象主要分布于后缘道路外侧和中部绕城路上，发育贯通性拉张裂缝（见图1）。

图1 滑坡范围分布图

2.2 滑坡后缘道路外侧变形迹象

滑坡后缘物流大桥下和路基挡墙外侧出现多条横向贯通性拉张裂缝，沿道路走向展布，裂缝长20～50m，张开宽度1～40cm不等，可见深度20～200cm，裂缝近垂直向下延伸。

2.3 滑坡中部变形特征

滑坡中部绕城路上发育顺道路走向的拉张裂缝，局部为圈椅状剪切裂缝，裂缝贯通性好，张开宽度较大，局部微张，并伴有下错或隆起现象，变形边界裂缝断续与斜坡后缘边界裂缝贯通。另公路内外侧边坡挡墙出现了纵向裂缝，张开宽度较大，局部微张。裂缝长8～120m，张开宽度1～25cm，可见深度1～50cm。

2.4 滑坡前部变形特征

滑坡中前部出现多条纵向裂缝，张开宽度较小，延伸距离较小，分布无规则；高边坡右后缘截、排水沟内出现隆起现象；强变形区右侧边界居民房屋内主线一条新增裂缝，延伸距离和张开宽度较小。在边坡马道上，截、排水沟内出现多处纵向断裂，局部见横向张裂缝（见图2）。

图2 典型变形裂缝

2.5 地表专业监测分析

研究区滑坡体上共布设地表位移监测点19个，人工裂缝监测点6个。滑坡地表位移监测点日变形量0.3～2.0mm，累计变化量0.4～139.0mm；地表裂缝日变形量0～1.0mm，累计变化量1.0～85.0mm。

滑坡中后缘主要受前缘工程建设边坡开挖卸荷影响控制，形成拉张裂缝。后缘物流大道外侧及绕城路上变形迹象明显，变形强烈，裂缝分布较多，多为拉张裂缝，伴局部下错和隆起现象。滑坡处于缓慢持续变形状态。

3 滑坡影响因素

3.1 地形地貌

滑坡区原始地形为斜坡，斜坡坡向为25°，坡度20～30°，相对高差较大，顺坡向冲沟微地貌发育，将斜坡切割成脊状地形。另受人类工程活动影响，区内地形呈台阶状，前缘形成临空面，为滑坡的剪出创造空间条件。

3.2 地质构造

滑坡区向斜北西翼，向斜为一复式向斜，内部次级褶皱发育；北西侧发育有次级向斜，岩层产状为35°∠25°，斜坡结构类型为顺向坡，受构造作用，区内岩体节理裂隙发育，地表水及地下水较易入渗和储存，岩层面遇水软化力学性质降低，易沿岩层面或泥化夹层发生滑移。

3.3 地层岩性

斜坡浅层主要为碎块石土、块石土，其结构松散-中密，渗透性好，大气降雨和地表水入渗快；下部基岩为巴东组二段泥岩、泥灰岩，受构造挤压作用，斜坡区内泥岩破碎，岩体节理、劈理、裂隙发育。钻探揭示岩芯主要呈块状、碎裂状，有利于地下水的运移及赋存。在泥岩中夹多层软弱夹层，擦痕多在泥化软弱夹层、角砾状泥岩、碎裂状泥岩、灰白色泥灰岩中，其力学性质差，抗剪强度低，具有易滑特性，易于产生滑移。

3.4 地下水作用

滑坡两侧为微地貌冲沟，地下水沿岩层面和裂隙径流运移，赋存于碎裂状泥岩碎块中，在地势相对较低的南东侧及前缘地带汇集。地下水的影响主要表现在两个方面：一方面，饱水状态的泥化夹层或软弱岩体抗剪强度极低；另一方面，地下水使斜坡岩土体遭受动水压力作用，下滑力增大，不利于斜坡稳定。

3.5 人类工程活动

研究区人类工程活动强烈，主要表现为滑坡前部工程建设开挖形成20～40m岩土混合质边坡，边坡暂未完全支护，边坡开挖过程中出现险情导致局部抗滑桩北剪断。边坡开挖后，前缘形成临空面，为斜边坡变形提供空间条件。人类工程活动改变了原始地形地貌形态及斜坡平衡条件，导致斜坡局部处于临空状态，为斜坡变形失稳创造了良好条件。

4 破坏机理分析

研究区斜坡在构造、裂隙和层面作用下，岩体破碎，呈碎裂状、块状，岩块间夹风化碎屑颗粒及黏土矿物充填，多形成泥化夹层，且多见光滑镜面或擦痕。岩层呈单斜构造，岩层倾向多受陡倾裂隙控制与岩层面相交切割形成顺向滑移的空间组合边界。岩体泥化夹层和软弱层发育，浸水软化后力学性质显著降低，形成斜坡失稳的控制边界。

工程活动频繁破坏了原有植被及地表排水通道，导致地表水下渗加剧，弱化了岩土体强度，前缘人类工程活动开挖形成良好临空条件，最终导致碎裂状岩土体沿软弱层面发生滑移-拉裂破坏。

5 结束语

（1）通过地形地貌学、工程地质学、构造地质学等知识理论分析，滑坡的变形特征主要是地面拉张裂缝、道路下错拉裂及抗滑桩断裂等，影响因素包括地形地貌、地层岩性、地质构造、地下水作用及人类工程活动开挖等。（2）滑坡岩体结构破碎，岩土体节理裂隙发育，地下水发育，人类工程活动建设，不断加剧滑坡变形。在强降雨等不利工况下滑坡稳定性持续发生变化，碎裂状岩体及软弱夹层抗剪强度会随时间的增加而明显降低，最终导致碎裂状岩土体沿岩层面或软弱层面发生滑移-拉裂破坏。