兰坪县张家大箐滑坡特征分析及稳定性评价

2022-04-01姚应文秀金华王淑波方娜何绍敏

地质灾害与环境保护 2022年1期

关键词：集镇风化斜坡

姚应文，秀金华，王淑波，方娜，何绍敏

(云南地质工程勘察设计研究院，昆明 650041)

1 概述

中排乡隶属于云南省怒江州兰坪县，位于澜沧江左岸斜坡，整个中排乡集镇座落在一个复杂的滑坡群上，根据现场勘查，该滑坡群主要由7个滑坡及4个不稳定斜坡组成[1]，见图1。

图1 中排乡集镇滑坡群分布图

滑坡群变形历史有记录最早可以追溯到20世纪70年代，进入21世纪初期，区内滑坡群变形逐步加强，见表1。滑坡群直接威胁2 286人，威胁资产约11 412万元，地质灾害险情整体属特大型。云南省各级领导十分重视，其中BW1不稳定斜坡及Ⅷ#滑坡列入云南省自然资源厅2011年省级地质灾害治理工程储备项目，其余隐患点列入2015年省级地质灾害治理工程储备项目，其中BW4及Ⅵ#滑坡作为2015年省级地质灾害应急治理工程进行实施。中排乡集镇区地质环境条件差，下伏地层主要为中生界侏罗系地层，坡体结构松散，风化强度较高，地形坡度陡，房屋密集，滑坡体存在多级滑面、多级剪出口。本文通过对张家大箐滑坡(Ⅰ#滑坡)的研究，揭露区内复式滑坡的特点，为区内防治工程提出措施，同时，为澜沧江沿岸类似工程地质环境区域治理工程给出参考。

表1 中排乡集镇滑坡群变形主要历史

2 地质背景

2.1 气象水文

中排乡属于典型的亚热带干热河谷型气候，干湿分明，旱季雨季分明，冬春有雪，降雨量集中、降水时间长。中排乡历年极端最高气温38.9℃，极端最低气温-2.2℃，多年平均气温14.5℃。多年平均降雨量约840.0 mm，降雨主要集中在6月～9月，占全年降水总量的80%[2]。

本区属于澜沧江水系，澜沧江由北向南纵贯兰坪全县，流经中排乡、石登乡、营盘镇、兔峨乡，天然落差约127 m，兰坪县内流域面积约3 758 km2，江面宽60～140 m之间，多年平均流量为909 m3/s，最枯流量277 m3/s[3]。

中排乡集镇南北方向约1 km范围内发育5条箐沟，其中2#、3#、4#箐沟主要为集镇生活用水向西排泄通道。

2.2 地形地貌

本区属构造侵蚀高山峡谷地貌，山体连绵，坡陡谷深，中排乡集镇座落在澜沧江左岸斜坡下部，高出澜沧江江面约220 m，斜坡整体呈直线型，平均坡度约23°。集镇区房屋密集，经过开挖、支挡回填形成多级台阶，坎高1～12 m不等，台宽2.5～20 m不等，支撑挡墙多为垒石结构，部分为混凝土及浆砌石结构。

张家大箐滑坡位于中排乡集镇北部，滑坡所处区域为一负地形，斜坡坡面倾向284°，地形坡度22°～28°，营中公路从滑坡腰部穿过，形成高约4.6～6.7 m陡坎，坎前建房，将滑坡截断。道路上方为耕地，道路下方为居民区，经开挖建房形成台坎，台高一般1.8～4.0 m，最高约7.6 m，台阶多直立，平台宽4～23 m，滑坡前缘(西侧)为保藏公路。

2.3 地层岩性

表2 张家大箐滑坡岩性简表

2.4 地质构造

中排乡集镇位于史力普断裂与大山箐-北莽山断裂之间的挟持地带，属于兰坪-思茅坳陷中段，断裂之间主要为中生界红层分布，区内层间扰动、褶皱发育，受断裂影响，区内岩层产状多变，中排集镇北部区域岩层倾向为110°～174°，倾角为18°～60°。

2.5 水文地质特征

本区位于澜沧江东岸斜坡，高出澜沧江江面约220 m，地势东高西低，处于地下水迳流区，地下水主要接受大气降水补给，地表孔隙水主要以下渗补给下伏基岩裂隙水，地下水总体顺坡向西缓慢径流，于地势较低区呈片状渗溢流形成排泄，补给地表水流，靠近沟谷、水沟地段富水性中等，其余地段富水性弱。基岩裂隙水含水层为全-强风化粉砂质泥岩夹泥岩，含水层富水性弱。中排乡集镇内分布有地表泉眼，旱季流量0.4～1.8 l/s。根据钻孔揭露，滑坡区地下水位在1.6～10.1 m之间，靠近保藏公路地段地下水位线，雨季地表水出露较多。

3 张家大箐滑坡(Ⅰ#滑坡)特征

3.1 变形破坏现象

据访问，张家大箐滑坡历史上发生过两次活动， 1976年雨季，中排乡连续降雨49 d，引发滑坡，滑动范围西至保藏公路，东至滑坡后缘，当时滑坡区域尚没有居民居住；营中公路开挖修建第二年，营中公路以上区块发生滑动，并推倒公路挡墙。近年来滑坡变形活动依然在持续，滑坡后部的台地逐渐变为斜坡地，滑坡后部有一条小路，原路面为水平的，目前，滑坡段路面下沉0.6～1.0 m，并外倾(图2)。

图2 小路下沉及外倾

营中公路上侧居民房屋墙体受上段滑坡挤压而开裂、外鼓、砂浆脱落，裂缝两侧墙体错位2～3 mm，营中公路内侧有坍塌、掉块现象，营中公路路面出现沉降、开裂，并进行过多次回填(图3)。滑坡中部居民房屋地坪均出现不同程度的开裂、沉降(表3、图4)，滑坡前缘于2012年建成保藏公路，道路路面及外侧挡墙未发现明显变形。目前滑坡变形以蠕滑为主。

图3 营中公路开裂

图4 张家大箐滑坡平面图

表3 滑坡中部裂缝变形统计

3.2 滑面判定及滑块周界厘定

3.2.1 滑面判定

从滑坡地质结构分析，区内主要存在2类软弱结构面，即土岩接触面、风化差异界面。

(1) 土岩界面：为老滑面(带)，黄绿色含砾粘土，该界面岩土体结构松软，含水量偏高，呈可塑、软塑状。

(2) 风化差异界面：全风化岩体呈碎裂状结构，强度较低，工程地质特性与第四系松散土体相似，遇水易软化、崩解，而强风化岩体呈块状，强度明显高于全风化层，滑坡区地下水位靠近该区域，地下水位浮动造成该区岩土结构强度降低，是潜在滑动面。滑坡段营-中公路开挖时已将地表松散土体剥离，路基以全风化岩体为基础持力层，公路出现沉降、开裂与滑坡沿全-强风化界面滑移存在关联，滑坡存在沿全-强风化界面滑移变形的情况。

故，判该滑坡存在上下2个滑面(带)，上滑面纵向呈折线，最大埋深7.3 m，横向上呈凹型，在营中公路区域断开成2段。下滑面纵向呈折线，最大埋深12.5 m,见图5。

3.2.2 滑块结构

根据地面调查、钻探、槽探等资料，滑块结构见表4。

表4 滑块结构情况表

3.2.3 滑块周界厘定

滑坡周界主要依据地表变形特征和微地形特征圈定，具体标识为：南、北两侧以地形转折为标志，沿斜坡负地形边界圈定；后缘以台地和坡地分界为标志，在该区域TC1开挖时发现竖向拉张裂缝(沿深部及南北向延伸)；前缘以保藏公路上侧缘为界，滑坡平面形态呈三角形，在滑坡中部营中公路一线及保藏公路上侧缘存在次级剪出口。滑坡东西长约193 m，南北宽约94 m，体积约12.3×104m3，滑坡属于中型牵引-推移复合式土质滑坡。

Q4ml.第四系人工填土；Q4el+dl.第四系残坡积层；J2h.侏罗系中统花开左组；1.地层界线；2.强风化界线；3.地下水位线；4.土岩界面滑动面；5.风化差异界面滑动面；6.滑坡裂缝；7.布设抗滑桩图5 张家大箐滑坡地质结构纵断面图

3.3 稳定性计算评价

3.3.1 计算参数

通过原位测试、室内试验及工程地质类比法等确定各岩土层在天然和饱和状态下的重度、粘聚力及内摩擦角，见表5～6。

表5 岩土重度取值表

表6 岩土抗剪强度取值表

砖混结构建筑荷载按15 kN/层·m计，车辆荷载按320 kN计。

3.3.2 计算结果及稳定性评价

用折线型滑坡稳定性计算公式[4]，考虑地下水位、附加荷载，得到滑坡稳定系数，见表7。

表7 滑坡稳定性计算结果表

依据规范对滑坡进行稳定性判别[5]：①在土岩界面：天然状态下(自重+地下水)上部滑块处于欠稳定状态，下部滑块处于基本稳定状态；饱和状态下(自重+暴雨+地下水)上部滑块处于不稳定状态，下部滑块处于欠稳定状态；②在全-强风化界面：天然状态处于基本稳定状态，饱和状态处于欠稳定状态，与现状滑坡前缘保藏公路区无明显变形情况吻合，滑坡以蠕滑为主，滑坡从保藏公路上缘剪出时稳定性系数小。