攀枝花仁和区河底组滑坡特征及稳定性初步分析

2024-01-08张杰曹永贵计杨曹亚廷李鸿波

四川地质学报 2023年4期

关键词：河底后缘抗剪

张杰，曹永贵，计杨，曹亚廷，李鸿波

（中国地质调查局军民融合地质调查中心，成都 610036）

本文以攀枝花仁和区河底组滑坡为例，在现场详细调查的基础上，分析滑坡特征及稳定性，为下步的灾害治理及类似滑坡提供参考资料。

1 滑坡概况

1.1 滑坡地质环境条件

河底组滑坡位于攀枝花市仁和区大龙潭乡迤资村河底组，距离大龙潭15 km。滑坡区为低中山区构造剥蚀地貌，沟谷斜坡地形。气候属南亚热带干热河谷气候，年均气温20.9℃。多年平均降雨量801.6 mm，降雨主要集中在5～10 月。金沙江为区域外围最大地表水体，平均流量1 690 m3/s，多年平均径流量488×108m3。区域构造上位于川滇南北向构造带中段西侧于滇、藏“歹”字型构造复合部位，构造十分复杂，褶皱、断裂发育。滑坡区地层由老到新如表1。

表1 滑坡区地层

区内新构造活动强烈，地震时有发生，地震动峰值加速度0.15 g，地震动反映谱特征周期0.45 s，相应抗震设防烈度为7 度。

1.2 水文地质条件

地下水赋存于第四系素填土、第四系残坡积层和滑坡堆积层，属孔隙型水。下伏泥岩地层裂隙发育，层间逐渐形成富水性强但连通性、导水性差的富水软弱带，降低斜坡稳定性。滑坡后缘雨季见有泉水，旱季无水，流量0.07 L/s。

纳东河于滑坡前缘通过，属金沙江支流大河水系，发源于攀枝花市仁和区大龙潭乡丁龙山，在迤资村箐门口附近汇入金沙江，全长18 km。水量1800 m3/d，雨季流量较大，最高洪水位变幅3 m。

地表水样简分析结果如下（表2、表3）：地下水各种腐蚀性物质含量小于评价标准，水质较好，对钢结构有微腐蚀性，对混凝土、钢筋混凝土有微腐蚀性，工程建筑设计需进行一般防腐。根据现场调查，场地周围及场区不存在制酸、制碱的污染源；通过对周边土取样测试，场地土对混凝土结构具有微腐蚀性，对混凝土结构中钢筋有微腐蚀性。

表2 地下水对混凝土及钢筋的腐蚀性评价

表3 场地土对混凝土及钢筋的腐蚀性评价

1.3 滑坡形态特征

河底组滑后缘以公路为界，前缘以斜坡与水田陡缓交界处为界，两侧为自然斜坡。呈圈椅状，前缘宽190 m，后缘宽90 m，主滑段长180m。滑坡前缘高程1 160 m，后缘高程1 195m，高差35m。坡度10°～35°，滑坡方向97°。滑体面积2.4×104m2，厚3～11m，属浅层牵引式滑坡。滑体由粉质粘土和侏罗系泥岩组成，方量19.20×104m3，属中型滑坡。工程地质平面示意图如图1

图1 河底组滑坡工程地质示意图

1.4 滑坡变形特征

滑坡体面积较大、滑面埋深较浅。于1980～1985 年产生连续滑动，2015年雨季滑坡右侧70 m公路处产生大面积滑动，导致耕地及公路破坏，公路下陷0.8～2.0 m，近年来雨季滑坡中部及后缘公路水泥路面出现张拉裂缝及民房开裂（图2）。

图2 裂缝

1.5 滑坡结构特征

滑体由侏罗系益门组泥岩、粉质粘土和少量人工填土组成。滑坡前缘较薄，中后部较厚，表层土体较松散，受滑坡体滑动影响，土体结构受到破坏，含水量高，不利条件作用下易产生滑动。

滑带沿泥岩层间富水软弱带发育。滑带坡度6°～10°，钻探揭露泥岩内有擦痕及光滑面。

滑床为侏罗系益门组泥岩，为相对隔水层，有随深度增加含水量逐渐降低趋势，岩体强度、完整性升高。

2 滑坡影响因素分析

河底组滑坡发生影响因素：

（1）地形因素。斜坡坡度10°～35°前后缘高差35 m，为滑坡下滑提供了势能条件和位移空间。

（2）地质条件。斜坡上覆的粉质黏土、人工填土及泥岩均为易滑地层。场地内泥岩竖向裂隙发育，经过多年的大气降水及后缘水渠内径流的地表水入渗补给，在层间逐渐形成了富水性强但连通性、导水性差的富水软弱带，土体抗剪强度急剧降低，其下卧的完整性较好的泥岩属于微透水层，地下水下渗后在泥岩内形成软弱带，对滑坡的稳定极为不利。

（3）降雨。大气降水增大了土体重度，降低了土体抗剪强度指标。暴雨条件下，形成暂时性地表径流坡表裂缝大量渗入，使得滑体重度增大，土体抗剪强度急剧降低，从而发生滑动失稳，大气降雨是滑坡形成主要诱发因素。

（4）人类工程活动。滑坡后缘有公路穿过，形成了新的临空面；平整耕地对斜坡坡脚进行过开挖，牵引上部斜坡不利于斜坡的稳定。

3 滑坡演化分析

资料显示，研究区在1980～1985 年连续产生滑坡，滑坡堆积物堵塞前缘河道形成堰塞湖，后溃决。2015 年雨季又发生滑动。近年来滑坡在雨季时仍在蠕动变形。将河底组滑坡形成演化过程分为4 个阶段。

滑坡初发阶段：受持续降雨及人工活动影响坡体产生滑动，滑坡堆积物堵塞河沟形成小型堰塞湖，滑坡后缘出现多条裂缝（图3a）。

图3a 滑坡初发阶段

坡体失稳阶段：受雨季持续降雨影响，河沟水位上涨堰塞湖溃决。大量地表水沿裂缝下渗，导致地下水，坡内孔隙水压力及渗流力不断增强，处于不稳定状态（图3b）。

图3b 坡体失稳阶段

坡体变形阶段：雨水长期作用，在自重的作用下发生滑移，滑坡中前部滑移后发生牵引滑动，为滑坡的二次变形阶段（图3c）。

图3c 坡体变形阶段

蠕动变形阶段：随主滑区滑移，应力状态发生重分布。滑动形成大量裂缝，人工修路建房形成新临空面，滑后稳定的坡体出现蠕动变形（图3d）。

图3d 蠕动变形阶段

4 稳定性分析

对该滑坡进行如下3 种工况分析，[K]为设计安全系数。

①自重：[K]=1.15；

②自重+暴雨：按滑坡体饱和计算，[K]=1.05；

③自重+地震（7 度）：[K]=1.05；

用简化毕肖普法（王玉平等，2012；黄刚等，2020）计算。

4.1 计算参数选取

滑体土重度。滑体由粉质粘土和泥岩构成，取样试验成果，粉质粘土天然重度平均值为18.8 kN/m3，结合地区经验综合确定，滑体土重度值：粉质粘土：天然重度18.5 kN/m3，饱和重度19.5 kN/m3；强风化泥岩：天然重度：20.00 kN/m3，饱和重度21.00 kN/m3，中风化泥岩：天然重度：24.00kN/m3，饱和重度25.00 kN/m3。