黃 靜

（成都理工大學(xué)地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都610059）

0 引言

滑坡作為一種重要的地質(zhì)災(zāi)害，給人類的生命財(cái)產(chǎn)帶來嚴(yán)重威脅[1]，尤其在我國水利發(fā)展迅速之際，眾多大型水庫的修建誘發(fā)了滑坡，一直是國內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的重要課題[2]。水庫誘發(fā)滑坡主要通過影響滑坡區(qū)內(nèi)的地下水分布來改變滑坡內(nèi)部應(yīng)力場、滲流場[3]。自三峽庫區(qū)蓄水以來，在庫水位變動(dòng)帶影響范圍內(nèi)共有大小滑坡2 000余個(gè)[4]，因此，對庫區(qū)滑坡的研究就顯得格外重要。本文以藕塘滑坡為例，采用邊坡穩(wěn)定性分析軟件geo－slope對滑坡區(qū)進(jìn)行模擬，得出不同庫水位條件下滑坡的穩(wěn)定性狀況及其隨庫水位變動(dòng)的趨勢。

1 滑坡概況

藕塘滑坡為一大型順層滑坡，位于重慶市奉節(jié)縣安坪鄉(xiāng)，長江右岸。平面上前寬后窄，兩側(cè)分別以大溝、田灣溝—油坊溝為界，后緣高程約475m，前緣抵至江邊，高程約100m。滑坡主軸長度約1 500m，寬約900m?；缕骄露燃s15°，在滑坡中前部有一緩坡平臺(tái)，為安坪集鎮(zhèn)?；聟^(qū)覆蓋層分為3層，分別為黏土夾碎石層，結(jié)構(gòu)較松散，分布較少；碎塊石夾黏土層，結(jié)構(gòu)松散，分布廣泛；假基巖層，層狀，較破碎，物質(zhì)成分主要為砂巖、粉砂巖，多伏于第二層及以下。下伏基巖主要為侏羅系中統(tǒng)新田溝組，侏羅系下統(tǒng)珍珠沖組、自流井組和三疊系上統(tǒng)須家河組。

圖1 藕塘滑坡區(qū)形態(tài)圖

2 滑坡成因機(jī)制分析

根據(jù)藕塘滑坡的形成過程及變形情況，可將滑坡分為3級(jí)滑坡，即第1序滑體、第2序滑體、東西部變形體。在地殼抬升的過程中，長江逐漸下切，形成高陡岸坡，并為滑坡提供了臨空面。在自重作用下，滑坡沿下伏軟層蠕滑，由于下伏軟床在江邊并未臨空，滑動(dòng)受阻，應(yīng)力逐漸累計(jì)，巖層逐漸彎曲，當(dāng)應(yīng)力超過巖層強(qiáng)度，巖層折斷，沿軟層從江邊附近剪出，形成第1序滑體。江水帶走江中堵塞物質(zhì)，繼續(xù)形成臨空面，滑坡表層松散堆積物沿潛在滑動(dòng)面繼續(xù)滑動(dòng)，產(chǎn)生第2序滑體。經(jīng)歷后期漫長的改造，最終形成現(xiàn)在的藕塘滑坡并保持良好的穩(wěn)定性。受三峽蓄水的影響，滑坡體再次出現(xiàn)變形跡象，其中東西部兩側(cè)區(qū)域變形較為嚴(yán)重，有繼續(xù)變形甚至破壞的趨勢。

3 穩(wěn)定性分析

3.1 定性分析

受庫水位影響，滑坡區(qū)各部位已產(chǎn)生了不同程度的變形。根據(jù)實(shí)際勘查及監(jiān)測資料顯示，第1序滑體及第2序滑體位移量較小，裂縫分布較少，變化輕微；西部變形體及東部變形體位移量較大，裂縫分布較多，且多數(shù)呈持續(xù)張開趨勢。初步判定，滑坡目前整體穩(wěn)定性較好，東西部變形體變形較為嚴(yán)重，且變形未見有收斂的趨勢，發(fā)生破壞或局部破壞的可能性較大。

3.2 穩(wěn)定性計(jì)算

計(jì)算采用邊坡穩(wěn)定性分析軟件geo－slope計(jì)算邊坡穩(wěn)定性，分別采用瑞典條分法、畢肖普法、簡布法、摩根斯坦－普賴斯法進(jìn)行計(jì)算邊坡穩(wěn)定性系數(shù)，地下水位線根據(jù)勘查資料確定，考慮庫水位條件下孔隙水壓力對邊坡穩(wěn)定性的影響。

3.2.1 計(jì)算參數(shù)、工況

根據(jù)已有勘查資料，選取1－1剖面做簡化處理后作為模型計(jì)算剖面。根據(jù)三峽水庫水位調(diào)度情況選取145m、156m、175m水位作為代表水位，計(jì)算不同庫水位條件下滑坡的穩(wěn)定性系數(shù)。

由于巖土體參數(shù)受多種因素制約，模型在選取參數(shù)時(shí)，除依據(jù)實(shí)驗(yàn)值外，還根據(jù)滑坡所處地質(zhì)環(huán)境，通過工程地質(zhì)類比、反演的方法確定滑坡巖土體參數(shù)取值，見表1。

表1 模型參數(shù)

3.2.2 模型計(jì)算

由于勘查資料已經(jīng)揭示出滑坡滑帶分為主滑帶以及次級(jí)滑帶2個(gè)層次滑帶。在模型計(jì)算過程中采用指定滑面的方法進(jìn)行計(jì)算。考慮滑坡是否有沿地層分界面滑動(dòng)的可能，模型還指定2個(gè)地層分界面作為滑面。因此模型共指定4個(gè)滑面，分別為主滑帶、次級(jí)滑帶以及2個(gè)地層分界面。通過計(jì)算各個(gè)滑面的穩(wěn)定性系數(shù)確定滑坡最危險(xiǎn)的滑動(dòng)面，并確定滑坡的穩(wěn)定性。

圖2 滑坡計(jì)算模型

通過對該模型進(jìn)行計(jì)算得出滑坡在不同水位下的穩(wěn)定性狀況，圖3為滑坡沿最不利滑面滑動(dòng)的計(jì)算結(jié)果圖，其穩(wěn)定性系數(shù)見表2。

圖3 模型計(jì)算結(jié)果

表2 1－1剖面穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果

3.2.3 計(jì)算結(jié)果分析

通過對剖面計(jì)算模型的計(jì)算分析，認(rèn)為藕塘滑坡整體在不同庫水位條件下均處于穩(wěn)定狀態(tài)。但庫水位條件下的穩(wěn)定性明顯較天然狀態(tài)下小，表明水庫蓄水對滑坡影響較大。同時(shí)不同蓄水階段對滑坡穩(wěn)定性的影響程度也不相同。從145m上升至156m過程中，滑坡穩(wěn)定性降低；156m上升至175m過程中，滑坡穩(wěn)定性升高。由于計(jì)算過程中未考慮滲透作用影響，水對滑坡的影響主要通過懸浮減重效應(yīng)以及降低巖土體性質(zhì)的方式。在水位上升過程中，巖土體性質(zhì)均在降低，這一點(diǎn)是一致的，但懸浮減重效應(yīng)不僅會(huì)減小滑坡的抗滑力，同時(shí)也會(huì)降低滑坡下滑力。水位上升的不同階段，懸浮減重效應(yīng)影響降低抗滑力與下滑力的程度不同，最終表現(xiàn)在滑坡穩(wěn)定性的變化上。若抗滑力降低程度大于下滑力降低程度，則滑坡穩(wěn)定性降低，相反則升高。

計(jì)算結(jié)果顯示，不同庫水位狀態(tài)下，滑坡最危險(xiǎn)滑動(dòng)面均位于滑坡前部，與指定的1號(hào)滑動(dòng)面較吻合。分析認(rèn)為，滑坡前緣物質(zhì)較為松散，在庫水位變動(dòng)范圍內(nèi)受庫水位影響的面積較大，因此其穩(wěn)定性相對較差。而滑坡整體物質(zhì)結(jié)構(gòu)較完整，強(qiáng)度較大，且前緣巖層反翹為滑坡提供了阻滑段，一定程度上限制了滑坡的整體滑動(dòng)。因此滑坡整體受水的影響不明顯，穩(wěn)定性較好。

4 結(jié)語

（1）藕塘滑坡為一大型順層滑坡，滑坡體物質(zhì)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，根據(jù)形成過程及變形程度可分為第1序滑體、第2序滑體、東部變形體、西部變形體。

（2）滑坡整體穩(wěn)定性較好，受庫水位影響較大，滑坡前緣受庫水位影響較大，穩(wěn)定相對較差。

（3）庫水位從145m升至175m的過程中，庫水位變化對滑坡的影響有所不同，滑坡穩(wěn)定性經(jīng)歷了先減小后增大的過程。

（4）文章僅考慮了庫水位升降對滑坡穩(wěn)定性的影響，未考慮到暴雨、地震等極端工況對滑坡的影響。在疊加暴雨、地震等工況條件下，滑坡穩(wěn)定性可能更差。

[1]趙代鵬，王世梅，談云志，等.庫水升降作用下浮托減重型滑坡穩(wěn)定性研究[J].巖土學(xué)，2013（4）：1017－1024.

[2]曾剛.庫水升降作用下水庫庫岸滑坡穩(wěn)定性分析[J].三峽大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2011（4）：15－18.

[3]劉貴應(yīng).庫水位變化對三峽庫區(qū)堆積層滑坡穩(wěn)定性的影響[J].安全與環(huán)境工程，2011（5）：26－28.

[4]樂琪浪，王洪德，薛星橋，等.三峽庫區(qū)水位變化與花園養(yǎng)雞廠滑坡變形特征關(guān)系[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì)，2011（6）：68－73.