韓俊，王君，田杰，林興元

（核工業(yè)西南勘察設(shè)計研究院有限公司，成都 610061）

近年來，隨著人類工程活動規(guī)模的擴大，地震及降雨等因素的影響，滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的頻率越來越高，給國家和人民的生命財產(chǎn)造成了極大損失。據(jù)統(tǒng)計，僅20世紀，地震地質(zhì)災(zāi)害已經(jīng)造成了數(shù)以萬計的人員傷亡和幾十億美元的損失，強烈地震時，地震誘發(fā)的滑坡崩塌災(zāi)害，特別是在山岳地區(qū)，其危害比地震直接造成的還要大［1，2]。而據(jù)初步統(tǒng)計，全國至少有400多個市、縣、區(qū)、鎮(zhèn)，10 000多個村莊受到滑坡災(zāi)害的嚴重侵害，自1995年以來，滑坡造成的年均死亡人數(shù)已連續(xù)多年超過1 000人［3]。迄今為止，對滑坡的分析、模擬、防治以及滑坡的風(fēng)險預(yù)測等方面已有了較為系統(tǒng)的研究［4－7]，但對于雅安礫石層的研究多涉及其物質(zhì)成分和工程性質(zhì)等方面［8，9]，而對發(fā)生于該地層內(nèi)滑坡的分析與防治卻少見提及。按照傳統(tǒng)觀念，雅安礫石層中卵石含量較高，土體膠結(jié)較好，其抗剪強度大，沒有特殊原因，在該類土體中很難發(fā)生滑坡。因此，對該滑坡的分析為將來深入開展該地層內(nèi)滑坡的研究奠定了一定基礎(chǔ)。本文基于發(fā)生于雅安礫石層內(nèi)的滑坡實例，先簡述了滑坡災(zāi)害的基本特征，對其形成演化機制進行了分析，并對其防治措施進行了探討，為以后此類滑坡災(zāi)害的防治提供一定的借鑒意義。

1 滑坡特征

1.1 形態(tài)特征

天功寺滑坡位于雅安市名山區(qū)萬古鄉(xiāng)。該滑坡在平面上呈簸箕形，主滑方向為71°，前緣高程集中在809.0～814.0 m，后緣高程集中在850.0～852.0 m，總體高差約40 m，縱向長度約140 m，前緣寬約140 m，后緣寬約26 m，滑坡面積約0.8×104m2，滑體厚度3.0～5.0 m，體積約3.5×104m3（圖1）?；驴v向上呈陡緩轉(zhuǎn)折，整體坡度約為20°，中前部相對較陡坡度約為24°，中后部相對較緩坡度約為12°，坡體前緣及局部區(qū)域發(fā)育有高約1.0～2.0 m的階坎（圖2）。

圖1 滑坡平面圖

圖2 滑坡剖面圖

1.2 滑體特征

滑體由粉質(zhì)粘土夾卵石及少量耕植土組成，淡黃－灰白色，土體雜揉，分布于坡體中前部和中后部滑體含水量較高，呈可塑狀；分布于坡體中部滑體為灰黃－褐黃色粉質(zhì)粘土夾卵石組成，可塑－硬塑，卵石含量約15%～25%，粒徑5～10 cm，可見最大粒徑40 cm，該層平均厚約3.0～5.0 m（圖3，圖4）。

1.3 滑帶特征

根據(jù)現(xiàn)場勘查，在探井、探槽中揭露出滑帶土，由粘土組成，灰白色，軟塑狀，土體細膩，粘性含量較高，該層厚30～50 cm，局部厚100 cm，偶夾卵石，在整體滑坡區(qū)該層呈層狀連續(xù)分布（圖5、圖6）；部分處于滑坡舌位置的鉆孔揭露出滑帶土覆蓋于原耕植土之上，推測為滑坡滑動剪出后，前緣滑體覆蓋于原地面以上（圖2），故出現(xiàn)此種狀況，滑帶土與原地面耕植土接觸面處，二者物質(zhì)夾雜，呈淺黃－灰白色雜揉，軟塑－可塑。

圖3 探井揭露的滑體

圖4 坡體后緣雅安礫石層

圖5 探井揭露滑帶土

圖6 坡體物質(zhì)示意圖

經(jīng)勘查表明，滑帶土土石特征屬于雅安礫石層中充填的粘土，根據(jù)室內(nèi)試驗及相關(guān)的研究［8，9]，其鏡下特征表現(xiàn)為由伊利石及石英混雜組成，前者呈鱗片狀、后者呈粒狀，直徑0.025～0.004 mm，其礦物成分主要由蒙脫石、伊利石（78%），石英（10%），氫氧化鐵（2%），有機質(zhì)（10%）組成。而蒙脫石、伊利石均為三層晶格構(gòu)造，特別蒙脫石是具有很大活動性的三層晶格構(gòu)造，具有很強的親水性和可塑性，吸水時強烈膨脹。該類土體中蒙脫石、伊利石含量很高，使其呈現(xiàn)出不良的工程性質(zhì)，過大的粘著性和可塑性，強烈的干縮與濕脹，水穩(wěn)定性很差。

1.4 滑床特征

由卵石組成，稍密－中密，稍濕，卵石含量50%～60%，多為強－中風(fēng)化，母巖成分為板巖、片巖、花崗巖等，磨圓度較好，分選性較差，粒徑3～10 cm，最大粒徑15 cm，卵石中充填褐黃色粉質(zhì)粘土，可塑－硬塑。

1.5 水文特征

據(jù)名山區(qū)近20 a年降雨量資料，多年平均降雨量為1 431.0 mm，年降雨量最大值為1 846.4 mm，最小值為1 108.6 mm。根據(jù)名山區(qū)氣象局資料統(tǒng)計，降雨一般都集中6～9月，且雨強一般達到暴雨，降雨量最大的月份為8月。

勘查區(qū)內(nèi)地表水主要為滑坡區(qū)前緣泉點，現(xiàn)場勘查期間共發(fā)現(xiàn)2處，經(jīng)滑坡監(jiān)測人員介紹，泉點常年滲水，雨季時水流量增大。通過現(xiàn)場勘查，坡體表面無沖溝發(fā)育，后緣緊鄰平緩斜坡，坡面水主要為大氣降水補給，以坡面散流方式向地勢低洼處匯集，最終向坡腳處排泄，部分地表水通過下滲方式排泄。

1.6 變形特征

經(jīng)現(xiàn)場勘查和滑坡附近居民介紹，滑坡區(qū)原為村民耕地，原始地貌是緩坡，坡面較順直。坡體于2004年開始出現(xiàn)裂縫，2007年滑坡前部產(chǎn)生滑動破壞，之后滑坡變形逐漸加劇，2011年7月發(fā)生整體滑移，后緣形成約1.0 m高陡坎，滑坡從坡體前緣剪出，覆蓋于斜坡前部原耕地上。發(fā)生滑坡后，原始地貌被嚴重破壞，形成了目前的陡緩轉(zhuǎn)折的斜坡地貌，2013年受“4.20”蘆山地震影響，7月9日暴雨后滑坡后緣陡坎加劇發(fā)展，坎高發(fā)展為約1.5 m。

圖7 后緣滑坡壁

圖8 前緣滑坡舌

其變形跡象主要為后緣形成約1.5 m高陡坎（圖7），并見有與滑壁延伸方向基本一致的拉張裂縫，走向為130°～170°，裂縫寬度多在0.2～0.5 m，最大寬度達0.8 m，可見深度0.2～0.5 m，延伸長度多為5.0～5.0 m，最長20 m；滑坡前緣裂縫發(fā)育，坡體鼓脹隆起，出現(xiàn)馬刀樹等現(xiàn)象，且部分滑坡堆積體（滑坡舌）覆蓋于原地面以上（圖6，圖8）；滑坡左側(cè)、右側(cè)發(fā)育有剪切裂縫或裂縫帶，走向60°～110°，裂縫寬度多在0.2～0.4 cm，可見深度0.3～0.5 m，延伸長度多為5.0～10.0 m，局部形成剪切臺坎，坎高0.5～2.0 m（圖9），其右側(cè)邊界處墳已被拉裂下錯約1.5 m（圖10）。滑坡坡面地形已從原來的平臺與陡坎相間分布的地形發(fā)展成為陡緩轉(zhuǎn)折的斜坡地形，且滑體地表土體支離破碎，裂縫叢生（圖11，圖12）。

圖9 滑坡右側(cè)坡體下錯

2 滑坡形成機制分析

該滑坡原始地貌為上緩下陡的斜坡，前緣發(fā)育小型陡坎，具備剪出口條件（圖13（a））?；聝?nèi)的地表水主要是接受大氣降水補給，以坡面散流方式向坡腳處匯集；部分地表水通過下滲方式進入坡體內(nèi)部，進入坡體內(nèi)部的水，受到成層狀分布的粘土影響（由于粘土為相對隔水層），同樣是往坡腳處匯集，從而導(dǎo)致地下水大量聚集在滑坡區(qū)域的前緣部分（這與滑坡前緣出露兩個泉點相一致），使得該區(qū)域長期處于飽水狀態(tài)，土體重度較大，物理力學(xué)參數(shù)較低。

圖10 滑坡右側(cè)剪切下錯

圖11 坡體裂縫

圖12 坡體拉裂下錯

滑坡于2004年開始變形出現(xiàn)裂縫（圖13（b）），雨季地表水通過裂縫更易進入坡體內(nèi)部，使前緣處的粘土飽水、軟化嚴重，土體抗剪強度進一步降低，形成軟弱結(jié)構(gòu)面，2007年滑坡中前部出現(xiàn)滑坡（圖13（c））。

滑坡中前部滑動破壞后，斜坡前緣支撐力降低，整個斜坡開始蠕滑變形，出現(xiàn)裂縫；2008年汶川地震中，在地震力的反復(fù)振動沖擊下，斜坡體內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化和破壞，裂縫加劇擴張，雨季時地表水通過裂縫進入坡體內(nèi)部，土體重度增加，降低其抗剪強度急劇降低，最終于2011年出現(xiàn)大規(guī)?；瑒樱▓D13（d））。

圖13 天功寺滑坡變形破壞過程示意圖

該滑坡變形的主要影響因素如下：

（1）地形地貌：該滑坡所在斜坡縱向上呈緩－陡－緩，前緣發(fā)育有陡坎，具備剪出條件。

（2）地層巖性：滑坡體物質(zhì)主要成分為粉質(zhì)粘土夾卵石，下部為成層狀分布的灰白色粘土，為相對隔水層，水體受其阻隔，易沿該面向下滲流，該層為滑帶；下伏卵石，膠結(jié)程度好，該層為滑床。

（3）暴雨：滑體的構(gòu)成主要為粉質(zhì)粘土夾卵石，局部存在架空現(xiàn)象，且裂縫發(fā)育，水具有較好的下滲通道，水在滑坡體內(nèi)富集，土體容重增加，水體下滲至層狀粘土處時，沿其流動，受滲水影響，滑帶抗剪強度降低。因此，降雨特別是暴雨作用對滑坡穩(wěn)定性影響較大。

（4）地震：受2008年“5.12”地震影響，在地震力的反復(fù)振動沖擊下，土體內(nèi)部結(jié)構(gòu)受到破壞，使坡體結(jié)構(gòu)變得松散，對滑坡的發(fā)生起促進作用。

（5）人類工程活動：當(dāng)?shù)鼐用耖_墾土地，切坡種地，削弱了坡腳支撐力、改變了坡體的應(yīng)力狀態(tài)，對滑坡的發(fā)生起促進作用。

該滑坡的發(fā)生除受以上常規(guī)因素影響外，更為主要的是由于雅安礫石層內(nèi)充填的粘土在該處成層分布，且有著其特殊的物質(zhì)成分，蒙脫石、伊利石含量相對較高（78%），有著過大的粘著性和可塑性，強烈的干縮與濕脹，水穩(wěn)定性很差，加之該地區(qū)每年雨季雨水發(fā)育，雨水下滲使其強度極劇降低，是導(dǎo)致此類滑坡發(fā)生的主要因素。

該滑坡在2004年開始變形，出現(xiàn)裂縫，2007年中前部發(fā)生滑動破壞，自此以后每年都有不同程度的蠕滑變形，2011年出現(xiàn)較大規(guī)模滑動。經(jīng)歷了斜坡下部一塊體沿潛在滑面先行滑動，而后斜坡中、上部因下部滑動失去支撐而跟著發(fā)生滑動破壞，按滑體受力狀態(tài)劃分屬于牽引式滑坡。

3 防治措施探討

根據(jù)該滑坡的特點，其防治措施建議采用截排水與支擋相結(jié)合的思路。針對此滑坡擬對坡體裂縫進行封填，在其后緣布設(shè)截水溝，前緣設(shè)置抗滑擋墻，并進行回填反壓，恢復(fù)原有耕地，具體如下：

（1）采用粘土封填坡體裂縫，并在滑坡體后緣穩(wěn)定區(qū)域設(shè)置截水溝，將坡體地表水截流至前緣水渠，二者可減少坡體雨水下滲，減小雨水與雅安礫石層中粘土相互作用的機率，防止其強度降低。

（2）在滑坡前緣設(shè)置抗滑擋墻，增加其抗滑力，并進行局部回填反壓，恢復(fù)原有耕地。

4 結(jié)論

（1）滑坡所在斜坡縱向上呈緩－陡－緩轉(zhuǎn)折，整體坡度約為20°，局部發(fā)育有高約1.0～2.0 m的階坎。

（2）滑坡體主要由粉質(zhì)粘土夾卵石構(gòu)成，滑帶為雅安礫石層中充填的灰白色粘土構(gòu)成，滑床由卵石構(gòu)成。

（3）滑坡在2004年開始變形，出現(xiàn)裂縫，2007年中前部發(fā)生滑動破壞，自此以后每年都有不同程度的蠕滑變形，2011年出現(xiàn)較大規(guī)模滑動，按滑體受力狀態(tài)劃分屬于牽引式滑坡。

（4）滑坡的發(fā)生除受地形地貌、降雨、地震及人類工程活動等常規(guī)因素影響外，雅安礫石層內(nèi)充填粘土物質(zhì)成分的特殊性及成層分布的特殊性，是導(dǎo)致此類滑坡發(fā)生的主要因素。

（5）滑坡的防治措施建議采用截排水與支擋相結(jié)合的思路。

［1]黃潤秋，李為樂.“5.12”汶川大地震觸發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育分布規(guī)律研究［J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報，2008，27（12）：2585－2592.

［2]李忠生.國內(nèi)外地震滑坡災(zāi)害研究綜述［J].災(zāi)害學(xué)，2003，18（4）：64－70.

［3]黃潤秋，許強，等.中國典型災(zāi)難性滑坡［M].北京：科學(xué)出版社，2008.

［4]李曉，李守定，陳劍，等.地質(zhì)災(zāi)害形成的內(nèi)外動力耦合作用機制［J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報，2008，27（9）：1792－1806.

［5]許強，陳建君，馮文凱，等.斜坡地震響應(yīng)的物理模擬試驗研究［J].四川大學(xué)學(xué)報（工程科學(xué)版），2009，41（3）：266－272.

［6]王存玉.人為地質(zhì)災(zāi)害成因及其對策［J].工程地質(zhì)學(xué)報，1999，7（3）：231－236.

［7]高華喜.滑坡災(zāi)害風(fēng)險區(qū)劃與預(yù)測研究綜述［J].災(zāi)害學(xué)，2010，25（2）：124－128.

［8]許興伍.雅安礫石層工程地質(zhì)特性及工程措施研究［D].西南交通大學(xué)碩士論文，2005.

［9]崔志強.名山－丹棱地區(qū)更新統(tǒng)礫石層沉積環(huán)境多元信息分析［D].成都理工大學(xué)碩士論文，2008.