劉亦航

（四川大學水力學及山區(qū)河流開發(fā)保護國家重點實驗室，四川 成都 610065）

滑坡作為一種地質災害，已經給人類的生活帶來了極大的影響?；路€(wěn)定性評價是通過確定地質模型和物理破壞模式，建立合理的數學模型，進行滑坡穩(wěn)定性計算，得出綜合評價結果，以便及時了解滑坡的穩(wěn)定狀態(tài)，預測滑坡可能的發(fā)展趨勢。本文以紅巖子為研究對象，對其坡體穩(wěn)定性進行評價分析。

1 工程概況

漢源縣紅巖子滑坡位于漢源新縣城東南方向大渡河下游側右岸谷坡上，上距新縣城直線距離約8.5 km，下距瀑布溝水電站壩址約23 km，在坡體高程約865 m處有環(huán)漢源湖公路穿過，交通便利。漢源縣地處青藏高原與四川盆地的過渡帶，少雨干熱且多風，多年平均氣溫17.8℃，平均年降水量743.4 mm，左右受東西二溝泥石流挾持，南北受流沙河洪水及背后山滑體威脅。不良的地理位置使?jié)h源縣城受山地災害威脅嚴重。

2 地質勘察

通過地質勘察，紅巖子滑坡體上緣地形較下緣陡峭，坡體整體坡度為20°～30°，后緣坡度為40°～50°，滑動方向約340°；滑坡體沿瀑布溝庫區(qū)發(fā)育，沿大渡河方向寬約580m，縱向長度約600 m，瀑滑坡體左右側環(huán)湖公路上下錯動明顯，以此為左右邊界，坡體厚度在20 m～50 m，滑坡體中前部相較于后部厚度較大，滑面傾角與坡面趨勢相同，傾角10°～25°，中前部較緩，后緣較陡，滑坡總體積達到750萬m3，為大型滑坡。

滑坡及其周邊上覆為第四系全新統、更新統沖積層及坡積層(Qh)、上第三系昔格達組(NQX)，下伏基巖主要為二疊系上統峨嵋山組玄武巖(Pe)及下統陽新組白云巖(Pl+y)、奧陶系中統大箐組(Od)。

紅巖子滑坡基巖以漢源-昭覺斷裂為界，上盤巖性為陽新組白云巖，巖質較為堅硬，巖層產狀305°∠50°，所屬地層年代為二疊系下統；下盤巖性主要為峨嵋山組玄武巖，所屬地層年代為二疊系上統。滑坡為堆積層滑坡，坡體主要組成物質為第四系塊碎石層以及粉砂質粘土，坡體內部間有孤石存在，孤石粒徑1 m～3 m，塊碎石及孤石巖性為灰?guī)r，坡體結構較為緊密，紅巖子滑坡地質剖面。

3 穩(wěn)定性分析

3.1 滑坡特征

紅巖子滑坡體水文地質條件較為簡單，坡體內部地下水主要存在于松散空隙中，形式以松散巖類孔隙潛水為主?；麦w發(fā)育至庫中段中山區(qū)域，范圍內海拔最大高度1039 m，最低810 m，滑坡體北面及西面為大渡河、安寧溝、大溝，大渡河切割滑坡體深度超過150 m，安寧溝超過100 m，大溝為14 m～21 m，坡體東側有無名溝發(fā)育，其深度為20 m～31 m，坡體三面臨空，地下水排泄通道順暢，故滑坡體后緣相對干燥，地下水位深度大，超過25 m，但因漢源縣7月～9月雨量大且單次降雨時間短，坡體局部可能存在上層滯水，主要來源于降水和灌溉。

3.2 滑坡滑體參數

滑體巖土參數分布見表1。

表1 滑體巖土參數分布表

3.3 穩(wěn)定性及破壞概率計算工況選擇

根據時間及庫水位變化速率，下降期的水位可以830 m為界限，分為兩個階段:845 m至830 m降速平均為0.3 m，830 m至792 m降速平均為0.5 m；庫區(qū)暴雨多集中在4月份之后，因此，4月后的一次暴雨過程設置為3 d。

工況一，庫水位845 m定水位；工況二，庫水位845 m定水位+50 mm/d降雨量（3 d）；工況三，庫水位自845 m以0.3 m/d速度降至825 m；工況四，庫水位自825 m以0.5 m/d速度降至792 m；工況五，庫水位自825 m以0.5 m/d速度降至792 m+50 mm/d降雨量（3 d）；工況六，庫水位自792 m以0.6 m/d速度升至838 m；工況七，庫水位自792 m以0.6 m/d速度升至838 m+50 mm/d降雨量（3 d）。

3.4 評價模型

在庫水、降雨作用下的滲流模擬及穩(wěn)定性系數(Fs)、失穩(wěn)概率(Pf)求解時，分別采用Geo-studio模型中的Seep和Slope模塊實施，數值計算模型見圖1[1]。

圖1 數值計算模型

3.5 計算結果及分析

各工況穩(wěn)定性及破壞概率計算結果見表2。

表2 各工況穩(wěn)定性及破壞概率計算結果

（1）穩(wěn)定性系數

穩(wěn)定性等級劃分:穩(wěn)定系數Fs＞1.15為穩(wěn)定，1.15Fs＞1.05基本穩(wěn)定，1.05Fs＞1.0 為欠穩(wěn)定，Fs＜1.0 為不穩(wěn)定[2]。根據計算結果，工況一（庫水位845 m定水位）狀態(tài)穩(wěn)定；工況二（庫水位845 m定水位+50 mm/d降雨量（3 d））和工況三（庫水位自845 m以0.3 m/d速度降至825 m）基本穩(wěn)定；工況四（庫水位自825 m以0.5 m/d速度降至792 m）和工況五（庫水位自825 m以0.5 m/d速度降至792 m+50 mm/d降雨量（3 d））不穩(wěn)定；工況六（庫水位自792 m以0.6 m/d速度升至838 m）和工況七（庫水位自792 m以0.6 m/d速度升至838 m+50 mm/d降雨量（3 d））為欠穩(wěn)定。

（2）破壞概率

一般認為破壞概率P＜30%為穩(wěn)定，P=30%～60%為基本穩(wěn)定，P=60%～80%穩(wěn)定性較差，P＞80%穩(wěn)定性差[3]。計算結果可以看出:工況一（庫水位845 m定水位）、工況二（庫水位845 m定水位+50 mm/d降雨量（3 d））、工況三（庫水位自845 m以0.3 m/d速度降至825 m）穩(wěn)定；工況六（庫水位自792 m以0.6 m/d速度升至838 m）和工況七（庫水位自792 m以0.6 m/d速度升至838 m+50 mm/d降雨量（3 d））基本穩(wěn)定；工況四（庫水位自825 m以0.5 m/d速度降至792 m）和工況五（庫水位自825 m以0.5 m/d速度降至792 m+50 mm/d降雨量（3 d））穩(wěn)定性較差。

綜上所述，穩(wěn)定性最差的為工況四（庫水位自825 m以0.5 m/d速度降至792 m）和工況五（庫水位自825 m以0.5 m/d速度降至792 m+50 mm/d降雨量（3 d）），產生滑坡的可能性最大。主要是由于庫水位825 m處土體孔隙含水率較高，隨著土壤含水率的增加，土體穩(wěn)定性逐漸降低，當水位以0.5 m/d的速度迅速降至792 m時，土體內部抗壓能力急劇下降，外部應力得到釋放，從而產生土體滑塌；其次，當該工況下發(fā)生50 mm/d的降雨時，對水庫周邊土體產生一定的沖刷作用，也會降低坡體的安全性。工況四和工況五危險工況孔隙水壓力圖及穩(wěn)定性計算圖見圖 2、圖 3。

圖2 工況四孔隙水壓力圖及穩(wěn)定性計算圖

圖3 工況5孔隙水壓力圖及穩(wěn)定性計算圖

4 結論及建議

紅巖子滑坡體整體穩(wěn)定性較好，但在庫水位自825 m以0.5 m/d速度降至792 m或庫水位自825 m以0.5 m/d速度降至792 m+50 mm/d降雨量（3 d）情況下，坡體可能發(fā)生崩塌事故，直接危及周邊環(huán)境安全，應采用適當措施進行預防，包括削坡卸載、漿砌片護坡、設置地面排水設施、坡腳回填反壓等措施。

滑坡穩(wěn)定性評價是滑坡防治中的關鍵環(huán)節(jié)?；禄胨挟a生巨大的涌浪，這些涌浪不僅會隨時對其所涉及水域的一切造成即時性危害，更重要的是隨著涌浪的傳播和迭加，有可能造成潰壩等水庫事故發(fā)生。特別是大型復雜坡體，常常因其造成的損失更大、影響更嚴重，必須進行滑坡穩(wěn)定性評價，以便保證水庫安全運行，保障周邊居民生命財產不受影響。