唐俊剛，李 俊

（重慶市地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局107 地質(zhì)隊(duì)，重慶 400000）

0 引言

在滑坡勘查中，尋找滑面是最為重要的一項(xiàng)工作，目前常用的手段主要有鉆探、井探等方式，但它們的應(yīng)用條件均有一定的局限性。例如使用鉆探，機(jī)械對(duì)巖芯干擾嚴(yán)重，不易發(fā)現(xiàn)滑面，而在地質(zhì)構(gòu)造面發(fā)育的地區(qū)，容易錯(cuò)將地質(zhì)構(gòu)造磨光面和擦痕當(dāng)作滑動(dòng)面；探井開挖困難，尤其是在深層滑坡探井施工時(shí)井下施工人員存在較大的安全風(fēng)險(xiǎn)。并且很多大型復(fù)雜的滑坡體在歷史上曾經(jīng)發(fā)生過多次不同深度的滑動(dòng)，勘探過程中可能會(huì)發(fā)現(xiàn)多層滑面，這些滑動(dòng)面多為歷史上的滑動(dòng)形成的，目前已處于穩(wěn)定狀態(tài)，如何確定真正控制滑坡變形的滑動(dòng)的滑動(dòng)面，是傳統(tǒng)的勘探方法很難解決的問題。而鉆孔傾斜儀在滑坡深部位移監(jiān)測工作中已得到廣泛的應(yīng)用，利用勘探鉆孔安裝測斜管，并加密其采集數(shù)據(jù)的間距，通過對(duì)深部位移位置的尋找來確定滑面位置，通過位移曲線來建立滑坡變形破壞模型，以提高滑坡勘查的質(zhì)量。

塔坪H1 滑坡位于三峽庫區(qū)巫山縣曲尺鄉(xiāng)，為塔坪老滑坡前緣復(fù)活區(qū)域，該滑坡在歷史演變過程中發(fā)生多次、多序列的滑動(dòng)，勘查過程中在不同深度有多層滑面揭露，本文通過對(duì)滑坡的勘查，結(jié)合滑坡深部位移曲線的分析研究，確定滑坡活動(dòng)的滑動(dòng)面，以及滑坡的變形破壞模式、變形速率以及其發(fā)展趨勢。以期為同類型具有多層滑動(dòng)面的滑坡勘查工作提供參考。

1 塔坪H1 滑坡基本特征

1.1 塔坪老滑坡

塔坪老滑坡位于長江干流巫山段左岸，長江航道里程K184km 處，行政區(qū)劃屬重慶市巫山縣曲尺鄉(xiāng)。區(qū)內(nèi)斜坡結(jié)構(gòu)類型為順向坡，出露三疊系上統(tǒng)香溪組地層，地層結(jié)構(gòu)具有上硬下軟、軟弱互層的特點(diǎn)。塔坪老滑坡在長江下切的過程中發(fā)生了一次或多次整體或中前部一定范圍的滑動(dòng)，在多次滑動(dòng)中在區(qū)內(nèi)形成了多級(jí)平臺(tái)，經(jīng)歷了地質(zhì)年代的長期改造，古滑坡下游側(cè)的滑體多已滑移至江中，在沖溝處以可見基巖，而古滑坡上游側(cè)（H2）前緣在長江沿岸反翹形成的自然抗體，滑坡整體處于穩(wěn)定狀態(tài)，區(qū)內(nèi)受地形的限制匯水面積較小且排泄條件較好，僅暴雨不足以讓穩(wěn)定的滑坡產(chǎn)生變形[1]。

2008 年三峽庫區(qū)175m 蓄水以來，受庫水的浸泡和涌浪的沖刷、掏蝕，更重要的是庫水位變動(dòng)時(shí)地下水的強(qiáng)烈循環(huán)，使得區(qū)內(nèi)的碎裂狀的砂巖塊體強(qiáng)度持續(xù)劣化，軟弱帶的細(xì)顆粒物質(zhì)不斷被帶走，并在區(qū)內(nèi)形成了的水壓力使得滑坡原有的平衡被打破，在前緣斜坡地帶持續(xù)的蠕變。塔坪老滑坡的變形特征目前表現(xiàn)在滑坡中前部形成的3 處滑坡，塔坪H1 滑坡、塔坪H2滑坡以及黃果樹滑坡（圖1）。

圖1 塔坪滑坡空間分布

1.2 塔坪H1 滑坡

塔坪H1 滑坡可能是在長江下切過程中塔坪古滑坡體前緣復(fù)活的情況下形成的，前緣滑體沿著三疊系上統(tǒng)香溪組組底部炭質(zhì)頁巖層頂面（古滑坡滑面）發(fā)生滑移，中后部碎裂巖體失去了前緣的支撐發(fā)生了松脫式滑移，滑移后形成了區(qū)內(nèi)的第二級(jí)平臺(tái)小五谷坪（曲尺場鎮(zhèn)一帶），并在場鎮(zhèn)西側(cè)形成了拉裂槽。

1.2.1 空間形態(tài)

塔坪H1 滑坡后緣位于小五谷坪后側(cè)高程280m一帶，西側(cè)以絞灘溝東側(cè)山脊為界，東側(cè)以沙灣子溝為界。而其前緣與塔坪古滑坡相同，在高程100～120m 一線，以香溪組底部頁巖及巴東組巖層出露為界?；麻L500～590m，寬480～550m，分布面積約28.3×104m2，滑體平均厚度約為70m，總方量約1981×104m3。塔坪H1 滑坡在前緣分布有一個(gè)處于緩慢蠕動(dòng)變形的變形區(qū)，變形區(qū)呈橫長形，長約330m，寬450m，分布面積約14.89×104m2，平均厚度約為50m，總方量約為634.4×104m3（圖2）。

圖2 測斜儀工作原理

1.2.2 物質(zhì)組成

塔坪H1 滑坡滑體為塔坪老滑坡滑動(dòng)崩解形成的碎裂狀巖體，碎裂巖體的母巖為三疊系上統(tǒng)香溪組地層，該組巖層自上而下依次為較硬的長石石英砂巖→易風(fēng)化的巖屑長石砂巖→易軟化的炭質(zhì)頁巖、粉砂質(zhì)頁巖。這種上硬下軟的地層結(jié)構(gòu)，在長江快速下切過程中應(yīng)力松弛卸荷反彈過程中，底滑面形成，滑坡發(fā)生，上部的硬巖、較硬巖拉裂、滑移、破碎形成碎裂巖體。受古滑坡滑體滑動(dòng)的距離、序次不同，不同地段的碎裂巖體的破碎程度也不同，總體上有后緣完整、前緣破碎，上部較完整、下部較破碎的趨勢[2]。

1.2.3 滑面特征

根據(jù)勘查探井及鉆孔的揭露情況，塔坪H1 滑坡深層、中層及淺層，從16.1～147.8m 均有滑面揭露。其中碎裂巖體下部香溪組組底部頁巖表層多有明顯的泥化現(xiàn)象，部分有擦痕、鏡面等現(xiàn)象，具有較為明顯的滑動(dòng)帶特征。碎裂巖體及滑體中分布的破碎軟弱層粉質(zhì)粘土及碎石土層可見磨光面及擦痕特。另外探井也有縱向的軟弱錯(cuò)動(dòng)帶中揭露。這些特征表層該區(qū)域地層發(fā)生過多次滑動(dòng)，找到控制滑坡現(xiàn)狀變形破壞的活動(dòng)滑動(dòng)面，是勘查工作最為重要的一項(xiàng)任務(wù)，也是傳統(tǒng)勘探手段難以解決的問題。

2 鉆孔傾斜儀的基本原理及在塔坪H1 滑坡的布設(shè)

2.1 鉆孔測斜儀工作原理

鉆孔測斜儀是監(jiān)測巖土體水平位移的原位監(jiān)測儀器，其工作原理是通過傳感器測頭內(nèi)的擺錘受重力作用影響來逐段測量鉆孔軸線與鉛垂線之間的夾角，然后利用幾何關(guān)系分段計(jì)算得到鉆孔軸線相對(duì)于鉛垂線的水平偏移量，再將其累加得到總偏移量及沿管軸線整個(gè)孔深位移的變化情況（圖2）。每隔一定時(shí)間逐段測量鉆孔軸線與鉛垂線夾角，通過計(jì)算鉆孔軸線相對(duì)于鉛垂線偏移量的變化量精確地確定鉆孔所在區(qū)域巖土體變形的大小、方向、深度和速率等參數(shù)。

2.2 鉆孔測斜儀在塔坪H1 滑坡的布設(shè)

塔坪H1 滑坡共布設(shè)10 個(gè)深部位移監(jiān)測孔位（圖3），其中3 個(gè)自動(dòng)化采集數(shù)據(jù)，7 個(gè)人工采集數(shù)據(jù)。有6 個(gè)監(jiān)測孔大致沿驗(yàn)證勘查地質(zhì)剖面1-1′布設(shè)。其中SB01埋置深度為45m，人工采集，采集間距為0.5m；SB02 埋置深度為45m，自動(dòng)化采集，設(shè)置有9 個(gè)傳感器；SB03及SB04 埋置深度為20m，自動(dòng)化采集，分別設(shè)置有5個(gè)傳感器；SB05～SB010 埋置深度70～124m，人工采集，采集間距為1m。

圖3 塔坪H1 滑坡深部位移監(jiān)測點(diǎn)分布

3 滑坡深部位移曲線的分析研究

本次選取了代表性的鉆孔傾斜儀SB07、SB05、SB09、SB02 進(jìn)行分析研究。

其SB07 位于塔坪H1 滑坡中前部，監(jiān)測孔最大位移量出現(xiàn)在孔深54m 處，位移量為15.73mm。根據(jù)該曲線分析可知，位移量在孔深54m～57m 之間極具增加，曲線表現(xiàn)為鋸齒狀突起，在該區(qū)段以上位移增量穩(wěn)定在較大的量值，累計(jì)位移持續(xù)增大。結(jié)合鉆孔資料（鉆孔揭露56m 以下為香溪組組底部頁巖層，具泥化特征）認(rèn)為該區(qū)段為滑坡的滑動(dòng)帶，57m 以下相對(duì)穩(wěn)定，在滑坡中前部活動(dòng)的滑動(dòng)帶為老滑坡滑面；另外該曲線在孔深20～23m 處也具有鋸齒狀突起的特征，為變形區(qū)次級(jí)滑動(dòng)的滑面（圖4）。

圖4 塔坪H1 滑坡深部位移監(jiān)測曲線

SB05 位于塔坪H1 滑坡中部，最大位移量出現(xiàn)在孔深口處，位移量為11.34mm。根據(jù)該曲線分析可知，位移量在孔深43m 附近極具增加，曲線表現(xiàn)為鋸齒狀突起，在該區(qū)段以上位移增量穩(wěn)定在較大的量值，累計(jì)位移持續(xù)增大。結(jié)合鉆孔資料（鉆孔揭露孔深44.10～45m 為軟弱層，孔深44.3m 見一磨光面，光滑、有擦痕，滑面處角礫呈定向排列）認(rèn)為在區(qū)段活動(dòng)的滑動(dòng)帶為老滑坡滑體內(nèi)的軟弱層，49m 以下曲線呈波動(dòng)狀態(tài)，相對(duì)穩(wěn)定；另外該曲線43m 向地表位移量有少量的增加，具有一定的傾倒變形特征[3]。

SB09 位于塔坪H1 滑坡后緣，曲尺鄉(xiāng)場鎮(zhèn)東莞中學(xué)處，監(jiān)測位移量較小，位移量從孔深96m 向上漸增，位移與孔深關(guān)系曲線平整平滑，無明顯的突起，波動(dòng)小。結(jié)合勘查及地表監(jiān)測情況認(rèn)為塔坪H1 滑坡后緣曲尺場鎮(zhèn)段現(xiàn)狀處于穩(wěn)定，滑坡目前復(fù)活的變形區(qū)未影響到曲尺場鎮(zhèn)。

SB02 位于塔坪H1 滑坡左側(cè)中后部，最大位移量出現(xiàn)在孔口處，位移量為-27.15mm，從孔口向鉆孔深度，位移量漸小。結(jié)合鉆孔揭露的地質(zhì)特征以及周邊的監(jiān)測孔數(shù)據(jù)表明，SB02 最大埋置深度僅為45m，未深入穩(wěn)定巖層，變形區(qū)目前活動(dòng)的滑動(dòng)面在45m 以下，監(jiān)測區(qū)段上下部滑體滑動(dòng)速度不均一造成測斜管向滑坡后側(cè)傾斜（圖5）。

圖5 塔坪H1 滑坡剖面

根據(jù)對(duì)上述監(jiān)測點(diǎn)監(jiān)測曲線結(jié)合地勘資料可知：①塔坪H1 滑坡目前活動(dòng)的變形區(qū)，前緣的滑動(dòng)面為塔坪老滑坡滑動(dòng)面（香溪組底部頁巖層），中后部的滑動(dòng)面為老滑坡碎裂巖體內(nèi)部的軟弱面。②塔坪H1 滑坡變形區(qū)具有多層滑動(dòng)面，其主控滑動(dòng)面埋深45～66m，平均厚度約為50m，為超深層滑坡。③變形區(qū)域位于曲尺場鎮(zhèn)外側(cè)的斜坡，曲尺場鎮(zhèn)目前處于穩(wěn)定狀態(tài)。④滑坡變形區(qū)域中前部的位移量大于后部位移量，塔坪H1 滑坡為牽引式滑坡。

4 結(jié)語

對(duì)于具有多層多序列滑動(dòng)面的復(fù)雜滑坡體，通過傳統(tǒng)的勘探手段難以判定其滑動(dòng)滑動(dòng)面，對(duì)于滑坡工程的有效治理帶來了不確定性。而鉆孔傾斜儀在滑坡深部位移監(jiān)測工作能夠較為清楚的揭示滑坡深部特定位置的變形情況，在大型復(fù)雜滑坡勘查工作中結(jié)合鉆孔傾斜儀尋找活動(dòng)滑動(dòng)面的位置并對(duì)滑坡特征及變形趨勢進(jìn)行分析，建立滑坡變形破壞模型，提高復(fù)雜地質(zhì)條件下的滑坡勘查質(zhì)量，降低治理工程及決策的風(fēng)險(xiǎn)。