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重庆市李家坪滑坡上滑体稳定性评价蒙荣国

发表时间：2020/5/15 来源：《基层建设》2020年第3期作者：蒙荣国

[导读] 摘要：重庆市李家坪滑坡上滑体为一老滑坡，由于后期地质环境改变而局部复活。本文在分析滑坡地质概况和基本特征基础上，对滑坡进行了定性评价。

        广西水文地质工程地质勘察院广西柳州 545006
        摘要：重庆市李家坪滑坡上滑体为一老滑坡，由于后期地质环境改变而局部复活。本文在分析滑坡地质概况和基本特征基础上，对滑坡进行了定性评价。并在对滑坡计算参数综合取值后，利用传递系数法对滑坡稳定性进行了计算分析，发现该滑坡体上有些变形主要是牵引作用引起的，从而指出变形机理分析对此类滑坡评价中的重要性。
        关健词：李家坪滑坡上滑体;稳定性评价;变形机理分析
        Stability evaluation of upward slide of Lijiaping landslide in Chongqing
        MENG Rong-guo
        (Hydrogeology and Engineering Geology Survey Institute of Guangxi, Liuzhou，Guangxi，545006, China)
        Abstract：The upward slide of Lijiaping landslide in Chongqing is an old landslide, which was partially revived due to the change of geological environment in the later period. Based on the analysis of the geological situation and basic characteristics of the landslide, this paper makes a qualitative evaluation of the landslide. After the comprehensive values of the landslide calculation parameters are obtained, the stability of the landslide is calculated and analyzed by using the transfer coefficient method. It is found that some deformation on the landslide body is mainly caused by traction, thus pointing out the importance of deformation mechanism analysis in the evaluation of such landslides.
        Key words：the upward slide of Lijiaping;stability evaluation;deformation mechanism analysis
        李滑坪滑坡为三峡库区特大型滑坡之一，根据滑面起伏及基岩出露情况，滑坡分为三个相对独立的滑体，即上滑体、中滑体及下滑体，为老滑坡局部复活的典型案例之一。李家坪滑坡上滑体上有农村居民58户，常住人口216人，房屋总面积1.0324×104m2，一旦产生大规模滑动估计直接经济损失约500万元(不包括人员伤亡损失) ，因此对滑坡的稳定性研究具有重要意义。
        1 滑坡地质环境背景
        李家坪滑坡上滑体位于重庆市开县丰乐镇，区域上属亚热带季风气候区，多年平均气温16.6℃～18.7℃，年降雨量1149.3～1213.5mm，其中5～9月降雨量占全年降雨量的70%，一般9月份为降雨峰值。一日最大雨量220.5mm(1982年7月11日)，三日最大雨量357.7mm。
        地貌类型为低山丘陵宽谷及冲积地貌，总体地势南高北低。区域上出露地层有侏罗系下统珍珠组（J1Z）、自流井组（J1-2Z），侏罗系中统新田沟组（J2X）、下沙溪庙组（J2XS）、上沙溪庙组（J2S）、上统遂宁组（J3S），岩性主要为砂岩、页岩、粘土岩，为滑坡、崩塌等地质灾害易发区。
        区域地质构造属扬子准地台四川台坳川东南褶皱束垫江坳褶皱带的北东端，构造形迹以褶皱为主。滑坡区处长店坊向斜的南冀，岩层倾向330°，倾角3°～6°，岩体较完整，呈中厚层状结构。
        区域地下水类型有孔隙水和基岩裂隙水两种，补、迳、排条件相对简单。

        图1 滑坡体全貌
        2 滑坡基本特征
        2.1 滑坡基本特征
        李家坪滑坡上滑体地处山腰部位，滑坡前缘高程310～315m，后缘高程350～370m。滑体中后部平均坡角10°，前部坡度15～20°。滑坡体前后缘局部基岩出露（见图1）。
        滑体纵向长约250m，横向宽220～410m，坡向200°。剖面形态呈后部厚，中前部薄，滑体最大厚度28.4m，平均厚度20.0m，滑体总体积约182×104m3。
        2.2 滑坡变形特征
        李家坪滑坡上滑体为一老滑坡，由于地质环境的改变使滑坡中前部发生了滑动变形。变形区西部后缘变形强烈（见图2），主要表现为地表及

        民房开裂为主；东部后缘人为改造强烈，地表变形基本被破坏，该区主要表现为农田保水能力差，渗漏较为严重，局部可见明显地表错动。变形区东西边界基本为老滑坡边界。为论述方便，以下滑坡新变形部分称新变形体。
        新变形体按滑移距离可大致分为前后两段，如图3。以C点为界，前部地表下错明显，垂直
        位移量30-100cm，而后部垂直位移量一般小于20cm。新变形体滑带后部发育于老滑坡体中，中前部与老滑坡滑带重合（见图3），滑动面纵向上呈现后部陡，中前部缓的特征。
        新变形体后缘高程332～340m,前缘高程305～310m。纵向长133～141m，横向宽350～400m，分布面积4.02×104m2，厚度5.0～16.4m，平均厚度11.0m，总体积为44.22×104 m3，主滑方向与老滑坡一致，为198°。
        2.3 滑坡物质组成及结构特征
        滑体土为崩坡积及残坡积物，总体上以黄褐色、红褐色含碎石粉质粘土为主，呈可塑～硬塑状，局部含较多碎块石。滑体土纵向上有由粗变细趋势，分选性差，无层理，厚度变化较大。
        滑带可分为老滑带和新滑带。老滑带为棕褐色粉质粘土，可塑状，稍湿，含碎石，碎石呈次棱角状，局部可见有擦痕或挤压光面，厚度0.10～1.00m；新滑带实际上为滑体中的软弱带，滑移特征不明显，主要表现为含水量大，土质相对软弱，为含碎石粉质粘土组成。
        新老滑带土差异主要表现为新滑带土中碎石含量普遍较老滑带高；滑移特征上老滑带较明显；老滑带已完全贯通，而新滑带并未完全贯通；从力学性质上老滑带已倾向于土体的残余值，而新滑带土倾向于峰值。
        滑床岩性主要为侏罗系中统沙溪庙组（J2s）泥岩、砂岩。
        2.4 滑坡水文地质
        滑坡区主要含水层为滑坡堆积层，该层均一性差，渗透系数综合值为16.48×10-5cm/s，不具统一地下水位，局部因粘粒含量高形成上层滞水。
        地下水的补给条件主要为大气降水及一些地表水体的渗漏补给，迳流途径短，多以分散或地表蒸发排泄方式为主，滑坡区未发现集中排泄点。
        3 滑坡稳定性分析评价
        3.1 定性评价
        滑坡体变形范围主要集中于滑坡中前部，变形强烈，变形裂缝断续延伸达20m，地表水体局部渗漏严重。天然状态下，新变形体基本稳定，在暴雨状态下，稳定性差。滑坡后部地面变形不明显，地表水体渗漏量较小，老滑坡整体处于稳定状态。随着滑坡变形体继续发展，滑坡整体变形的可能性大。
        总之，天然状态下，滑坡处基本或稳定状态，暴雨状态下，老滑坡处稳定状态，新变形体基本稳定～欠稳定，新变形体滑移后，滑坡变形将有向后发展趋势，影响老滑坡的整体稳定。
        3.2 极限平衡分析
        3.2.1 计算方法
        该滑坡为折线型破坏模式，采用刚体极限平衡法（传递系数法）进行计算[1]，稳定性计算及滑坡剩余下滑推力《滑坡防治工程设计与施工规范》[1]（DZ/T0219-2006）推荐的公式计算。
        为研究方便，计算只选取一代表性剖面（见图3）进行分析，并根据滑坡变形特点分三个可能滑动面进行计算[2]（A-A’、B-A’、C-C’）。
        计算工况分工况七（天然状态：自重+地表荷载）及工况八（暴雨状态：自重+地表荷载+暴雨（q全））两种。计算过程中，由于该滑坡不涉水，且地下水埋深位于滑面以下，对滑坡影响小。工况七滑带土c、φ值按天然抗剪强度指标计算，滑体按天然重度计；工况八滑带土c、φ值按饱和抗剪强度指标计算，滑体按全饱和计。
        3.2.2 计算参数
        3.2.2.1滑体土重度
        由于滑体土碎块石含量大，滑体土重度主要依据现场大重度试验结果，并结合钻探、井探所揭露地质情况及室内试验结果进行适当修正。
        3.2.2.2滑带土抗剪强度
        为使计算评价更贴近实际，根据新老滑带土的差异对其抗剪强度分别取值。
        （1）老滑带土抗剪强度
        根据老滑带土现场大剪试验、室内试验结果，计算参数主要偏向试验结果的残余值[3]，并考虑各试验手段代表性赋予相应的权重值，结合地区经验进行综合取值，取值结果见表1。

        从表3可看出，假定C-C’-A’滑块滑走后，B-C’处欠稳定状态，这说明B点变形很大程度上是受到C-C’-A’滑块“牵引”作用形成。
        当然这种假定是一种理想状态，因为滑坡的滑移过程是一很复杂的过程，上部土体对下部土体不可能没有作用，即达到滑走后的理想状态。对于这种近似计算，虽然忽略了上部滑块的压力（对下部滑块将主要产生抗滑力），同时也忽略了上部滑块的牵引力（上下滑块产生相对滑动时的作用力，对下部滑块将产生下滑力），因其中相互关系复杂，这里不进行深究。
        从以上计算分析可得出：若计算未考虑前部C点以下滑块滑动时的影响，只作为一个整体考虑（如表2计算模式），往往为了使定量计算与定性评价相一致而调低计算参数，将造成滑坡剩余推力计算结果增大，从而造成滑坡治理上产生不必要的浪费。
        4 结论及建议
        重庆市三峡库区李家坪滑坡上滑体为一老滑坡，由于后期地质作用及人类工程活动引起老滑坡的局部复活，新变形体为典型的牵引式滑动。在分析评价此类滑坡应注意以下几点：
        （1）充分分析新老滑带土差异基础上，应新老滑带土计算参数分别取值，并分析所投入各种研究手段的代表性，尽量采用多种方法进行参数分析取值，使计算结果更贴近实际。
        （2）滑坡变形机理分析是非常重要的，尤其滑块间产生较大相对位移且运动速度较大的滑坡，此时滑体上的变形并不一定和整个断面刚体极限平衡法评价结果完全一致，因为滑体上的有些变形可能是前面滑块牵引作用产生的，这时就不宜通过调整滑坡计算参数来实现定量与定性评价结果的一致性，避免滑坡治理上不必要的浪费。
        参考文献
        [1] 中华人民共和国国土资源部,滑坡防治工程设计与施工规范（DZ/T0219-2006）[S].北京:地质出版社,2006.6：13-73.
        [2]中华人民共和国国土质量监督检验检疫总局,滑坡防治工程勘查规范（GB/T 32864-2016）[S].北京:中国标准出版社,2006.9:15.
        [3] 许传华，房定旺，朱绳武. 边坡稳定性分析中工程岩体抗剪强度参数选取的神经网络方法[J]．岩石力学与工程学报．2006.6．P858～862
        作者简介
        蒙荣国（1975-），男，高级工程师，主要从事水文地质、工程地质、环境地质研究工作。Email:mrgcomputer@126.com。