攀枝花仁和区河底组滑坡特征及稳定性初步分析

张杰，曹永贵，计杨，曹亚廷，李鸿波

（中国地质调查局军民融合地质调查中心，成都 610036）

本文以攀枝花仁和区河底组滑坡为例，在现场详细调查的基础上，分析滑坡特征及稳定性，为下步的灾害治理及类似滑坡提供参考资料。

1 滑坡概况

1.1 滑坡地质环境条件

河底组滑坡位于攀枝花市仁和区大龙潭乡迤资村河底组，距离大龙潭15 km。滑坡区为低中山区构造剥蚀地貌，沟谷斜坡地形。气候属南亚热带干热河谷气候，年均气温20.9℃。多年平均降雨量801.6 mm，降雨主要集中在5～10 月。金沙江为区域外围最大地表水体，平均流量1 690 m3/s，多年平均径流量488×108m3。区域构造上位于川滇南北向构造带中段西侧于滇、藏“歹”字型构造复合部位，构造十分复杂，褶皱、断裂发育。滑坡区地层由老到新如表1。

表1 滑坡区地层

区内新构造活动强烈，地震时有发生，地震动峰值加速度0.15 g，地震动反映谱特征周期0.45 s，相应抗震设防烈度为7 度。

1.2 水文地质条件

地下水赋存于第四系素填土、第四系残坡积层和滑坡堆积层，属孔隙型水。下伏泥岩地层裂隙发育，层间逐渐形成富水性强但连通性、导水性差的富水软弱带，降低斜坡稳定性。滑坡后缘雨季见有泉水，旱季无水，流量0.07 L/s。

纳东河于滑坡前缘通过，属金沙江支流大河水系，发源于攀枝花市仁和区大龙潭乡丁龙山，在迤资村箐门口附近汇入金沙江，全长18 km。水量1800 m3/d，雨季流量较大，最高洪水位变幅3 m。

地表水样简分析结果如下（表2、表3）：地下水各种腐蚀性物质含量小于评价标准，水质较好，对钢结构有微腐蚀性，对混凝土、钢筋混凝土有微腐蚀性，工程建筑设计需进行一般防腐。根据现场调查，场地周围及场区不存在制酸、制碱的污染源；通过对周边土取样测试，场地土对混凝土结构具有微腐蚀性，对混凝土结构中钢筋有微腐蚀性。

表2 地下水对混凝土及钢筋的腐蚀性评价

表3 场地土对混凝土及钢筋的腐蚀性评价

1.3 滑坡形态特征

河底组滑后缘以公路为界，前缘以斜坡与水田陡缓交界处为界，两侧为自然斜坡。呈圈椅状，前缘宽190 m，后缘宽90 m，主滑段长180m。滑坡前缘高程1 160 m，后缘高程1 195m，高差35m。坡度10°～35°，滑坡方向97°。滑体面积2.4×104m2，厚3～11m，属浅层牵引式滑坡。滑体由粉质粘土和侏罗系泥岩组成，方量19.20×104m3，属中型滑坡。工程地质平面示意图如图1

图1 河底组滑坡工程地质示意图

1.4 滑坡变形特征

滑坡体面积较大、滑面埋深较浅。于1980～1985 年产生连续滑动，2015年雨季滑坡右侧70 m公路处产生大面积滑动，导致耕地及公路破坏，公路下陷0.8～2.0 m，近年来雨季滑坡中部及后缘公路水泥路面出现张拉裂缝及民房开裂（图2）。

图2 裂缝

1.5 滑坡结构特征

滑体由侏罗系益门组泥岩、粉质粘土和少量人工填土组成。滑坡前缘较薄，中后部较厚，表层土体较松散，受滑坡体滑动影响，土体结构受到破坏，含水量高，不利条件作用下易产生滑动。

滑带沿泥岩层间富水软弱带发育。滑带坡度6°～10°，钻探揭露泥岩内有擦痕及光滑面。

滑床为侏罗系益门组泥岩，为相对隔水层，有随深度增加含水量逐渐降低趋势，岩体强度、完整性升高。

2 滑坡影响因素分析

河底组滑坡发生影响因素：

（1）地形因素。斜坡坡度10°～35°前后缘高差35 m，为滑坡下滑提供了势能条件和位移空间。

（2）地质条件。斜坡上覆的粉质黏土、人工填土及泥岩均为易滑地层。场地内泥岩竖向裂隙发育，经过多年的大气降水及后缘水渠内径流的地表水入渗补给，在层间逐渐形成了富水性强但连通性、导水性差的富水软弱带，土体抗剪强度急剧降低，其下卧的完整性较好的泥岩属于微透水层，地下水下渗后在泥岩内形成软弱带，对滑坡的稳定极为不利。

（3）降雨。大气降水增大了土体重度，降低了土体抗剪强度指标。暴雨条件下，形成暂时性地表径流坡表裂缝大量渗入，使得滑体重度增大，土体抗剪强度急剧降低，从而发生滑动失稳，大气降雨是滑坡形成主要诱发因素。

（4）人类工程活动。滑坡后缘有公路穿过，形成了新的临空面；平整耕地对斜坡坡脚进行过开挖，牵引上部斜坡不利于斜坡的稳定。

3 滑坡演化分析

资料显示，研究区在1980～1985 年连续产生滑坡，滑坡堆积物堵塞前缘河道形成堰塞湖，后溃决。2015 年雨季又发生滑动。近年来滑坡在雨季时仍在蠕动变形。将河底组滑坡形成演化过程分为4 个阶段。

滑坡初发阶段：受持续降雨及人工活动影响坡体产生滑动，滑坡堆积物堵塞河沟形成小型堰塞湖，滑坡后缘出现多条裂缝（图3a）。

图3a 滑坡初发阶段

坡体失稳阶段：受雨季持续降雨影响，河沟水位上涨堰塞湖溃决。大量地表水沿裂缝下渗，导致地下水，坡内孔隙水压力及渗流力不断增强，处于不稳定状态（图3b）。

图3b 坡体失稳阶段

坡体变形阶段：雨水长期作用，在自重的作用下发生滑移，滑坡中前部滑移后发生牵引滑动，为滑坡的二次变形阶段（图3c）。

图3c 坡体变形阶段

蠕动变形阶段：随主滑区滑移，应力状态发生重分布。滑动形成大量裂缝，人工修路建房形成新临空面，滑后稳定的坡体出现蠕动变形（图3d）。

图3d 蠕动变形阶段

4 稳定性分析

对该滑坡进行如下3 种工况分析，[K]为设计安全系数。

①自重：[K]=1.15；

②自重+暴雨：按滑坡体饱和计算，[K]=1.05；

③自重+地震（7 度）：[K]=1.05；

用简化毕肖普法（王玉平等，2012；黄刚等，2020）计算。

4.1 计算参数选取

滑体土重度。滑体由粉质粘土和泥岩构成，取样试验成果，粉质粘土天然重度平均值为18.8 kN/m3，结合地区经验综合确定，滑体土重度值：粉质粘土：天然重度18.5 kN/m3，饱和重度19.5 kN/m3；强风化泥岩：天然重度：20.00 kN/m3，饱和重度21.00 kN/m3，中风化泥岩：天然重度：24.00kN/m3，饱和重度25.00 kN/m3。

4.2 计算结果

采用饱和状态稳定系数0.99 对滑带土的抗剪强度进行反演计算结果见表4。

表4 抗剪强度计算结果

滑坡曾经发生过多次蠕滑变形，试验值采用残剪指标，通过反演求得抗剪强度指标与室内土工试验的饱和残剪抗剪强度指标两者进行对比，相差不大，说明反演稳定系数取值合理，与滑坡现状稳定状态基本吻合，综合确定滑带土抗剪强度指标见表5。

表5 滑带土抗剪强度指标

按照上述工况及计算方法进行滑坡稳定性和剩余下滑推力计算，计算结果如表6。

表6 滑坡稳定性

据表6 分析可知：滑坡在工况Ⅰ下处于稳定状态；在工况Ⅱ下处于不稳定状态，会产生强变形或失稳滑动；在工况Ⅲ下处于极限平衡状态。

5 结论

（1）河底组滑坡存在不利地形条件及地质条件人类工程活动降低滑坡稳定性，持续降雨是滑坡失稳变形诱发因素。

（2）水质及场地土对混凝土结构具微腐蚀性。工程建筑设计时需进行一般防腐。

（3）滑坡面积较大，滑动面埋深较浅，近年来雨季仍变形。

（4）滑坡演化历史过程分为4 个阶段。

（5）简化毕肖普法得到滑坡天然工况稳定系数1.252，处于稳定状态；暴雨工况下稳定系数0.98，处于不稳定状态；地震（7 度）工况下稳定系数为1.048，处于极限平衡状态。可为后续防治工作提供参考。