四川省地质调查院 成都 610081
摘要：采取无人机航摄、地面测绘、钻探、室内试验等手段，对铜鼓山滑坡进行形成机理研究。研究认为滑坡破坏模式为平推式顺层岩质滑坡。对滑坡进行稳定性分析，滑坡在自重+暴雨（20年一遇满水头）工况下处于不稳定状态，即在持续暴雨作用下滑坡易失稳。
关键词：铜鼓村滑坡；形成机理；稳定性
1前言
滑坡为于射洪县洋溪镇铜鼓山村，滑坡所处区域地貌类型为中丘地貌；区内主要出露侏罗系蓬莱镇组地层，岩性为砂岩夹泥岩，岩层倾角一般小于10°；位于南充背斜构造影响，区域岩层节理裂隙发育，为降雨入渗提供通道；人类工程活动开挖坡脚一般为及时采取支护，或河水下切等因素，临空条件良好。综上因素，区内发育多处平推式顺层岩质滑坡。
本文以射洪县铜鼓山村滑坡为例，采用无人机航摄、地面测绘、钻探、室内试验等手段，对滑坡形成机理进行研究，并对稳定性进行评价。
2 滑坡基本特征
2.1滑坡范围及规模
滑坡位于中丘斜坡下部，滑坡平面形态呈长条形，滑坡前缘为坡脚公路为界；滑坡后缘为缓平台与陡峻斜坡交界处；滑坡左、右边界位于地势转折的山脊处（图1）。滑坡区整体地势较为平缓，中后部为采石场堆积而成的缓坡平台，坡度4°～8°，滑坡后缘外围地势陡峻坡度50°～70°；滑坡中部房屋内侧形成高4～5m的陡崖（坎）；滑坡前部为缓斜坡地貌，整体坡度8°～11°，坡表多形成高0.5～1m的陡坎。滑坡微地貌形态属于陡坡（滑坡后缘外围）～缓坡、平台（滑坡中后部）～陡崖、坎（滑坡中部房屋内侧）～缓坡，呈上陡下缓阶梯型，平面形态近似梯形，剖面形态呈阶状。滑坡前后缘相对高差约20m，滑坡均宽约180m，滑坡纵向均长105m；滑坡体积约18.5×104m3，属于中型岩质滑坡[1]。
图1 铜鼓山村滑坡全貌图
2.2 滑坡物质结构
滑坡物质结构分滑体、滑带、滑床三部分描述。
滑体：根据调查及钻探成果，滑坡滑体土由两部分组成。滑坡中上部表面为薄层第四系残坡积物（Q4edl）碎石土，厚2-5m；其余部分岩性为侏罗系蓬莱镇组下段（J3p1）灰白色、灰紫色厚层～块状细-中粒长石砂岩夹紫红色泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，岩体节理节理较发育，节理面光滑、平直，无充填物。
滑带：滑坡体滑带为砂岩间的泥岩软弱层，呈土状，为粉质粘土，褐黄～土黄色，滑带土含水量高，呈软塑状，厚0.2～0.5m。
滑床：为侏罗系蓬莱镇组下段（J3p1）灰白色、灰紫色厚层～块状细-中粒长石砂岩夹紫红色泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，岩层产状为283°∠3°。
2.3 滑坡变形特征
根据调查，滑坡区可见2条裂缝。LF01裂缝出现在滑坡体后缘附近，长约61m，局部宽约2-5cm，下挫高度约15cm，延伸方向为30°，属张拉裂缝，平面形态为弧线形；LF02裂缝位于滑坡体中部左侧，裂缝长约50m，宽约5-10cm，延伸方向25°，属张拉裂缝，平面形态为弧线形。
另外，滑坡区中部及前缘，多处房屋有开裂迹象。滑坡前缘有地面鼓起迹象。
3 滑坡形成机制分析
3.1滑坡影响因素分析
滑坡是由地形地貌、地层岩性、地下水、人类工程活动及强降雨等因素综合影响下形成，具体分析如下：
地形地貌：滑坡地貌整体呈台阶状，坡面为人类开垦耕地、民宅等作用形成的多级陡坎，陡坎高0.5～3m，不利于地表水排泄；滑坡后缘为采石场弃渣堆积体，相当于在后缘对滑坡加载，增加了滑坡的不稳定性；滑坡前缘部为人工修筑乡村道路，破坏了斜坡的原始应力状态，不利于斜坡的稳定，为滑坡的变形破坏提供了良好的前缘临空条件。
岩性组合：滑坡由灰白色、灰紫色厚层～块状细-中粒长石砂岩夹紫红色泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩组成，雨水涌入泥岩节理裂隙贯入，使坡体下部泥岩层充水饱和，并对泥岩产生了软化，迅速降低了泥岩层的抗剪强度。下渗水流使岩体承压水头急剧增高，对滑体产生水平的水压力，同时产生垂直与泥岩滑面的扬压力，稳定性进一步恶化。滑床岩性为强-中风化砂岩，砂岩普遍含钙质，为隔水层，下渗地表水在基覆界面富集、运移，致使泥岩强度降低，不利于斜坡的稳定。
地下水的作用：该滑坡后缘山体汇水面积较大，没有相应排水措施，后缘山体汇水全部涌入泥岩节理裂隙，使坡体下部泥岩层充水饱和，并对泥岩产生了软化，迅速降低了泥岩层的抗剪强度。下渗水流使岩体承压水头急剧增高，对滑体产生水平的水压力，同时产生垂直与泥岩滑面的扬压力。滑坡在后缘裂隙水压力、扬压力的共同作用下，产生滑坡。
人类工程活动：滑坡坡表不合理的农田开垦，使表层土体松动，加速地表水入渗；滑坡后缘经过人工采石，同时滑坡前缘公路的修建改变了滑坡山体地表水的运行条件，致破坏了斜坡的原始应力状态，不利于斜坡的稳定。
持续强降雨是滑坡形成的主要诱发因素：据当地气象资料，在持续强降雨作用下，后缘大量的地表水均向泥岩节理裂隙贯入，使坡体下部泥岩层充水饱和，并对泥岩产生了软化，迅速降低了泥岩层的抗剪强度。下渗水流使岩体承压水头急剧增高，对滑体产生水平的水压力，同时产生垂直与泥岩滑面的扬压力。滑坡在后缘裂隙水压力、扬压力的共同作用下，产生顺层岩质滑坡，造成坡体农户房屋损坏。
3.2滑坡破坏模式分析
在强降雨的条件下，后缘大量的地表水向基岩节理裂隙贯入，使坡体下部泥岩层充水饱和，并对泥岩产生了软化，迅速降低了泥岩层的抗剪强度。下渗水流使岩体承压水头急剧增高，对滑体产生水平的水压力，同时产生垂直与泥岩滑面的扬压力。滑坡在后缘裂隙水压力、扬压力的共同作用下，产生顺层岩质滑坡，由此可以得出滑坡的破坏模式为：暴雨引发的平推式式顺层岩质滑坡（图2）。
图2 滑坡破坏模式图
4 滑坡稳定性分析
4.1岩土体物理力学参数
经对岩土室内试验结果分析并结合野外对滑体土亲水性调查已经类似工程经验，综合确定滑体土天然重度为23.8kN/m3，饱和重度为25.0 kN/m3。天然快剪值为c=12.2kPa，φ=10.3o，残剪值为c=5.7kPa，φ=9.2o；饱和快剪值为c=9.5kPa，φ=10.2o，残剪值为c=4.8kPa，φ=8.1o。
4.2计算模型及计算方法
滑坡按图2破坏模式进行稳定性分析，根据《滑坡防治工程勘查规范》（GB/T 32864-2016）岩质滑坡稳定性计算的公式进行计算[2]。
4.3计算工况
基于滑坡破坏模式，后缘裂隙水位的高低是影响该滑坡稳定性的关键因素。根据现场的调查访问情况，该滑坡在20年一遇的情况下，滑坡后缘裂缝就会出现满水情况，在20年一遇暴雨情况下，考虑滑坡后缘裂隙满水。在正常情况下，滑坡后缘裂隙水位采用实测水位。射洪县基本烈度为6度，因此本次仅需考虑自重状态、自重＋暴雨两种工况，该滑坡防治工程等级为Ⅲ级，安全系数如下：
工况一：自重。
工况二：自重+暴雨（20年一遇满水头）。
工况三：自重+暴雨（2/3满水头）。
4.4 稳定性分析
根据计算结果，工况一条件下稳定性系数为3.584，处于稳定状态；工况二条件下稳定性系数为0.988，处于不稳定状态；工况3条件下稳定性系数为1.608，处于基本稳定状态。
综上，持续暴雨条件下，滑坡易整体失稳。
5 结论
（1）综合地形地貌、地层岩性、地下水、人类工程活动及强降雨等因素，铜鼓村滑坡破坏模式为平推式顺层基岩滑坡。
（2）该滑坡在自重+暴雨（20年一遇满水头）工况下处于不稳定状态，滑坡在持续暴雨条件下易失稳。
参考文献：
[1] 罗明，廖维，唐东. 射洪县洋溪镇铜鼓山村滑坡勘查报告[R]. 四川省地质调查院，2016
[2] 殷跃平，张作辰，张茂省，等.《滑坡防治工程勘查规范》（GB/T 32864-2016）[Z].中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会，2016
论文作者:何元宵,廖维
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/9/4
标签：滑坡论文; 泥岩论文; 后缘论文; 裂隙论文; 节理论文; 工况论文; 砂岩论文; 《防护工程》2019年12期论文;