張 濤，謝忠勝，石勝偉，熊德清

(中國地質(zhì)科學院探礦工藝研究所，成都 611734)

1 滑坡體形態(tài)

石板溝滑坡位于四川省巴中市南江縣沙河鎮(zhèn)將營村，發(fā)生于2011年9月18日上午10點40分?；麓輾Я藢I村二社51戶487間民房、大量耕地及農(nóng)作物，共造成4人死亡、5人失蹤，同時造成將營村三社的30戶民房拉裂成危房，給當?shù)厝嗣竦纳柏敭a(chǎn)造成嚴重危害。

據(jù)［2011］第126期南江縣氣象局決策氣象服務中心提供的氣象信息快報，2011年9月16日20時至18日17時南江縣普降大暴雨，沙河鎮(zhèn)降雨量達到426 mm［1］，降水強度及洪水頻率超過100年一遇。另據(jù)村民介紹，滑坡發(fā)生前共持續(xù)10 d綿綿雨及4 d強降雨，且地表無明顯裂縫等變形跡象。滑坡為瞬間啟動，高速運行約200 m，滑體前部主滑塊體沖入對側(cè)沖溝，后部滑體連續(xù)跟進滑動。

滑坡平面形態(tài)總體呈掃帚形，后緣窄小且陡壁明顯(壁高20～40 m)，前緣呈扇形擴展?；w縱向(南北方向)長約720 m，橫向?qū)捈s280 m，面積約0.21 km2?；潞缶壐叱碳s780 m，前緣剪出口高程約600 m，相對高差約180 m，地表坡度15°～18°，前緣平均厚度約15 m，后緣平均厚度約35 m，體積約5.0×106m3，滑坡主滑方向180°?；滤交嗉s200 m，垂直滑距約70 m?；麦w形態(tài)概貌見圖1、圖2。

圖1 南江縣沙河鎮(zhèn)石板溝滑坡全貌圖Fig.1 Bird’s-eye view of the Shibangou landslide in Shahe town，Nanjiang county

圖2 南江縣沙河鎮(zhèn)石板溝滑坡航空影像圖［2］Fig.2 Aerial image of the Shibangou landslide in Shahe town，Nanjiang county［2］

2 滑坡區(qū)域地質(zhì)條件

滑坡區(qū)屬北亞熱帶濕潤季風氣候區(qū)，常年平均降雨量為1 198.7 mm/a。滑坡地處米倉山南麓，地形總體上北高南低，地貌形態(tài)為中等切割侵蝕—構(gòu)造中低山地形，為單斜地層順向坡。

滑坡體原始地形為一山梁，后緣為一深切沖溝，兩側(cè)各發(fā)育一條小沖溝(當?shù)匦∶惺鍦?，具有三溝環(huán)繞特征。斜坡前緣受主沖溝深切割影響，形成坎高為20～30 m的臨空面。

滑坡區(qū)在大地構(gòu)造上，地處秦嶺地槽與四川地臺間斜的過渡區(qū)，位于新華向斜的北翼，區(qū)內(nèi)構(gòu)造線方向主要為北東東—南西西向，詳見圖3。

圖3 南江縣地質(zhì)構(gòu)造平面圖［3］Fig.3 Tectonic plan of Nanjiang county［3］

滑坡區(qū)地層巖性為白堊系下統(tǒng)劍門關(guān)組(K1j)棕紅色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖及青灰色厚層～塊狀中細粒含鈣質(zhì)長石石英砂巖，呈不等厚互層，巖層產(chǎn)狀170°∠14°～20°。受地質(zhì)構(gòu)造的影響，滑坡區(qū)域巖石節(jié)理裂隙發(fā)育，大多呈張開狀，充填少量土，少量呈閉合狀，總體貫通性較好。

滑坡地表由北向南發(fā)育多條天然沖溝，匯水區(qū)主要為坡體后緣及左右兩側(cè)沖溝，由于砂泥巖互層風化差異及構(gòu)造裂隙的發(fā)育，部分地下水進入基巖內(nèi)部，轉(zhuǎn)化為基巖裂隙水。

3 滑坡發(fā)育特征

滑坡滑體由棕紅色粉質(zhì)泥巖、粉質(zhì)黏土夾碎塊石組成，塊石直徑0.5～2.5 m不等，巖性成分為砂巖或泥質(zhì)砂巖。細粒土為粉質(zhì)黏土，黏性強，呈可塑至軟塑狀，含量約為20% ～30%。由于滑坡滑移速度快、位移量大，致使滑體原巖巖體結(jié)構(gòu)由層狀變?yōu)橹щx破碎的碎裂塊體，地表破壞嚴重，分布大量張拉裂縫，裂縫貫通長度25～50 m，可見深度2～3 m，寬度0.5～1.5 m。斜坡坡度減緩 4°～10°，多級滑塊之間形成陡坎，坎高5～10 m。石板溝滑坡工程地質(zhì)平面圖及剖面圖見圖4、圖5。

圖4 石板溝滑坡工程地質(zhì)平面圖Fig.4 Engineering geological plan of the Shibangou landslide

圖5 石板溝滑坡工程地質(zhì)剖面圖Fig.5 Engineering geological profile of the Shibangou landslide

滑坡滑床由中細粒含鈣質(zhì)長石石英砂巖組成，滑床堅硬平坦、起伏不大、節(jié)理裂隙不發(fā)育?；矁H在滑坡后部少量出露，鏡面、擦痕較明顯，產(chǎn)狀為170°∠16°?；禄嫖挥诨瑤У撞颗c滑床接觸面上，滑帶僅在滑坡后緣邊界處少量出露，滑帶土主要為棕紅色粉質(zhì)黏土，厚度較薄，約為0.2～0.3 m，呈可塑—軟塑狀。

滑坡后壁及側(cè)壁高陡(高達20～30 m)，主要受2組深大節(jié)理面控制，產(chǎn)狀為:① 140°∠81°;②105°∠78°。其中，產(chǎn)狀①深約25 m，長約100 m?；潞蟊诙缚蔡卣髡掌盎w泥巖層解體破壞特征照片見圖6、圖7。

圖6 滑坡后壁陡坎典型照片F(xiàn)ig.6 Photo of typical west border sidewall scarp

圖7 滑體泥巖層解體破壞典型照片F(xiàn)ig.7 Photo of typical mudstone in its disintegration and failure

可見，石板溝滑坡主要發(fā)育特征有:

(1)滑坡在滑動破壞之前，地表無明顯變形跡象，具有突發(fā)性和隱蔽性;

(2)滑坡瞬間啟動，高速滑行，破壞力極強，屬高速遠程滑坡;

(3)滑體泥巖層在滑動過程中迅速解體、形成多級下錯陡坎，滑塊表面滑動擦痕清晰可見;

(4)滑體后部厚、前部薄、中間厚、兩側(cè)薄，在下滑過程中對兩側(cè)的牽引破壞范圍大;

(5)滑帶土厚度很薄，泥化軟化嚴重，強度很低，甚至呈流塑狀;

(6)滑面平坦，傾角很緩，僅為15°～18°，該滑坡為典型的緩傾順層基巖滑坡。

4 滑坡發(fā)生成因分析

據(jù)調(diào)查，“5.12汶川地震”一定程度上使山體發(fā)生了松動破壞。2011年7月4日14時至7月6日14時，南江縣普降特大暴雨，降雨量最大為423 mm［4］。2011年 9月 11—18日，其中，11—13日區(qū)內(nèi)普降暴雨，14—15日小雨，16—17日又逢特大暴雨，直至9月18日上午10點40分，滑坡瞬間啟動，發(fā)生整體下滑。因此，超強度的降雨是觸發(fā)石板溝滑坡發(fā)生的直接原因。

從滑坡的成因角度上分析，地質(zhì)因素是滑坡發(fā)生的主控因素［5］，主要從以下幾個方面進行論述。

(1)地形地貌:原三溝環(huán)繞的地形特征致使斜坡兩側(cè)排水不暢。在極端狀態(tài)下，高強度降雨使斜坡短時間內(nèi)達到超飽水狀態(tài)，致使斜坡凹槽處產(chǎn)生超強的靜水壓力和浮托力，形成巨大的“承壓水盆”［6］，為滑坡的發(fā)生提供了強大的動力條件，其作用示意圖見圖8。

圖8 三溝環(huán)繞地形特征及“承壓水盆”作用示意圖Fig.8 Terrain of triple ditches surrounded and schematic diagram of the action of pressured basin

(2)地質(zhì)構(gòu)造:該滑坡位于新華向斜北翼，受向斜影響巖層受力產(chǎn)生彎曲變形。巖層彎曲時一方面在巖層內(nèi)部產(chǎn)生較多的劈理，另一方面在軟硬巖接觸帶處產(chǎn)生層間錯動(層間剪切)，降低了層面抗剪強度［7］。在地下水的作用下，原生節(jié)理裂隙發(fā)育成深大節(jié)理裂隙面，巖體被軟弱層面(或?qū)娱g剪切帶)和節(jié)理裂隙切割成層狀塊裂巖體，易解體破壞?？梢姡鶐r構(gòu)造節(jié)理及風化裂隙的發(fā)育為后續(xù)地下水的入滲賦存提供了空間條件。

(3)地層巖性:該滑坡基巖為白堊系劍門關(guān)組砂泥巖互層，巖體結(jié)構(gòu)為層狀塊裂巖體。長時間高強度降雨使地下水不斷滲入層間錯動面或節(jié)理裂隙，溶蝕了軟弱層中的可溶鹽成分，致使軟弱層軟化或泥化［8］。粉砂質(zhì)泥巖多成薄層狀，在地下水循環(huán)交替過程中易軟化形成軟塑狀甚至流塑狀的滑帶土，為滑坡的滑動提供了滑面條件。

5 滑坡變形演化過程

在充分分析了石板溝滑坡的地質(zhì)環(huán)境、滑坡特征及形成原因等的基礎上，進一步探討其變形演化過程，大致可分為以下4個階段，詳見圖9。

(1)基巖斜坡原生節(jié)理裂隙充水張開階段:地下水滲入基巖節(jié)理裂隙，巖體在高水頭作用下沿主要構(gòu)造裂隙“撕開”［6］。石板溝滑坡中，原斜坡后緣2組主要節(jié)理裂隙 105°∠78°及 140°∠81°充水張開，形成斜坡可進一步變形破壞的潛在拉破裂面，見圖9(a)。

(2)初期短距離拉槽起動階段:地表水持續(xù)入滲，斜坡沿附近有效臨空面發(fā)生滑移破壞，后緣裂縫進一步拉開形成較深大的溝槽［9］。石板溝滑坡中，原斜坡沿2組拉破裂面既發(fā)生縱向變形，又發(fā)生橫向(環(huán)切坡向)變形?？v向變形形成后部陡坎，橫向變形形成槽谷，見圖9(b)。

圖9 石板溝滑坡變形演化過程示意圖Fig.9 Diagrams of the deformation evolution of Shibangou landslide

(3)中期槽谷緩慢擴張階段:后緣溝槽的形成，為斜坡提供較大的匯水面積。在長期的風化、剝蝕、搬運等地質(zhì)作用及人類工程活動的作用下，斜坡后緣及側(cè)面槽谷緩慢持續(xù)擴張，形成小河溝，見圖9(c)。

(4)后期槽谷充水劇烈滑移階段:長時間的強降雨致使排水不暢、滑帶土軟化，斜坡在兩側(cè)支溝水流浮托力及后緣凹槽超強的靜水壓力作用下瞬間啟動，發(fā)生劇烈滑移，見圖9(d)。

可見，石板溝滑坡原斜坡后緣的陡坎及沖溝是由原生節(jié)理裂隙經(jīng)過充水張開、拉槽、槽谷擴張等過程形成的。斜坡變形使斜坡地形地貌發(fā)生改變，順向變形形成后部陡坎及階梯狀坡面，橫向變形形成環(huán)向沖溝［10］，最終形成了三溝環(huán)繞及階梯狀緩傾坡的地形地貌特征。

6 結(jié)論與建議

綜上所述，斜坡后緣原深大節(jié)理裂隙對滑坡后側(cè)沖溝(石板溝)的發(fā)育具有控制性作用。原三溝環(huán)繞的地形特征為滑坡形成提供了巨大的匯水條件，超強度降雨引起斜坡所蘊藏的高勢能、極高的靜水壓力、浮托力以及滑帶土的液化，是致使石板溝滑坡高速滑動的主要原因。石板溝滑坡的演化過程大致經(jīng)歷基巖斜坡原生節(jié)理裂隙充水張開、初期短距離拉槽起動、中期槽谷緩慢擴張、后期槽谷充水劇烈滑移4個階段。

在南江縣甚至整個川東北緩傾紅層地區(qū)，廣泛發(fā)育著地質(zhì)特征類似于石板溝滑坡的單向順層斜坡。從其發(fā)育特征、地質(zhì)成因及變形演化過程來看，斜坡微地貌和風化卸荷帶特征是致使滑坡發(fā)生的重要因素。因此，以地質(zhì)分析為基礎，深入研究此類滑坡的誘發(fā)機理、演化模式及預警預報機制，在地質(zhì)調(diào)查詳查工作中加強對斜坡微地貌及風化卸荷帶的調(diào)查，對預測預報這類具有隱伏性的順層基巖滑坡具有重大意義。

［1］南江縣氣象局決策氣象服務中心.［2011］第126期南江縣氣象信息快報［G］.四川南江:南江縣氣象局，2011.(Weather Service Center of Meteorological Bureau of Nanjiang County［2011］126，Letters of Meteorological Information［G］.Nanjiang:Nanjiang Bureau of Meteorology，2011.(in Chinese))

［2］南江縣國土資源局.南江縣沙河鎮(zhèn)將營村石板溝滑坡無人機航空影像圖(1∶1 000比例尺)［G］.四川南江:南江縣國土資源局，2011.(Land and Resources Bureau of Nanjiang County.Aerial Image Map of the Shibangou Landslide in Shahe Town，Nanjiang.(1∶1 000 Scale)［G］.Nanjiang:Land and Resources Bureau of Nanjiang County，2011.(in Chinese))

［3］中國地質(zhì)科學院探礦工藝研究所.汶川地震災區(qū)南江縣地質(zhì)災害詳細調(diào)查報告［R］.成都:中國地質(zhì)科學院探礦工藝研究所，2010.(Institute of Exploration Technology of CAGS.Detailed Investigation Report of Nanjiang Geological Disasters in the Wenchuan Earthquake［R］.Chengdu:Institute of Exploration Technology of CAGS，2010.(in Chinese))

［4］南江縣氣象局決策氣象服務中心.2011－7－4至2011－7－6氣象信息［G］.四川南江:南江縣氣象局，2011.(Weather Service Center of Meteorological Bureau of Nanjiang County.Meteorological Information from 2011－7－4 to 2011－7－6［G］.Nanjiang:Nanjiang Bureau of Meteorology，2011.(in Chinese))

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