甘建軍，樊俊輝，唐 春，萬程輝，劉至偉，李 健

(1. 南昌工程學院 鄱陽湖流域水工程安全與資源高效利用國家地方聯合工程實驗室，江西 南昌330099；2.江西省勘察設計研究院,江西 南昌 330000)

浙江遂昌蘇村滑坡基本特征與成因機理分析*

甘建軍1，樊俊輝2，唐 春1，萬程輝1，劉至偉1，李 健1

(1. 南昌工程學院 鄱陽湖流域水工程安全與資源高效利用國家地方聯合工程實驗室，江西 南昌330099；2.江西省勘察設計研究院,江西 南昌 330000)

2016年9月28日17：28，浙江省遂昌縣蘇村發(fā)生一處中型巖質滑坡，約40萬m3的巖土體從華上尖沖向桃源溪溝谷，摧毀了蘇村部分居民住宅并形成長約523 m，寬約536 m的堰塞體，最大堆積厚度達到20 m，造成重大損失。該文以工程地質分析為基礎，結合詳細地質調查、三維掃描、遙感解譯、室內試驗等手段，分析了蘇村滑坡的基本特征，并提出滑坡發(fā)生成因及機理的初步認識。結果表明：強降雨在I區(qū)促發(fā)碎裂基巖崩塌，在后緣形成長426 m、寬190 m的崩滑堆積體，滑動距離48 m,在鎖固段兩側擠出第一次加速；中部坡度大于60°的順層基巖在I區(qū)滑體沖擊下，沿153 m的滑道加速推進，形成滑坡的第2次加速；滑坡中前緣平緩地帶古滑體在上部滑體的沖擊下，復活面積達3 553 m2，滑距超過800 m，破壞性強；蘇村滑坡發(fā)生大規(guī)模擠出楔裂型巖質滑坡，促發(fā)古滑坡復活形成堰塞湖，這對類似地質條件區(qū)域滑坡的判定及防治具有重要意義。

順層巖質滑坡；擠出楔裂效應；地質分析；形成機理；蘇村滑坡；浙江遂昌

2016年9月28日17:28，浙江省麗水市遂昌縣蘇村發(fā)生大型滑坡，摧毀屋舍20余幢，死亡27人，公路交通中斷，水管及通信線路受損?；麦w前部高速滑入蘇村上村河流，形成高約20 m的堆積壩，堵塞河道約800 m，導致村中河流斷流24 h，河流形成的堰塞湖匯水3 km,水位上漲15～20 m，庫容約1 000萬m3。

據遂昌縣氣象臺數據，2016年9月14-16日，遂昌縣累計降雨量118.1 mm，受臺風“鲇魚”影響，9月27日10-29日10時，降雨達到157 mm，其中9月28日9時至12時出現強降雨，3 h降雨量就達57 mm。蘇村上村破崩石處后緣從2010年3月就開始崩滑，28日8-15時后緣加速蠕滑并向兩側擴展不斷有巖石滾落，下午17:35滑坡突然加速下滑，后緣滑體高速起滑，推動中部老滑坡體復活，匯入主滑帶加速沖入村前河流，并沖到河流對岸形成堰塞體。

1 滑坡區(qū)地質條件

蘇村滑坡區(qū)位于浙江省麗水市遂昌縣北界鎮(zhèn)蘇村北東處，屬于錢塘江上游的衢水流域?；聟^(qū)從地貌分區(qū)上屬于浙江南構造侵蝕中低山區(qū)的仙霞嶺-洞宮山中山亞區(qū)，山頂絕對高程871 m，地形相對高差513 m。蘇村上村(325 m)位于桃源溪兩側溝谷上，北東向以上斜坡以陡坡地貌為主，一般坡度45°～70°，岸坡植被一般發(fā)育。山體以白堊系熔結凝灰?guī)r夾中酸性熔巖、火山碎屑巖夾熔巖、流紋巖、正長斑巖、砂巖和第四紀碎塊石堆積物為主，熔結凝灰?guī)r及火山碎屑巖為滑面的底面，砂巖、第四紀碎塊堆積物為老滑坡體和新滑體主要組成物質?；麦w后緣70°～85°，滑體中部斜坡度為40°～60°，滑體前緣近河處較平緩，為12°～30°(圖1)[1]。

圖1 浙江省遂昌縣蘇村滑坡及分區(qū)示意圖

研究區(qū)出露地層為第四系崩滑堆積體、第四系殘坡積層及熔結凝灰?guī)r夾中酸性熔巖、火山碎屑巖夾熔巖。區(qū)內屬中亞熱帶季風性氣候，冬冷夏熱，四季分明。遂昌縣年平均降水量1 510 mm(1975-2012年統計)，年內各季節(jié)降水量分配不均勻，每年3-10月降水量約占年總量的73.8%。

滑坡區(qū)屬我國東部浙東華夏褶皺帶江山-紹興深斷裂帶以東的陳蔡遂昌隆起構造單元，華山尖背斜之西翼，背斜軸線方向NE10°，兩翼產狀對稱，傾角約30°。區(qū)內發(fā)育兩組X型的斷層，F1斷層走向90°，傾角75°，F2斷層走向與主滑方向近于平行，傾角25°；區(qū)內巖層受老構造運動擠壓變形，巖層中構造節(jié)理、風化裂隙等次生構造較為發(fā)育，致使巖石破碎，裂隙發(fā)育，主要有兩組，一組傾向45°，另一組傾向170°。滑坡后緣裂隙較平直，傾角30°～85°，坡體表層巖石結構碎裂，塊徑0.2～5.2 m，為滑坡的發(fā)育及發(fā)生提供了有利的地質條件。

白堊系建德群黃尖組(K1h)以熔結凝灰?guī)r夾中酸性熔巖為主，白堊系下統磨石群石嶺組(K1x)以灰紫色層狀火山碎屑巖夾熔巖、流紋質凝灰?guī)r、正長斑巖為主，在桃源溪右岸有數層深灰色、紫紅色泥質細砂巖、粉砂巖。這些巖石力學性質差、易風化、結構碎裂，為滑坡剪切破壞條件。下伏細粒二長花崗巖(ηγk1)堅硬，抗風化能力強，是破壞面及滑床的基本巖層?；缕茐拿婕跋路鼛r層總體產狀75°～130°∠12°～70°，為順層巖質滑坡[2]。

滑坡右側發(fā)育一條由北向南的蘇村后緣梯田溝，左側發(fā)育一條由華上尖至破崩石的沖溝，是滑坡區(qū)的天然排水溝，右溝縱坡降152～220‰，左溝縱坡降220～530‰。溝內平時水量主要是基巖裂水滲出，水量2～5L/s，左右溝發(fā)育諸多樹枝狀的支流，向滑坡體匯聚。

2 滑坡的基本特征

2.1 滑坡的形態(tài)特征

蘇村滑坡平面上呈“圈椅狀”，后緣陡峻，坡度75°～90°，壁高8～35 m。滑坡發(fā)生后，后緣滑體下呈“人”字形，左側主滑方向210～240°，滑坡前緣直抵河流對岸；右側次滑方向120～200°，延伸長度120～175 m。整個滑坡體縱向(SW-NE向)長850～1 600 m，寬(東西向)280～500 m。前緣剪出口高程318～352 m，高出原河床12～34m?；w的面積約23.5萬m2，體積約40.0萬m3,村前桃源溪自東向西流經滑坡前緣,河床呈“V”字型，切割深度3～20 m，寬約20～50 m。蘇村建立在滑坡前緣兩側，并有縣道X608從河谷右岸通過，公路邊坡高約3～12 m?；聟^(qū)地表植被較為發(fā)育，坡體右側及前緣均有煙草等經濟作物(圖2)。

圖2 蘇村滑坡工程地質平面圖

滑坡后緣屬于危巖滑移崩塌區(qū)(Ⅰ區(qū))，該滑坡在元朝時發(fā)生過一次滑坡災害，傷亡300多人；在2010年初又開始出現滑動，至2016年9月災前已經形成面積約2萬m2，體積約5萬m3的崩滑堆積體。災后崩滑堆積體垂直下座8～50 m，水平前移約40～50 m，在高程600～720 m處形成體積3萬m3滑坡堆積平臺，滑面為圓弧形，后緣陡壁高8～35 m，呈陡立狀。

滑坡中部為沖擊滑坡區(qū)(Ⅱ區(qū))，平面上近似喇叭形，上窄下寬，后緣頂端寬129～180 m，至前緣堆積體處寬為123～220 m，坡度約10～65°，縱向長約984.9 m,并在高程425 m處鎖固段遇阻滑向由225°轉為210°，滑坡左右兩側均見有高差2～5 m的深切割擦痕。

滑坡前緣為堆積區(qū)(Ⅲ區(qū))，平面上為扇形，堆積體長(南北向)220～650 m，寬(東西向)180～450 m，坡度10°～30°，厚度3～25 m，體積約30萬m3。

滑坡左側為不穩(wěn)定斜坡區(qū)(Ⅳ區(qū))，位于破崩石平面上呈心形，植被覆蓋較好，但崩滑體已經延伸到該區(qū)域，由該區(qū)域后緣毗鄰主滑體后緣，并有橫向滑坡裂縫，裂縫深度0.3～2 m，目前仍處于變形狀態(tài)(見圖1、圖2)。

2.2 滑坡的結構組成特征

滑坡區(qū)由華上尖至破崩石，巖性主要由第四系全新統滑坡殘坡積層(Q4de+el)、早白堊建德群黃尖組熔結凝灰?guī)r夾酸性熔巖(K1h)、西頭山組酸性火山碎屑巖夾熔巖(K1x)及侵入花崗巖(ηγk1)組成。根據巖性結構及物質組成特點，從剖面上可將滑體分為三類：(Q4de+el)(1)主要為碎塊石、粘性土，碎塊石母巖成分為砂巖，塊徑3～50 mm，棱角狀，土石比約4∶6，結構松散，厚度2～20 m,廣泛分布于滑坡后緣614 m平臺以上的Ⅰ區(qū)；熔結凝灰?guī)r夾中酸性熔巖(K1h)(2)以碎塊石、漂石、礫石為主，碎塊成分主要為凝灰?guī)r、熔巖、正長斑巖和流紋巖，主要分布了滑體中部(高程425～614 m)，漂石、塊石粒徑30～350 cm，碎裂結構，土石比約1∶9；酸性火山碎屑巖夾熔巖(K1x)(3)以碎塊石、粉質粘土為主，塊徑5～300 cm，棱角狀，土石比約3∶7；近桃源溪坡角下覆粉細砂，埋深；結構松散，厚度最大達28 m。

滑床面后緣呈圓弧滑動，中部平面滑動，前緣深埋堆積的特點。其中后部為土質圓弧滑坡，滑床面平均埋深約15 m，后緣陡壁擦痕明顯；中部為巖質平面滑坡，滑面埋深約3～7 m，優(yōu)勢結構面產狀210°∠30°；前緣堆積體反翹，最大埋深26 m，堆積長度246 m。

總體上講，蘇村滑坡屬綜合性順層巖質滑坡(圖3)，主要表現有：后緣為圓弧型蠕滑老滑坡，受臺風和強降雨影響，老滑坡積水起滑，在其剪出口高速沖出；后緣滑體起滑后，沖刷中部高陡邊坡巖土體，滑坡中部斷層發(fā)育，巖石受層理及節(jié)理控制，結構松散，滑體在平滑層面上加速掀蓋下滑，滑距約640 m，費時約80 s,滑速高達8 m/s,屬于高速滑坡；滑體的古滑坡體規(guī)模大，巖石碎塊堆積于坡體前緣，極不穩(wěn)定；滑體沖擊力大，以碎塊石為主，含粘性土、腐殖土被逆沖掩于對岸[3]。

圖3 蘇村滑坡工程地質剖面圖

3 蘇村滑坡的成因分析

現場調查分析表明，蘇村滑坡高差超過500 m，受降雨、地形地貌與地質條件的綜合影響，啟滑初速度大，勢能足，成因機制復雜，具有獨特的變形破壞特征和動力特征，并且仍有超過8萬m3的不穩(wěn)定結構體(見圖1)。

3.1 后緣碎石土滑坡體(Ⅰ區(qū))的水墊與擠出效應

后緣古滑坡區(qū)域(Ⅰ區(qū))為構造侵蝕中山地貌，受新構造運動影響，斷裂構造發(fā)育，“圈椅狀”凹槽堆積了規(guī)模超過5萬m3的碎石土，基底為透水性很差的熔結凝灰?guī)r，極有利于匯水，形成了類似于“浴缸”原理的“頂托”作用和“水墊效應”(黃潤秋，2005)；據遂昌資料分析，研究區(qū)2016年9月份有13 d都在降雨，全月只有2 d晴天，滑坡成災時間與降雨累積效應具有一定的相關性[4](圖4)。

圖4 滑坡區(qū)9月份降雨量統計分析圖

圖5 蘇村滑坡三維掃描分析圖

當滑坡在降雨累進性破壞作下，大量的碎石土在641平臺的較窄出口(寬約150 m)擠出，形成“束口”效應，而且641 m平臺出口中間出露寬約60～70 m的侵入巖，這些巖石密度大，硬度大，起到阻流和分流作用，使滑體分別左右兩側深V型切割峽谷“擠出”，增大了滑體的流速和沖刷力，在南東向形成了一個長3.2 m，平均深度約11 m堰塞湖(圖5)。

3.2 滑坡中上部(Ⅱ區(qū))的楔裂與切割沖刷效應

Ⅱ區(qū)位于高程380～641 m之間的區(qū)域，以薄-中厚層狀熔結凝灰?guī)r夾中酸性熔巖為巖體深大節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體為順層層狀塊裂結構，區(qū)內巖體主要發(fā)育有兩組陡傾角構造裂隙：L1產狀為230°∠25°，3～5條/m，裂面較平直，張開度0.6～3.5 cm，局部泥質充填，延伸長度1.5 m以上；L2產狀為260°∠75°，2～5條/m，裂面略彎曲，張開度0.4～2.8 cm，無充填，延伸長度1.8～16 m。L1結構與坡向基本一致，是控制斜坡穩(wěn)定性優(yōu)勢結構面，加之坡陡巖脆，易發(fā)生壓彎及隆起現象；而L2產狀與F1斷層產狀相同，在完全切割了斜坡坡趾處的巖層，有利于巖體的碎裂化，有助于該區(qū)巖體的變形破壞。該順層結構還有利于Ⅰ區(qū)匯水及細粒土沿著順層裂隙滲入，在高壓水石混合體的楔入作用下，具有楔裂效應，層狀碎塊巖體被剝離，掀蓋及滾落下滑，形成了大量碎塊石堆積體，在坡度大于50°巖體沖刷切割溝谷兩側巖體，切割深度最高達35 m[5](圖5)。

3.3 滑坡中下部(Ⅲ區(qū))古滑體的復活與軟弱基底剪出口效應

Ⅲ區(qū)滑體位于高程380 m地段至蘇村上村，據現場調查及勘查，該區(qū)為古滑坡體碎石滑覆堆積體，厚度5.66～25.18 m，古滑體上橫向裂縫寬0.3～1.2 m，滑坡前緣南側有鼓丘、隆升及鼓脹裂縫，孔隙度大，結構碎裂；在滑坡右側農田有反翹地形，山坡可見大量的“馬刀樹”，樹林中間雜大量古滑坡碎塊石，在“9.28”蘇村滑坡中上部滑體的推動下，這些古滑體發(fā)生了復活，有利于滑坡的迅速下滑。在近桃源溪斜坡趾尖區(qū)域，受北東向斷層F2控制，下伏5.6～12.7 m砂卵石及3.3～9.7 m厚的砂巖，這兩種地層組成了滑坡的軟弱基底，抗剪強度較低，在滑體沖擊下，迅速剪出，加速了滑體的發(fā)生[6]。

4 滑坡形成演化過程分析

基于上述現場勘查及工程地質分析，初步判定蘇村滑坡變形破壞主要受到連續(xù)降雨的累積效應觸發(fā)，在坡頂平臺匯水、頂托，滑體受到束口遇錨固體受阻形成擠出效應，隨即在坡面產生楔裂-沖刷-切割效應，推動中下游古滑坡體復活，其演化特征如下。(1)百萬年以前，麗水-祝村水東一帶的火山運動發(fā)育，淺灰塊狀沉凝灰?guī)r侵入到三疊系地層中，蝕變成酸性巖屑坡玻屑角礫凝灰?guī)r，地殼迅速抬升；到幾十萬年前，龍泉-遂昌斷隆蘇村段基底褶皺強烈，NNEE斷裂和EW向斷裂在蘇村北東側錯發(fā)育，并在地層錯動和河流快速侵蝕切割綜合作用下，形成了不對稱的“V”字形的峽谷和河谷地形地貌，在谷坡臨空面產生卸荷回彈，而順層的硬質熔巖易發(fā)生脆性破壞，并在卸荷過程產生應變能；在隆起巖體中，構造應力和卸荷回彈產生壓致拉裂縫，在降雨作用下斜坡淺表巖土體會產生崩滑堆積，殘留在后緣平臺(圖6a)。

(2) 在長期降雨累積效應作用下，斜坡淺表體自重增加，加之水流的滲透、沖刷，斜坡中壓致裂縫被掏空，斜坡體失穩(wěn)，加速崩滑堆積于坡腳，因而641平臺的堆積體規(guī)模越來越大；當堆積體容量超過平臺的承載容量時，孔隙水壓力迅速增加，抗剪強度降低，浸泡在潛在滑動面上的堆積體被“頂托”，當發(fā)生極端降雨時，在滑體自重和雨水增量的共同作用下，“懸浮體”以一定的初速度被推出平臺。這些懸浮泥水流及碎屑物楔入到順向縱張節(jié)理中，起了鼓脹充填的作用，使順向巖體沿層面剝離，進行蠕動和脹裂，促進軟弱結構面的延伸乃至貫通，當原始的泥水流的“楔入”順層基巖層理、節(jié)理裂隙，具有一定的加速度，促進軟弱結構面的加速貫通，巖體被“掀蓋”和碎裂，斜坡發(fā)生粘滑[7](圖6b)。

(3) 由于斜坡中上部的巖體為順層陡峭基巖滑坡，形成一個天然的加速滑道，混雜著泥水和巖體進一步加速，高速楔入到巖石節(jié)理裂隙當中，將淺表巖層“掀開”和“撕裂”，并沖刷切割中下部的巖土體，形成深切拉槽破壞。加之中下部是巖質古滑坡體，結構松散，裂隙度大，泥水直接滲入潛在滑動面，形成地下水富集的基巖頂面，迅速降低基底面的抗剪強度，沿著傾向下游的坡面形成了一定的動水壓力，使殘留淺表的古滑體與高速沖下的碎塊石整體滑動，形成一個突發(fā)性強、沖擊力巨大的大型滑坡災害(圖6c)。

圖6 蘇村滑坡形成演化過程示意圖

(4) 在基底流動的地下水流到斜坡址尖時，巖性由熔結凝灰?guī)r轉為厚度較大的砂土和力學性質相對較差的砂巖，由于礫土滲透系數中等，具有一定的吸水儲水功能，導致基底含水量大大地增加，孔隙水壓力也增強，抗剪強度迅速降低，形成剪出牽引蠕滑，以上共同作用導致堆積體拋射堆積，在桃源溪形成堰塞壩(圖6d)。

5 結論與建議

(1)蘇村滑坡是受特大暴雨而誘發(fā)的順層巖質滑坡，目前正處于發(fā)展期(壯年期)。因構造作用和差異性地殼抬升作用導致華上尖滑坡坡積物豐富，區(qū)內存在可能參與滑動的物源有增加的趨勢，一旦再次遭遇強降雨，再次暴發(fā)滑坡的可能性極大。

(2)蘇村滑坡發(fā)生過程中，降雨的累進性效應起到重要的作用。在華東、華南中低山地區(qū)，特別是武夷山、懷玉山及羅霄山山脈沿線，類似于蘇村滑坡的斜坡分布較為廣泛。2015年5月在贛南山區(qū)花崗巖因降雨誘發(fā)了大量的順層滑坡，統計資料表明，當連續(xù)降雨量達到150 mm以上時，就會誘發(fā)花崗巖中的順層滑坡。這些滑坡還具有多發(fā)性的特征，因此，研究此類滑坡具有現實意義[8]。

(3)該滑坡形成演化過程分明，滑坡是一個外因與內因的綜合影響形成的結果[7]。除了降雨這個誘因之外，特殊的地形地貌、地層巖性及地質構造等地質條件是滑坡形成的重要基礎。蘇村滑坡后緣碎裂巖體崩滑于坡腳形成堆積體，在降雨作用下滑面摩擦降低，率先失穩(wěn)啟動，并擠出口遇堅硬巖體向兩加速，在中部陡峭順層基巖楔裂加速，沖擊中前緣古滑體復活，促進熔巖碎裂高速下滑。從防災減災的角度，研究此類地形地貌的斜坡體在降雨作用下的啟滑識別與防治，特別是降雨量與順層熔巖坡體穩(wěn)定性、初滑擠出效應與不同角度巖層的楔裂程度對應關系等，將助于對這類滑坡危險性作出正確的評價[9]。

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Abstract:At 17:28 of September 28, 2015, a medium-sized landslide triggered by the heavy rainfall in Sucun, Suichang county of Zhejiang Province, causing heavy casualties and property loss. The volume of the instability rocks is about 4.0×105 m3 and it runs form the Huashang ridge to the Taoyuanxi valleys. The mudstone barrier dam is 523m long, 536m wide and the largest thickness of deposit is 15m. On the basis of geologic analysis, combined with the detailed geologic investigation, 3d scanning, remote sensing, laboratory test and other means, the basic features and mechanism of formation of Sucun landslide has analyzed in this paper, and put forward causes and mechanism of landslide by preliminary understanding. The results show that: There are two accelerations at Sucun landslide from the time. The heavy rainfall in the area I had contributed to cataclastic rock collapse, then accumulation near trailing fault of landslide. The deposit of collapse is 426m and 190m wide, it's sliding distance 48m, for the first time of extrusion speed in beam mouth. Such deposits sailed down the middle bedding rock body slope which is 60 degrees and 153m long, the speed accelerates quickly, this is the second slide speed; The ancient sliding body in the front flat has impact of the upper sliding body, resurrection area about 3533m2, slide distance more than 800m and destructive stronger. The Sucun landslide begins to mass extrusion wedge fracture rock slope, and it has promote the ancient landslide revivification and block up river channel to form barrier lake, which is of great significance that is the research about other similar geological condition of landslides and prevention.

Key words:consequent rock landslide; extrusion wedging effect; geological analysis; formation mechanism; Sue village landslide; Suichan county in Zejiang province

Sucun Landslide in Suichang County of Zejiang Province: Characteristicesand Failure Mechanism

GAN Jianjun1, FAN Junhui2, TANG Chun1, WANG Chenhui1, LIU Zhiwei1and Li Jian1

(1.NanchangInstituteofTechnology,National-LocalJointEngineeringLaboratoryofWaterEngineeringSafetyandEfficientUtilizationofResourcesinPoyangLakeWatershed,NanchangInstituteofTechnology,Nanchang330099,China; 2.SurveyandDesignInstituteofJiangxiProvince,Nanchang330099,China)

甘建軍，樊俊輝，唐春，等. 浙江遂昌蘇村滑坡基本特征與成因機理分析[J]. 災害學，2017，32(4)：73-78. [GAN Jianjun , FAN Junhui, Sucun Landslide in Suichang County of Zejiang Province: Characteristices and Failure Mechanism[J]. Journal of Catastrophology，2017，32(4)：73-78.

10.3969/j.issn.1000-811X.2017.04.012.]

X43；P642.23

A

1000-811X(2017)04-0073-06

2017-02-28

2017-05-31

國家自然科學基金應急管理項目(41641023)；江西省自然科學基金(20161BBG70051)；江西省教育廳科技項目(GJJ151124)；江西省交通廳科技項目(2016H0022)；江西省水工程安全與資源高效利用工程研究中心開放基金重點項目(OF201603)

甘建軍(1975-)，男，江西永新人，博士，講師，主要從事地質災害和邊坡穩(wěn)定性的研究和實踐工作.E-mail: scdkj2006@126.com

10.3969/j.issn.1000-811X.2017.04.012