(四川省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院，成都，611731)

1 工程概況

四川平昌縣江家口水庫為渠江流域防洪規(guī)劃的12座水庫之一，位于通江河左岸支流澌灘河下游的峽谷河段，該水庫開發(fā)任務(wù)以防洪為主，結(jié)合發(fā)電。水庫樞紐位于平昌縣界牌鄉(xiāng)與喜神鄉(xiāng)交界的趙家河口下游，距平昌縣城約90km。水庫設(shè)計(jì)正常蓄水位407.00m，壩型為瀝青混凝土心墻堆石壩，最大壩高98.00m，總庫容18342萬m3，電站裝機(jī)23MW。水庫區(qū)由澌灘河主庫及趙家河、新橋河等支庫組成，回水長度23.4km。

2 氣象及地質(zhì)概況

2.1 氣象

工程區(qū)一帶屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，在地區(qū)分布上，降水量受高程的影響，具有隨高程增加而降水量增大的特點(diǎn)。根據(jù)場地區(qū)所在地附近的通江氣象站資料統(tǒng)計(jì)，多年平均氣溫16.6℃，多年平均降水量1180.8mm。降雨量主要集中在6～9月，屬大巴山暴雨區(qū)核心地帶，降雨的集中分布為邊坡地下水急劇抬升提供了充足條件。

2.2 地形地貌

庫壩區(qū)為典型的中低山峽谷區(qū)，河谷多呈狹窄的“V”型谷，河谷基本對稱。山頂高程620m～1330m，相對高差275m～945m。庫區(qū)一帶兩岸地形多呈臺階狀，一般斜坡或緩臺地分布有崩坡積層、坡殘積層和地滑堆積層，陡坡段大多基巖裸露。

2.3 地層巖性

工程區(qū)巖性除第四系覆蓋層外，基巖為侏羅系上統(tǒng)蓬萊鎮(zhèn)組灰～灰紫色長石細(xì)砂巖與紫紅色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖不等厚互層。

2.4 地質(zhì)構(gòu)造

工程位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺四川臺坳東北部之川北、川中臺拱與川東陷褶束三構(gòu)造帶的復(fù)合部位。構(gòu)造形跡以寬緩隔檔式褶皺為主，斷裂不發(fā)育，屬四川盆地弱活動(dòng)斷裂構(gòu)造區(qū)。歷史地震資料表明，最大的地震影響烈度為Ⅵ度。庫壩區(qū)一帶褶皺主要為云頂寨沿山場向斜、秦家河背斜，兩褶皺核部均大角度穿過澌灘河主庫區(qū)。

受背、向斜影響，庫尾至下向家壩(秦家河背斜核部)巖層傾角為15°～26°，下向家壩至萬家溝(云頂寨沿山場向斜核部)段巖層傾角為6°～17°，萬家溝至壩址段巖層傾角為4°～15°。據(jù)統(tǒng)計(jì)，庫區(qū)巖體中除層面裂隙外，主要發(fā)育NW、NE向兩組構(gòu)造裂隙，不同構(gòu)造部位裂隙走向差異大，但傾角基本為陡傾角，地表調(diào)查長度數(shù)米到十多米不等。庫區(qū)大多為斜向谷、橫向谷，少部分為順向谷，順向邊坡段主要分布在壩址區(qū)～雙灘子左岸、王家壩、袁家壩、秦河鄉(xiāng)左岸一帶，總長10km多，占庫岸總長度約15%。

3 滑坡特征及成因分析

3.1 滑坡特征與分布

根據(jù)工程區(qū)內(nèi)調(diào)查，區(qū)內(nèi)滑坡發(fā)育，規(guī)模大小不等，根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查與工程有關(guān)且有工程意義的滑坡有15個(gè)。15個(gè)滑坡按體積規(guī)模劃分：上千萬級的巨型滑坡有1個(gè)(袁家壩滑坡)，百萬級的大型滑坡有6個(gè)，數(shù)十萬級的中型滑坡有8個(gè)；按巖土性質(zhì)來劃分：1個(gè)崩坡積覆蓋層滑坡，14個(gè)基巖滑坡；按滑坡機(jī)理來劃分：蠕滑拉裂型覆蓋層滑坡1個(gè)，基巖順層滑移拉裂型滑坡11個(gè)，平推式基巖滑坡2個(gè)，旋轉(zhuǎn)式滑移拉裂型基巖滑坡1個(gè)(袁家壩滑坡)?；w厚度大多為數(shù)米至二十余米，少數(shù)達(dá)50m～80m(秦河3#滑坡、袁家壩滑坡)。滑體土多為假基巖、孤塊碎石土等，其中有4個(gè)滑坡滑體大部分為孤塊碎石土，其余11個(gè)滑坡滑體為假基巖、孤塊碎石土。

在庫區(qū)中部云頂寨沿山場向斜核部一帶，巖層傾角平緩，傾角一般為2°～7°，其余為9°～26°。據(jù)調(diào)查，云頂寨沿山場向斜核部巖層平緩，滑坡較少，其類型為平推式滑坡，一般厚度小，規(guī)模較小，巖體完整性保存較好；庫區(qū)該向斜上下游一帶順向坡段滑坡廣泛分布，主要為順層滑移拉裂型滑坡，規(guī)模大小不一，小的只有幾百m3，大者達(dá)近億m3；橫向坡、反向坡段多為崩塌堆積，少數(shù)產(chǎn)生二次滑動(dòng)，其規(guī)模一般較小。

3.2 成因分析

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，大屋坡滑坡為推移式崩坡積堆積物滑坡，其余滑坡為基巖滑坡，本文重點(diǎn)分析基巖滑坡成因。

工程區(qū)巖性為砂巖與泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖(泥巖)不等厚互層，砂巖類屬中硬巖～堅(jiān)硬巖，泥石類屬軟巖類。工程區(qū)大部分粉砂質(zhì)泥巖含砂重、含鈣質(zhì)物重，多屬較軟巖類，但巖體中部分夾有幾毫米～幾厘米厚(少部分十多二十厘米)的泥巖(本文稱之為純泥巖)，且分布廣泛。純泥巖多為紫紅色，屬軟巖～極軟巖，易崩解，手摸滑感明顯，部分頁理發(fā)育，根據(jù)壩址區(qū)試驗(yàn)資料類比，部分具有弱膨脹性，個(gè)別為中等膨脹性，純泥巖的廣泛分布為軟弱夾層、滑坡群的形成創(chuàng)造了有利條件。

區(qū)內(nèi)巖性軟硬相間，構(gòu)造擠壓過程中泥石類多易形成層間擠壓破碎帶軟弱夾層，后期遇水軟化長期作用下強(qiáng)度進(jìn)一步降低，其類型多為巖屑夾泥型和泥夾巖屑型，少部分在地下水強(qiáng)烈作用下為泥型，尤其是純泥巖形成的層間擠壓破碎帶，地下水作用下性狀更差。軟弱夾層發(fā)育頻率變化較大，根據(jù)鉆孔綜合統(tǒng)計(jì)分析，風(fēng)化巖體內(nèi)平均每3m～6m有一條，新鮮巖體平均每5m～20m有一條，平臺、斜坡段比陡崖段發(fā)育頻率高，泥巖類比砂巖類發(fā)育頻率高。軟弱夾層的形成，為滑坡形成的必備條件之一，根據(jù)綜合分析，本工程區(qū)主要為順層滑移——拉裂型、平推式滑坡兩類。

順層滑移拉裂型：多發(fā)生于巖層傾角小于邊坡坡角的邊坡。邊坡巖體在自重應(yīng)力作用下，沿下伏軟弱面向坡臨空方向產(chǎn)生緩慢而持續(xù)的變形，當(dāng)在邊坡自重應(yīng)力及其它外營力共同引起的剪應(yīng)力近于軟弱面的抗剪強(qiáng)度后，邊坡會加速變形，在降雨作用下沿已有的長大松動(dòng)卸荷裂隙拉裂破壞最終產(chǎn)生滑坡。

平推式滑坡：多發(fā)生于近水平巖層中。受構(gòu)造擠壓和邊坡重力場影響，除巖層層面外，巖體中還發(fā)育有兩組近乎垂直的長大陡傾結(jié)構(gòu)面，主要一組近乎平行于巖層走向，另一組近乎平行于巖層傾向，這兩組結(jié)構(gòu)面將巖體分割成層狀不穩(wěn)定塊體。在降雨條件下，裂隙會迅速充水，產(chǎn)生一定的水頭壓力，再加上雨水對滑帶的軟化，引起邊坡失穩(wěn)。

4 滑坡識別與探討

工程區(qū)大部分為老滑坡，地表已經(jīng)改造，僅少數(shù)近期復(fù)活，天然狀態(tài)下穩(wěn)定性大多較好，引起了工作中的認(rèn)識偏差，通過工作中不斷總結(jié)才加以完善。傳統(tǒng)教科書式滑坡的主要特點(diǎn)如：雙溝同源(圈椅狀地形)、馬刀樹、醉漢林、拉裂縫、拉裂階坎、前緣巖層反翹、前緣有異常泉水，地形零亂等，這多是新滑坡特點(diǎn)，而本工程多為老滑坡，很多特點(diǎn)是沒有的，野外識別依據(jù)總結(jié)如下：

(1)覆蓋層大面積分布段

在山區(qū)工作中若遇到覆蓋層大面積出露，且陡坎也見不到基巖出露，或零星出露的基巖產(chǎn)狀也不太正常，一定要引起重視，分析其成因。

(2)大孤石大片分布

工程區(qū)滑坡前緣河床岸邊、滑體表層多有大孤石分布。

①滑坡大孤石部分具有一定方向性，基本能看到原始巖體整體特征，也可通過還原分析大孤石成一整體層狀巖體，這是由于基巖滑動(dòng)后停下來就近解體形成的，而崩坡積堆積的大孤石是很凌亂的，沒有一定的方向性。另外大孤石長軸方向大都與地面平行，若發(fā)現(xiàn)長軸是直立的，也易讓人想到是緩慢滑動(dòng)才可能形成。庫區(qū)雙灘子一平緩岸坡覆蓋層堆積體表層見一直立孤石，結(jié)合現(xiàn)場特點(diǎn)初步認(rèn)為可能是滑坡堆積物，后經(jīng)鉆探證實(shí)初判正確。

②野外見到大孤石一定要想到是怎么來的，若有大片孤石分布，首先要想到是滑坡可能性，然后進(jìn)一步詳細(xì)調(diào)查、識別，進(jìn)行排除。尤其是在較緩的斜坡上大孤石大量分布，一般不能直接理解成崩坡積堆積物，可初步分析是原巖卸荷松馳解體就近堆積，還是滑坡形成的，應(yīng)進(jìn)一步找依據(jù)；若是后緣有高陡邊坡，產(chǎn)生崩塌經(jīng)過高速運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為碎屑流才是崩積物的可能，事實(shí)上這種堆積體下面多存在滑面或細(xì)粒物連續(xù)分布帶，在特定的條件下也會轉(zhuǎn)化為滑坡。

③地形特點(diǎn)：大孤石除少量巖體就近解體外，孤石運(yùn)移較遠(yuǎn)，一定要有大的動(dòng)能，若地形較緩(小于25°～30°)且后緣也無高陡邊坡，是無法靠滾動(dòng)搬運(yùn)很遠(yuǎn)的，還有可能是崩滑堆積，這實(shí)際上也是滑坡的一種。

(3)滑坡地表有多級平臺

滑坡形成后多有多次滑動(dòng)，形成多級小平臺及拉裂階坎。實(shí)際上山區(qū)地形平臺形成多為三種：①階地、侵蝕夷平面、侵蝕基巖基座；②平緩巖層基巖(巖體較堅(jiān)硬)侵蝕剝蝕后形成；③滑坡形成平臺。工作中常要根據(jù)區(qū)內(nèi)特點(diǎn)，綜合分析平臺是滑坡平臺的可能性。在有利于滑坡的順向坡(巖層傾角10°～35°為主)地段，平臺地形一定要多加注意，筆者在多個(gè)工程中通過這點(diǎn)發(fā)現(xiàn)有老滑坡的存在。

(4)滑坡后緣滑床多為陡壁、有拉陷槽或小平臺

現(xiàn)場調(diào)查滑坡后緣有陡壁分布是大量存在的，且存在拉裂凹槽，現(xiàn)多被后期崩坡積物堆積成緩斜坡、平臺?，F(xiàn)場要注意崩坡積形成的邊坡后緣是無小平臺的(除非已滑動(dòng)過)，總體地形呈倒三角形，坡度一般在25°～30°以上。

(5)滑坡前緣河床一帶形成小型堰塞湖，堆積有小堰塞體，下游有跌水

這是由于川東一帶河床地形較為平緩，滑坡堵河后不易被水流完全沖走，堆積成小的堰塞體，下游有緩的跌水。當(dāng)發(fā)現(xiàn)河床中上游有平坦的河凼，下游有跌水時(shí)一定要分析是否是崩塌、滑坡堵、山洪流等堵塞河道造成的。

(6)前緣巖層的反翹

前緣巖層的反翹是滑坡主要特點(diǎn)，實(shí)際上現(xiàn)場很多滑坡也沒有。但應(yīng)注意與小構(gòu)造形成的反翹區(qū)分開來，其它工程中有時(shí)遇到巖層反傾以為是滑坡，后面證實(shí)是構(gòu)造造成的。

(7)河道的突然轉(zhuǎn)灣或微地形向?qū)Π锻怀?/p>

平面地形圖或衛(wèi)星地圖發(fā)現(xiàn)有此現(xiàn)象且邊坡是覆蓋層分布的要多注意，若河邊孤石較多有可能是滑坡、崩塌堵河后河流改道形成的。

(8)微地形地貌協(xié)調(diào)性分析

微地形地貌協(xié)調(diào)性分析是地質(zhì)野外認(rèn)識的精髓，野外見到微地形異常現(xiàn)象最好思考一下這是為什么。一般觀點(diǎn)而言，地形地貌主要受巖性及構(gòu)造控制，實(shí)際上微地形地貌也受物理地質(zhì)現(xiàn)象控制，常見的如風(fēng)化、滑坡、崩塌、泥石流等，反過來根據(jù)已有的微地形地貌反推測地質(zhì)現(xiàn)象。地質(zhì)工作中應(yīng)根據(jù)掌握的已有地質(zhì)資料，根據(jù)微地形地貌推測可能存在的地質(zhì)現(xiàn)象及可能存在的地質(zhì)問題。前面講的大孤石分布、小平臺、后緣陡壁、拉陷槽、圈椅狀地形、覆蓋層邊坡“大肚皮”現(xiàn)象等都是滑坡的特點(diǎn)，特例如下：

①大屋坡滑坡：上下游地形一帶基巖地形較為平順，而該段有地形明顯突出，呈一“大肚皮”現(xiàn)象，且遠(yuǎn)見有大孤石分布和小平臺發(fā)育，易讓人想到可能是滑坡。

②袁家壩滑坡：袁家壩滑坡右側(cè)遠(yuǎn)觀為順向坡，大孤石呈長條帶狀沿山脊斜坡分布，左后緣側(cè)平面呈“V”字型陡壁凹槽均讓人覺得反常，讓人不可思議，待前緣確定為滑坡后，且邊坡中部也有多級小平臺，就聯(lián)想可能整體為一巨形滑坡，根據(jù)后期鉆探證實(shí)是對的。

重點(diǎn)是地形的反常性：大孤石呈長條帶狀順層沿山脊斜坡分布；“V”字型陡壁凹槽，實(shí)際上我們見的很多溝谷由于水流沖刷是上面狹窄，下面寬，而現(xiàn)實(shí)剛好相反。

(9)風(fēng)化狀態(tài)突變性(或巖體完整性突變性)

鉆探證實(shí)很多基巖滑坡體或變形體是全強(qiáng)、弱風(fēng)化巖體或巖體完整性差、破碎，在滑動(dòng)界面突然下部就新鮮完整了；而一般巖體地段風(fēng)化是漸變的，隨著深度增加巖體越新鮮完整，在一定區(qū)域內(nèi)風(fēng)化深度差別也不會太大。工作中若遇到風(fēng)化帶突變或深度差別太大就一定要分析其原因。

5 結(jié)語

工程邊坡問題是工程建設(shè)最重要的工程問題之一，滑坡又是邊坡工程中最常見又難以完全認(rèn)識的問題，很多工程都因滑坡問題而增加工程投資、影響工程效益、造成了當(dāng)?shù)丨h(huán)境破壞。各個(gè)地區(qū)地質(zhì)環(huán)境差異較大，其地質(zhì)災(zāi)害特點(diǎn)也有差異，在一個(gè)地區(qū)開展勘察工作時(shí)，應(yīng)根據(jù)發(fā)現(xiàn)的已知滑坡特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，對可疑地段進(jìn)一步識別。在四川紅層地區(qū)進(jìn)行勘察工作時(shí)，對覆蓋層(有大孤石)大面積分布、大孤石來源、平臺的分布、微地形地貌異常、巖層產(chǎn)狀變化異常、純泥巖的分布、鉆孔巖心風(fēng)化帶異常等方面應(yīng)進(jìn)行重點(diǎn)分析評估，查找邊坡是否是滑坡形成的依據(jù)。