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川東巴中市恩陽(yáng)區(qū)近水平土質(zhì)滑坡破壞模式及專(zhuān)業(yè)監(jiān)測(cè)預(yù)警

2023-11-05 05:48李乾坤程英建
鉆探工程 2023年5期
關(guān)鍵詞:后緣土質(zhì)前緣

李乾坤,苗 朝,程英建,張 勇

(1.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院探礦工藝研究所,四川 成都 611734;2.自然資源部地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)防控工程技術(shù)創(chuàng)新中心,四川 成都 611734)

0 引言

四川省巴中市恩陽(yáng)區(qū)屬于川東北典型紅層地區(qū)。紅層在我國(guó)分布廣泛,主要指在侏羅紀(jì)、白堊紀(jì)、三疊紀(jì)和古近紀(jì)形成的,主色調(diào)為紅色的泥巖、粉砂巖和砂巖等巖性的一套陸相、湖相及河湖交替相碎屑巖。川東北滑坡主要分為以下2 種:一類(lèi)是近水平(3°~10°)巖層平推式滑坡,另一類(lèi)是緩傾(10°~20°)堆積層土質(zhì)滑坡[1]。

近水平巖層平推式滑坡,最早由張倬元等[2]提出其成因模式,認(rèn)為滑坡后緣裂隙填充水的水平側(cè)壓力和滑面底部的浮托力是誘發(fā)此類(lèi)滑坡的主要因素。范宣梅等[3]對(duì)平推式滑坡的啟動(dòng)機(jī)制和啟動(dòng)判據(jù)公式進(jìn)行了驗(yàn)證。黃潤(rùn)秋等[4]提出在平緩地層內(nèi)產(chǎn)生的大規(guī)模的滑坡,是由地下水的頂托、水墊效應(yīng)和裂隙水壓力對(duì)構(gòu)造裂隙的“楔裂”、“撕開(kāi)”起主導(dǎo)作用而形成的。趙勇等[5]計(jì)算了平推式滑坡的啟動(dòng)水頭,得出平推式滑坡的啟動(dòng)條件為臨界水頭hcr小于滑面到地面的距離d。郭曉光等[6]提出U 形槽模式多級(jí)平推式滑動(dòng)理論,認(rèn)為多級(jí)平推式滑坡存在牽引后退式和推動(dòng)前進(jìn)式2 種不同的啟動(dòng)和運(yùn)動(dòng)模式。

緩傾堆積層土質(zhì)滑坡是川東北紅層區(qū)強(qiáng)降雨后誘發(fā)數(shù)量最多的一類(lèi),2011 年的一場(chǎng)強(qiáng)降雨曾引發(fā)四川南江縣上千處緩傾堆積層土質(zhì)滑坡[1]。李江等[7]對(duì)緩傾土質(zhì)滑坡的發(fā)育環(huán)境、分布規(guī)律和影響因素進(jìn)行了研究,認(rèn)為降雨是誘發(fā)此類(lèi)滑坡的主要因素。張明等[8]認(rèn)為川東紅層緩傾土質(zhì)滑坡破壞失穩(wěn)是靜水壓力和滑帶土剪切強(qiáng)度降低共同作用的結(jié)果。王維早[9]通過(guò)模型試驗(yàn)得出的結(jié)論為:緩傾土質(zhì)滑坡多發(fā)生在3~5 m 厚度。成國(guó)文等[10]對(duì)萬(wàn)州近水平地層區(qū)堆積層滑坡進(jìn)行了研究,詳細(xì)分析了其物質(zhì)來(lái)源、結(jié)構(gòu)成因、形成模式以及變形破壞特征,指出了近水平地層的堆積體滑坡存在多級(jí)剪切帶。周云濤等[11]研究了特大型近水平崩積層滑坡的破壞特點(diǎn),認(rèn)為超孔隙水壓力是滑坡破壞的誘因,并推導(dǎo)了考慮超孔隙水壓力的滑坡穩(wěn)定性系數(shù)表達(dá)式。

近年來(lái)巴中市恩陽(yáng)區(qū)由于受強(qiáng)降雨和人類(lèi)工程活動(dòng)的影響,發(fā)育了大量的近水平的淺表層土質(zhì)滑坡,這類(lèi)滑坡具有坡度及傾角較緩(通常小于10°),突發(fā)性、隱蔽性較強(qiáng)等特點(diǎn)。因此本文在分析滑坡孕災(zāi)背景條件的基礎(chǔ)上,開(kāi)展恩陽(yáng)區(qū)境內(nèi)近水平土質(zhì)滑坡的地質(zhì)模型和變形破壞模式研究,并對(duì)典型滑坡開(kāi)展專(zhuān)業(yè)監(jiān)測(cè)預(yù)警示范。

1 近水平土質(zhì)滑坡孕災(zāi)地質(zhì)條件

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,從地形地貌、滑體結(jié)構(gòu)、地層巖性等方面對(duì)巴中恩陽(yáng)近3 年(2020—2022 年)新增的25 處近水平土質(zhì)滑坡進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析,得出該類(lèi)滑坡的基本特征如下:

(1)滑坡平均坡度在10°以內(nèi),由于地形坡度較緩,因此這類(lèi)滑坡表面大多經(jīng)過(guò)農(nóng)耕改造,呈階梯狀地形,每級(jí)階梯寬度在3~8 m 之間(見(jiàn)圖1)。

圖1 近水平土質(zhì)滑坡地形特征(攝于滑坡中部)Fig.1 Topographic features of near-horizontal soil landslides(taken in the middle)

(2)滑體土主要構(gòu)成物質(zhì)為含碎石粉質(zhì)粘土,碎石含量較少,占3%~5%,以粉質(zhì)粘土為主?;虑熬壨馏w較薄,多在0.5~3 m 之間,后緣土體較厚,大多在8~12 m 之間(見(jiàn)圖2)。

圖2 近水平土質(zhì)滑坡土體結(jié)構(gòu)特征(攝于滑坡前緣)Fig.2 Soil structure characteristics of near-horizontal soil landslide(taken at the front)

(3)滑坡前緣存在天然形成或由人工開(kāi)挖形成的高陡臨空面,臨空面高度多在5~15 m 之間,巖、土分界面清晰,下伏基巖為厚—中厚層砂巖、泥巖互層,巖層傾角3°~5°(見(jiàn)圖3)。

圖3 近水平土質(zhì)滑坡臨空面特征(無(wú)人機(jī)航拍)Fig.3 Characteristics of free face of near-horizontal soil landslide(drone photography)

基于以上調(diào)查分析結(jié)論,建立近水平土質(zhì)滑坡的地質(zhì)模型如圖4 所示。

圖4 近水平土質(zhì)滑坡地質(zhì)模型Fig.4 Geological model of near-horizontal soil landslide

2 近水平土質(zhì)滑坡變形破壞模式及誘導(dǎo)因素

2.1 近水平土質(zhì)滑坡變形破壞模式

(1)啟動(dòng)階段?;虑熬壔?拉裂,產(chǎn)生局部失穩(wěn)、滑塌。由于紅層地區(qū)坡殘積土具有失水易收縮、吸水易膨脹的特性,受大氣環(huán)境的影響,土體在干濕循環(huán)作用下內(nèi)部產(chǎn)生大量的不規(guī)則裂隙。加之滑坡所處斜坡地形平坦,多為農(nóng)耕用地,淺表層土體中還存在大量的農(nóng)作物根系通道,這些都為雨水入滲提供了良好通道。張群等[12]對(duì)南江紅層地區(qū)緩傾角淺層土質(zhì)滑坡降雨入滲深度的研究表明,紅層地區(qū)考慮大氣環(huán)境影響的降雨入滲最大深度為5.37 m。而恩陽(yáng)地區(qū)近水平土質(zhì)滑坡的特征之一便是滑坡前緣土體厚度在0.5~3 m 之間。

根據(jù)以上分析可知,當(dāng)發(fā)生連續(xù)降雨或短時(shí)強(qiáng)降雨后,雨水沿土體裂隙和植物根系通道入滲,受大氣環(huán)境影響,雨水從土體較薄的滑坡前緣區(qū)域滲透至巖土界面,在巖土界面處產(chǎn)生滯水,隨著雨水在基巖頂面不斷匯集,致使巖、土接觸面處土體軟化,抗剪強(qiáng)度大幅降低,最終在滑坡前緣形成局部失穩(wěn)、滑塌,并牽引滑坡中后部形成張拉裂縫(見(jiàn)圖5a)。

(2)牽引破壞,次級(jí)剪切滑動(dòng)階段。當(dāng)滑坡前緣發(fā)生局部失穩(wěn)滑塌時(shí),在土體粘聚力的作用下,牽引滑坡中后部土體,產(chǎn)生拉張裂縫,降雨滲入裂隙后產(chǎn)生較大的靜水壓力。同時(shí),由于滑坡中后部土體較厚,雨水僅能滲透至土體內(nèi)部一定深度,從而導(dǎo)致滑坡中后部土體在垂直方向上產(chǎn)生較大的抗剪強(qiáng)度差異,在靜水壓力的作用下,沿張拉裂縫末端在土體內(nèi)部形成次級(jí)剪切滑面(見(jiàn)圖5b)。

次級(jí)剪切滑面形成后,由于滑坡前緣土體已經(jīng)滑塌并形成新的臨空面,滑坡中后部土體失去阻滑支撐,在新形成的臨空面處剪出,滑動(dòng)堆積至滑坡前緣,形成新的斜坡地形(見(jiàn)圖5c、圖6)。

圖6 次級(jí)剪切滑動(dòng)后形成新地形Fig.6 New topography formed after secondary sliding

(3)二次滑塌,逐級(jí)向后牽引階段。如圖5(c)所示,當(dāng)滑坡中后部發(fā)生次級(jí)剪切滑動(dòng)后,土體堆積至滑坡前緣形成新的斜坡地形。土體滑動(dòng)后產(chǎn)生了更多的土體裂隙,為降雨入滲提供了良好條件,且相比于原始地形,斜坡坡度增大,前緣土層厚度減小。在降雨作用下,斜坡前緣將再次失穩(wěn)滑動(dòng),產(chǎn)生二次滑塌,二次滑塌的牽引作用使第一次次級(jí)滑動(dòng)產(chǎn)生的張拉裂縫變形加劇,降雨滲入張拉裂縫后產(chǎn)生較大的靜水壓力,并沿張拉裂縫末端在土體內(nèi)部形成二次次級(jí)剪切滑面?;露位臓恳饔靡矔?huì)在滑坡后緣形成新的牽引張拉裂縫(見(jiàn)圖5d)。

(4)整體滑動(dòng)變形階段。二次次級(jí)剪切滑面形成后,滑坡后部表層土體發(fā)生二次次級(jí)剪切滑動(dòng),向滑坡前緣堆積,二次次級(jí)剪切滑動(dòng)產(chǎn)生的牽引作用使二次滑塌在滑坡后緣產(chǎn)生的拉張裂縫變形加劇并直至貫通,最后在后緣拉張裂縫靜水壓力和基覆界面滯水的浮托力共同作用下,滑坡產(chǎn)生整體滑動(dòng)變形(見(jiàn)圖5e)。

2.2 近水平土質(zhì)滑坡變形破壞誘發(fā)因素

對(duì)滑坡進(jìn)行受力分析可知,滑坡發(fā)生滑動(dòng)破壞,需要滿足以下2 個(gè)條件之一:(1)滑坡的下滑力增大,超過(guò)阻滑力;(2)滑坡滑面處土體抗剪強(qiáng)度下降導(dǎo)致阻滑力大幅減小。

滑坡下滑力增大的情況,一種是由于降雨導(dǎo)致覆蓋層土體呈飽和狀態(tài),另一種情況是基于殷坤龍等[13]對(duì)萬(wàn)州地區(qū)近水平地層滑坡和堆積體成因機(jī)制的研究成果,在滑坡變形破壞前由于蠕動(dòng)變形產(chǎn)生后緣裂隙,降雨滲入后緣裂隙后產(chǎn)生較大的靜水壓力,對(duì)滑坡產(chǎn)生額外的近水平推力,從而導(dǎo)致滑坡發(fā)生變形破壞。

根據(jù)對(duì)恩陽(yáng)區(qū)近3 年(2020—2022 年)新增的25 處近水平土質(zhì)滑坡的調(diào)查分析發(fā)現(xiàn),由于其巖層傾角較小(3°~5°),土體重力在滑動(dòng)方向的分力基本可以忽略。加之在啟動(dòng)前均沒(méi)有明顯的地面變形,后緣也未曾出現(xiàn)拉張裂縫,因此自重增加和靜水壓力都不是此類(lèi)近水平土質(zhì)滑坡啟動(dòng)的主要原因[14-15]。

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)走訪和調(diào)查,滑坡變形破壞通常發(fā)生在2~3 天連續(xù)降雨或者短時(shí)間強(qiáng)降雨后。在降雨初期,通??梢?jiàn)少量雨水從基巖頂面流出,隨著降雨的持續(xù),基巖頂面流出的水逐漸渾濁,伴有少許泥沙,當(dāng)滑坡前緣發(fā)生局部滑塌后,可見(jiàn)基巖頂部殘留的滑帶土呈軟塑—流塑狀,抗剪強(qiáng)度幾乎為零(見(jiàn)圖7)。

圖7 基巖頂面滑帶殘留Fig.7 Sliding zone residues on top of bedrock

根據(jù)上述分析,可以確定,土體抗剪強(qiáng)度降低導(dǎo)致滑坡阻滑力大幅減小是此類(lèi)近水平土質(zhì)滑坡的主要誘發(fā)因素。

3 典型近水平土質(zhì)滑坡專(zhuān)業(yè)監(jiān)測(cè)預(yù)警

3.1 典型近水平土質(zhì)滑坡分析

選擇一處典型的近水平土質(zhì)滑坡開(kāi)展地質(zhì)勘查工作,對(duì)滑坡特征進(jìn)行分析?;挛挥诙麝?yáng)區(qū)玉山鎮(zhèn),滑坡區(qū)屬侵蝕剝蝕桌狀低山地貌,區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單,構(gòu)造形跡以寬緩褶皺為主,斷層不發(fā)育?;聟^(qū)平面上呈近梯形狀?;滤幮逼缕露?°~10°,最大高差約10 m?;虑熬壱愿叨概R空面為界,后緣以拉張下挫裂縫處為界,左右邊界以剪切裂縫為界,主滑方向322°?;聟^(qū)中部長(zhǎng)約80 m,寬約110 m,面積約8800 m2,根據(jù)勘查結(jié)果,滑坡堆積層平均厚度約4.0 m,估算體積約3.52×104m3,屬小型土質(zhì)滑坡(見(jiàn)圖8)。

圖8 滑坡全貌Fig.8 Full view of the landslide

滑坡區(qū)出露的地層主要為第四系全新統(tǒng)殘坡積堆積層(Qdl+el4)和白堊系下統(tǒng)蒼溪組(K1c)基巖。根據(jù)鉆孔揭示和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,滑體土為含碎石粉質(zhì)粘土,呈黃褐色,稍濕—潮濕,呈可塑狀態(tài),含少量的風(fēng)化碎石,厚度在1.5~9 m 之間,屬殘坡積成因。下伏基巖為砂泥巖互層,細(xì)砂巖為厚層層狀構(gòu)造,細(xì)粒結(jié)構(gòu),鈣、硅質(zhì)膠結(jié),巖層優(yōu)勢(shì)產(chǎn)狀155°∠3°,主要由長(zhǎng)石、云母及巖屑等礦物組成。巖體呈弱風(fēng)化狀態(tài),結(jié)構(gòu)完整,強(qiáng)度較高,該層在滑坡區(qū)大量分布,為第四系堆積層下伏基巖。細(xì)砂巖下部為粉砂質(zhì)泥巖:呈弱風(fēng)化,磚紅色塊狀構(gòu)造,粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu),層厚0.5~1.2 m,強(qiáng)度不高,易破碎(見(jiàn)圖9)。

圖9 滑坡地質(zhì)剖面Fig.9 The geology profile of the landslide

滑坡變形歷史主要有2 次,第一次為2018 年6月20 日,受暴雨影響首次出現(xiàn)滑坡跡象,主要表現(xiàn)為滑坡前緣臨空面頂部土體向陡崖下方滑落,并于近前緣端形成2 級(jí)滑坡臺(tái)階。第二次為2018 年6 月27 日連續(xù)降雨后,滑體前緣土體進(jìn)一步向陡崖下方滑落,堆積至居民房屋背后;滑坡體后緣出現(xiàn)張拉裂縫及地面下挫,滑坡體中部左右兩側(cè)居民房屋出現(xiàn)拉張裂縫。

3.2 專(zhuān)業(yè)監(jiān)測(cè)預(yù)警設(shè)備布置

根據(jù)滑坡勘查結(jié)論以及滑坡變形破壞情況,滑坡覆蓋層較薄,其變形破壞主要集中在淺表層的土體中,因此位移監(jiān)測(cè)主要選擇能夠準(zhǔn)確反映地表變形的設(shè)備。此外,降雨是近水平土質(zhì)滑坡的主要啟動(dòng)因素,因此有必要設(shè)置較為靈敏的雨量監(jiān)測(cè)設(shè)備。綜合以上分析,選擇GNSS(Global Navigation Satellite System)地表位移監(jiān)測(cè)站、裂縫位移計(jì)、雨量計(jì)作為主要監(jiān)測(cè)設(shè)備。

為監(jiān)測(cè)該滑坡的變形趨勢(shì)和規(guī)律,在滑坡主剖面上設(shè)置地表位移監(jiān)測(cè)站和裂縫位移計(jì)。根據(jù)近水平土質(zhì)滑坡破壞模式(圖5)的分析,該滑坡具有前緣牽引、多級(jí)滑動(dòng)的特點(diǎn),因此,針對(duì)滑坡出現(xiàn)的前緣變形、陡坎或者裂縫對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)置由滑坡前緣向后緣布設(shè)[16]。在滑坡初次啟動(dòng)后形成的滑坡臺(tái)階處布置GNSS01 位移監(jiān)測(cè)設(shè)備,追蹤滑坡的二次滑動(dòng)變形情況;在滑坡中后部布設(shè)GNSS02 位移監(jiān)測(cè)設(shè)備,用于追蹤滑坡中后部在前緣發(fā)生變形后受到的牽引破壞情況;在滑坡后緣裂縫處,布置裂縫位移計(jì),用于采集后緣裂縫的張拉變形數(shù)據(jù);在滑坡危險(xiǎn)區(qū)范圍以外布置壓電式雨量計(jì)和GNSS 設(shè)備監(jiān)測(cè)基站。監(jiān)測(cè)設(shè)備布設(shè)如圖10 和圖11 所示。

圖10 監(jiān)測(cè)設(shè)備布置Fig.10 Layout of monitoring equipment

圖11 監(jiān)測(cè)設(shè)備布置剖面Fig.11 Profile of monitoring equipment layout

3.3 專(zhuān)業(yè)監(jiān)測(cè)預(yù)警數(shù)據(jù)分析

GNSS 的位移監(jiān)測(cè)原理為:當(dāng)GNSS 監(jiān)測(cè)站點(diǎn)處的滑坡地表發(fā)生變形時(shí),監(jiān)測(cè)設(shè)備與監(jiān)測(cè)基站進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,通過(guò)正北和正東2 個(gè)方向的坐標(biāo)變化,計(jì)算出變形后的位置與初始位置的相對(duì)變化,然后換算為在正北和正東方向的位移變化,從而得出滑坡在水平方向的位移變化情況。以正東和正北方向構(gòu)成的平面為基準(zhǔn),在垂直于該平面的方向上測(cè)量GNSS 監(jiān)測(cè)站點(diǎn)坐標(biāo)變化,從而得出滑坡在豎直方向的位移變化情況。

選擇2022 年1 月1 日—12 月31 日全年的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析,數(shù)據(jù)間隔為5 d,取當(dāng)日5 次數(shù)據(jù)的平均值。由于滑坡主滑方向?yàn)?22°,因此滑動(dòng)方向的位移可分解為正西和正北方向,數(shù)據(jù)分析時(shí)需將GNSS 測(cè)得的正東方向數(shù)據(jù)取正后得到滑坡正西方向的位移,然后用2 個(gè)方向位移分量求出滑動(dòng)方向的水平合位移。

監(jiān)測(cè)預(yù)警模型采用許強(qiáng)等[17-19]提出的基于變形觀測(cè)的滑坡4 級(jí)綜合預(yù)警模型(圖12),該模型將重力式滑坡的變形分為初始變形、等速變形、初加速、勻加速和臨滑5 個(gè)階段,預(yù)警等級(jí)分為藍(lán)色、黃色、橙色和紅色4 個(gè)預(yù)警等級(jí)。

圖12 基于變形觀測(cè)的滑坡4 級(jí)綜合預(yù)警Fig.12 Outline of the four-level comprehensive warning for landslide based on the deformation observation

根據(jù)滑坡前緣測(cè)點(diǎn)GNSS01 和滑坡中后部測(cè)點(diǎn)GNSS02 測(cè)得的滑坡水平位移曲線(圖13)可知:

圖13 滑坡地表水平位移Fig.13 Horizontal displacement of landslide surface

(1)滑坡前緣的水平位移大于滑坡中后部的水平位移,前緣監(jiān)測(cè)點(diǎn)累計(jì)位移約為中后部監(jiān)測(cè)點(diǎn)累計(jì)位移的2 倍,由此可見(jiàn),滑坡前緣優(yōu)先變形,牽動(dòng)后緣產(chǎn)生位移,呈現(xiàn)出前緣牽引、后緣逐級(jí)滑移的變形破壞模式,與圖5 提出的近水平土質(zhì)滑坡的變形破壞模式一致。同時(shí)滑坡前緣的變形大于滑坡中后部,滑坡前緣為強(qiáng)變形區(qū)。

(2)根據(jù)圖13(a)滑坡前緣位移數(shù)據(jù)擬合曲線來(lái)看,5 月11 日至6 月5 日期間,位移擬合曲線的斜率有明顯增大,表明滑坡變形在此期間開(kāi)始加速。從圖13(b)滑坡中后部位移數(shù)據(jù)擬合曲線看,5 月21日至6 月10 日期間,位移擬合曲線的斜率有明顯增大,表明滑坡中后部變形在此期間加速。同時(shí),根據(jù)滑坡降雨量數(shù)據(jù)(圖14)可以發(fā)現(xiàn),5 月11 日至6 月10 日期間,該滑坡區(qū)域的降雨量出現(xiàn)明顯的增幅,降雨量平均值達(dá)到158 mm,最大降雨量達(dá)到230 mm,表明強(qiáng)降雨導(dǎo)致了滑坡的加速變形。

圖14 滑坡降雨量數(shù)據(jù)Fig.14 Rainfall data in the landslide area

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明:滑坡整體破壞模式為,前緣先產(chǎn)生變形,隨后牽引后部土體,進(jìn)而使滑坡中后部產(chǎn)生變形破壞,監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反映的滑坡實(shí)際變形情況與理論分析結(jié)論基本一致。

3.4 防治措施建議

結(jié)合監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與變形破壞模式,提出如下防治措施建議:

(1)針對(duì)滑坡前緣牽引、后緣逐級(jí)滑移的變形破壞模式,宜在滑坡前緣設(shè)置支擋工程,針對(duì)該滑坡,可在滑坡前緣設(shè)置抗滑樁防治工程,抵御滑坡的進(jìn)一步變形[20]。

(2)針對(duì)滑帶土體呈軟塑—流塑狀,建議設(shè)置截排水工程,防止降雨滲入至滑帶土體內(nèi),減少滑帶土的強(qiáng)度劣化,針對(duì)該滑坡,可在滑坡邊界外設(shè)置截水溝,在坡體內(nèi)設(shè)置排水溝。

4 結(jié)論與建議

通過(guò)對(duì)四川省巴中市恩陽(yáng)區(qū)近3 年(2020—2022 年)新增的25 處近水平土質(zhì)滑坡進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,總結(jié)了區(qū)內(nèi)近水平土質(zhì)滑坡的3 個(gè)基本特征:

(1)巖層傾角和地形坡度均在10°以內(nèi),呈近水平狀。

(2)滑體土層為含碎石粉質(zhì)粘土,碎石含量約占3%~5%,前緣土體較薄,厚度在0.5~3 m 之間,后緣土體較厚,大多在8~12 m 之間。

(3)滑坡前緣存在高陡臨空面,臨空面高度通常5~15 m,巖、土分界面明顯,下伏基巖為厚層—中厚層砂泥巖互層結(jié)構(gòu),巖層傾角3°~5°。

基于以上總結(jié)成果,建立近水平土質(zhì)滑坡地質(zhì)模型,定性分析了滑坡的變形破壞模式為:

(1)啟動(dòng)階段。受降雨軟化基覆界面土體的影響,滑坡前緣產(chǎn)生局部滑移-拉裂。

(2)牽引破壞,次級(jí)剪切滑動(dòng)階段。受前緣局部滑塌影響,滑坡中后部形成次級(jí)剪切滑面,并產(chǎn)生次級(jí)滑動(dòng),堆積至滑坡前緣,改變滑坡原始地形。

(3)逐級(jí)牽引,整體滑動(dòng)變形階段?;虑熬壈l(fā)生多次滑塌,滑坡后部發(fā)生多次次級(jí)剪切滑動(dòng),并逐級(jí)牽引,導(dǎo)致滑坡張拉裂縫貫通,最終在后緣張拉裂隙靜水壓力產(chǎn)生的水平推力和基覆界面處滯水的潤(rùn)滑、浮托作用下,滑坡整體失穩(wěn)破壞。

通過(guò)對(duì)典型近水平土質(zhì)滑坡開(kāi)展地質(zhì)災(zāi)害專(zhuān)業(yè)監(jiān)測(cè),利用滑坡前緣和中后部的位移數(shù)據(jù)分析,證實(shí)了該類(lèi)土質(zhì)滑坡的變形模式與理論分析的結(jié)論基本一致。

隨著極端天氣逐年增多,研究區(qū)內(nèi)近水平土質(zhì)滑坡數(shù)量呈逐年增多的趨勢(shì),上述研究成果可為川東北紅層地區(qū)同類(lèi)型滑坡專(zhuān)業(yè)監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)提供理論支撐,為制定精準(zhǔn)的防災(zāi)避險(xiǎn)措施提供技術(shù)依據(jù),利于當(dāng)?shù)胤罏?zāi)減災(zāi)工作的開(kāi)展。

由于所選的典型滑坡處于變形初、中期,現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)還無(wú)法論證其最終失穩(wěn)破壞模式,后續(xù)可通過(guò)開(kāi)展相應(yīng)的模型試驗(yàn)對(duì)其變形破壞模式進(jìn)行更深入的研究,進(jìn)一步完善紅層地區(qū)近水平土質(zhì)滑坡的變形破壞模式。

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