三峡库区堆积层滑坡降雨敏感性分析.docVIP

三峡库区堆积层滑坡降雨敏感性分析 【摘 要】堆积层滑坡是三峡库区中常见的一类滑坡，大气降雨是滑坡产生的诱发因素。不同的滑坡体因其工程地质条件不同而表现出不同的对降雨敏感性的动态响应规律。本文以三峡库区万州塘角2号滑坡为例，分析其岩土体介质物理力学基本特征、变形破坏机理，在此基础上，采用MSARAM法边坡稳定性计算程序，分析了大气降雨对滑坡稳定性的敏感性问题。研究表明，。在强降雨等诱发因素作用下，稳定性将明显降低，当库区正常蓄水位175m时，该滑坡的启动降雨强度为20mm/d，当库区低水位145m运行时，启动降雨强度为50mm/d。滑坡的防治措施应注重降雨和库水位等诱发因素的影响。 【关键词】三峡库区； 堆积层滑坡；降雨；敏感性分析 1.引言 堆积层滑坡是三峡库区一种常见滑坡，其岩土力学性质、水理性质通常具有一定的特性，如数值计算时常假定为连续介质，考虑地下水力学作用时，通常认为边坡体为透水介质等[1，2]。三峡库区中此类滑坡和古滑坡数量较多，滑坡体的稳定性威胁着位于其上或邻域的居民和建（构）筑物，迫切需要针对此类滑坡研究其基本特征、形成机理和主要诱发因素（降雨、库水位波动），评价其稳定性，制定合理的防治措施等。本文以万州塘角2#滑坡变形B区为例，研究其岩土体介质物理力学基本特征、变形破坏机理，在此基础上，采用MSARAM法边坡稳定性计算程序，分析大气降雨对滑坡稳定性的敏感性问题，为滑坡的综合防治提供依据。 2.滑坡基本特征与形成机理 塘角2#滑坡位于重庆市万州区江南新区塘角村长江岸坡地带，其变形B区位于滑坡的前部斜坡，平面形态呈扇形，前缘高程156～175m，后缘高程240～248m，平均横宽530m，纵长250m，体积75×104m3，滑移方向352°，如图1所示。该区域内的房屋及地面时有变形开裂发生，如TJ1附近出现的一条圆弧状地裂缝，长约15m，缝宽10-15cm，外侧下沉10cm；在钻孔ZK2-38附近的地面拉裂长约37m，宽3～15cm，外侧下沉5～20cm。从宏观上看，本区目前整体处于变形阶段，变形开裂主要表现在房屋拉裂、局部地面拉裂下沉，在降雨时变形加剧，但未发生明显滑移。 滑坡体主要以粉质粘土夹角砾、碎石、块石等为主，土体可塑状，局部硬塑及软塑状，石质分布不均，含量一般25～35%，部分达50%以上，石质以砂岩为主，其次泥质砂岩及少量泥岩，块径一般0.2～1.5m，多为棱角状～次棱角状。在厚度上，滑体前部、东、西两侧斜坡较薄，厚度一般在3～10m，中、后部平台区域较厚10～25m，后部10～36.41m，表现为从前缘到后缘，两侧至中间，滑体厚度逐渐增大。见图2所示。 滑带土位于基岩与土层接触带，或软塑状粉质粘土内，主要为灰白色、黄褐色粉质粘土夹砂岩碎石、泥岩角砾，碎块石含量10～25%，砂岩碎石粒径20～50mm，泥岩角砾粒径2～5mm，强风化。土体可塑或软塑，土体细腻具滑感，吸水后泥化，粘性强。 图1 塘角2#滑坡变形分区平面图 滑床为侏罗系中统沙溪庙组（J2s）泥岩、粉砂岩及砂岩组成，岩层产状：153°∠4°，为单斜平缓岩层。其中，泥岩为紫红色，泥质结构，中厚层状构造，属软岩；泥质砂岩为暗紫红色，泥质胶结，多为粉砂粒组成，易风化；粉砂岩为浅黄色，粉粒结构，泥质胶结，中厚层状构造，质软，强度低；砂岩为灰白色，中～细粒结构，钙质胶结，强度较高。基岩表层风化强烈，岩体较为破碎，质较软，岩芯多呈碎块状、短柱状，裂隙较发育。 根据勘探资料，地下水埋深随坡面形态变化，水位埋深在0.9～4.5m，但受降雨影响较大。其中，松散土层渗透系数为3.31×10-5cm/s， 属弱透水层。 调查分析表明，滑坡区域堆积体历史上曾发生过多次崩塌堆积、滑移堆积和后期侵蚀夷平，从而形成现状台地地貌。根据滑坡的变形特征、变形历史和地形地貌，塘角2#滑坡变形一般发生在陡斜坡处，在降雨、库水位影响下，变形逐渐向后部扩散，牵引式（松脱式）变形特征明显，属牵引式滑坡。 塘角2号滑坡变形B区属于典型的散体介质滑坡，其变形破坏机理是，在自重荷载和渗流的作用下，滑坡体以土岩分界面为潜在滑动面，产生蠕滑—剪切破坏。变形破坏过程分为两个阶段，即（1）沿最大剪应力带的蠕变阶段，并形成屈服面；（2）屈服面贯通剪切破坏阶段。目前滑坡整体是稳定的，变形主要集中在滑坡前部和中、后部平台两侧前缘斜坡地带，处于变形（蠕变）阶段，在诱发因素特别是强降雨的作用下，稳定性明显降低，有整体失稳的可能性。 图2 滑坡典型工程地质剖面图 3.稳定性影响因子分析 由于塘角2号滑坡B区为典型的堆积型散体介质滑坡，其稳定性影响因素除与地形地貌、地层岩性、地质构造、岩体结构、地下水活动等固有条件外，还有大气降雨、库水位、地震、人类工程活动等诱发因素的影响。其中，地下水、降雨、库水位变化是区内