四川省宣汉县樊哙镇滑坡的基本特征及形成机制分析

四川省宣汉县樊哙镇滑坡的基本特征及形成机制分析

肖进

肖进（四川建筑职业技术学院，德阳618000）

摘要：2009年7月16日21时30分，宣汉县樊哙镇古凤村大风滩发生了严重的滑坡灾害，其滑坡方量约50×104m3，最大滑移距离达40m，约10×104m3滑体物质进入河床，将约80m宽的河道堵塞过半（约40m）。滑坡造成民房垮塌和相关设施的毁坏，经济损失巨大。在对滑坡区的地质条件、降水特征等综合分析的基础上，本文根据滑坡形成的过程探讨了滑坡发育特征及形成机制。分析表明，该滑坡是暴雨造成前河河水水位上涨冲刷滑坡前缘所致，超强降雨起到了冲刷、顶托、楔裂、促动的作用。既存在有利于滑坡形成的地质地貌条件，又有不合理的人为活动的因素。深入研究樊哙镇古风村滑坡的形成条件和成灾机理，对该区地质灾害的预防与治理提供一定的技术支持，进而对我国西南地区存在与大风滩滑坡类似的临河型滑坡的灾害隐患点的减灾防灾工作也具有一定的借鉴意义。

关键词:土质滑坡；形成机制；河水冲刷；顶托

中图分类号：X4文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）08-0078-03

引言

滑坡是一种常见的多发性地质灾害，由于其具有突发性强、危害大、治理难度高等特点，对滑坡的变形演化行为作出准确判断是有效防治滑坡的前提[1-2]。对滑坡形成机制的研究也具有十分重要的意义，滑坡形成机制研究一直是备受国内外学者关注的前沿课题，黄润秋[3]等（2005a）分析了川东前河中游天台乡滑坡形成过程和机理，高华喜[4]等（2007a）对深圳市降雨与滑坡进行了偏相关分析，严绍军[5]等（2007a）研究了降雨与滑坡灾害相关性，张友谊[6]等（2007a）探讨了降雨和滑坡在时间上和空间上的分布规律、形成机制，谢守益[7]（1999a）以三峡库区几个典型滑坡为实例，分别研究了降雨诱发滑坡的机制。综上所述，降雨是滑坡的重要诱因之一。近年来由于暴雨产生的滑坡已屡见不鲜，川东地区降雨诱发滑坡的现象尤为普遍。其中宣汉县天台乡特大型滑坡、达县青宁乡滑坡、达县杨柳垭滑坡等都是暴雨诱发滑坡的典型实例。暴雨也是诱发四川省宣汉县樊哙镇古风村滑坡的主要因素。但是，不同于其它滑坡，河水对滑坡体前缘的冲刷是该滑坡形成的另一重要因素。因此，本文以期通过对滑坡区的地质条件、降水特征等进行全面分析，并根据滑坡形成的过程，探讨滑坡发育特征及形成机制，为有效防治滑坡灾害提供一定的技术支持。

2009年16日21时30分，位于四川省宣汉县樊哙镇古凤村的大风滩坡体产生滑动。滑坡方量约50×104m3，最大滑移距离达40m，约10×104m3滑体物质进入河床，将约80m宽的河道堵塞过半（约40m），滑体物质挤占河道。滑坡造成122间村民房屋垮塌，直接经济损失约800万元。潜在威胁巨大，若继续滑动，会进一步堵塞河道，形成堰塞湖，可能破坏樊哙大桥及周边建筑物，中断交通，威胁樊哙场镇及前河上游渡口、龙泉等乡镇两岸3200余住户1.45万余人的生命财产安全，威胁下游土黄、华景、五宝、天台、南坝等乡镇两岸群众的生命财产安全，潜在损失巨大。因此，深入研究樊哙镇大风滩滑坡的形成条件和成灾机理，对该区地质灾害的预防与治理提供一定的技术支持，进而对我国西南地区存在与大风滩滑坡类似的临河型滑坡的灾害隐患点的减灾防灾工作也具有一定的借鉴意义。

1滑坡区基本地质条件

滑坡区位于大巴山南缘中～低山构造剥蚀地貌区，位处前河岸坡及其上斜坡地带，山脉总体为北西～南东走向。由于受前河侵蚀切割影响，滑坡区地形大致呈东高西低的斜坡。滑坡区附近最高点为后缘以上的小山包，标高约549.79m，较低点为前河河漫滩一带，标高约427.50m，相对高差约122m。滑坡区坡向主要为北西向，总体呈扇形，上下陡中间缓，上部陡坡及岸坡地形坡度50～65°，中部地形坡度15～40°，中部标高450～500m一带地形较为平坦，为坡残积土质斜坡，滑坡滑动前有村民居住。滑坡位于前河左岸岸坡上部斜坡地带（本段前河阶段不发育），坡脚为樊哙镇场镇公路（樊侯路），路外为前河，沿公路有居民居住。滑坡南侧为滑坡滑动前与滑坡区域相接的斜坡，地形与滑坡原始地形相同。

滑坡区位于南大巴山帚状构造体系弧形挤压褶皱带添子城复背斜南西侧，南部喇叭状复合构造北东侧。滑坡区为单斜构造，地层产状30°∠32°。区内未发现有断层，工作区构造较简单。砂岩岩体中裂隙较发育，主要发育以下二组：J1组裂隙产状为：132～150°∠65～72°，裂隙面平直、光滑，泥质充填，裂隙间距1～3m，开度一般1～10mm，局部开度可达5cm以上，一般延伸5～10m，部分可达10m以上，常切层发育。J2组裂隙产状为：218～233°∠25～40°，裂隙面平直、光滑，无充填或泥质充填，裂隙间距0.5～2m，开度一般1～5mm，局部开度可达10cm以上，一般延伸3～5m，部分可达5m以上，切层一般不发育。在两组节理作用下，岩体完整性较差。

侏罗系中下统白田坝组（J1-2b）是区内基岩地层，在前河右岸（滑坡区对岸）出露较好，左岸仅滑坡北侧樊哙大桥一带及以北零星出露。该组地层在区域上按岩性组合特征可分为上、下两段，工作区出露地层为白田坝组第二段（J1-2b2），主要以灰、灰绿、紫色薄层状粉砂质泥岩、泥质粉砂岩为主，夹灰色细粒砂岩、粉砂岩。该组地层厚度3.95～9.07m，平均6.60m，埋深10.38～31.59m，平均23.81m；其强风化层厚0.89～5.12m，平均3.00m，岩体破碎，岩质较软，岩芯一般呈碎块状；其下中风化层岩质较新鲜，岩体从较破碎到较完整，指甲不易刻划。

2滑坡发育特征

滑坡区为东高西低的斜坡，前后缘标高分别为433.20、522.00m，相对高差约86m。平面上呈扇形，坡面倾向255°，滑坡区纵向长约200m，宽约170m，平面面积约2×104m2，滑坡体厚度10.38～31.59m，平均24.30m，滑体方量约48.6×104m3；属中型牵引-推移式土质滑坡。滑坡区和影响区总体呈扇形，影响区位于滑坡区外，呈半环形，范围共约1.34万m2（见图1和图2）。

滑坡主滑方向为293°，后缘形成高约20～25m的滑塌壁，坡度约60°，中部及前部滑坡体坡面较为凌乱，总体坡度25～30°；滑坡前缘紧邻前河（已有约10×104m3土体进入前河河道），坡度较陡（约50°），滑坡剪出口位于河床以下约3m处。滑体一般厚度10.38～31.59m，平均24.30。滑体厚度10.38～31.59m，平均厚23.81m，在纵向上滑坡后部及前部厚度较薄，厚度约10m，中前部一带较厚，达31m。在横向上滑体中部厚，两侧较薄（其中南侧较北侧较厚）。滑体主要由灰色～黄灰色块石土、碎石土及含砾粉质粘土组成。滑带土位于滑体底部与基岩之间，为一层厚0.1～0.4m不等的含砾粉质粘土，土体呈软塑状，其中粗粒一般呈次棱角状。滑床主滑方向上，后缘滑壁倾角约为53°；滑床中部形态近直线形，坡度平均为42.7°；前缘部分滑床（滑面反翘段）岩性为河床沉积的卵砾石土。

3滑坡形成过程和机理分析

2009年“7.11”、“7.13”洪灾期间，达州市宣汉县普降大暴雨，单日降水量分别为91.8、214.6、9.5、127mm，总雨量达442.9mm；樊哙镇古凤村三社大风滩临前河山体于7月11日开始出现裂缝，随即河边堡坎和村道公路产生局部开裂垮塌、村民住房门前发生地面开裂，随后坡面裂缝逐渐增多，并展布于坡面大部分区域；15日始滑坡后缘裂缝逐渐扩大延伸，坡体裂缝增多，16日滑坡开始产生大面积变形破坏，产生了大量的变形裂缝并伴有房屋垮塌，16日晚产生滑动。

3.1滑坡形成过程滑坡体出现了如下变形发展过程：前缘垮塌→能量积蓄－中后缘变形→后缘滑动推挤→剧烈滑动堵塞河道。滑坡内的变形过程及特征具有以下特点：

3.1.1受2009年“7.11”、“7.13”洪灾期间，前河（渠江支流）河水上涨冲刷坡脚，前缘垮塌，形成近16－17m高的临空面，坡脚物质组成变得更为松散。

3.1.211日到14日为该滑坡的累进变形阶段，滑坡后缘裂缝逐渐扩大延伸，坡体裂缝增多，坡体在暴雨袭击后开始产生变形破坏，随着暴雨的持续作用，坡面裂缝增多、变宽。

3.1.315日始滑坡后缘裂缝逐渐扩大延伸，坡体裂缝增多，16日滑坡开始产生大面积变形破坏，产生了大量的变形裂缝并伴有房屋垮塌。滑坡的变形在空间分布上具有不同部位表现形式不同的特点。在滑坡前缘部位，变形迹象主要为岸坡垮塌、横向挤胀裂缝等；滑坡中部由于经过了剧烈滑动坡面凌乱；侧缘及后缘主要发育侧缘羽状裂缝及后缘横张裂缝。

综上，滑坡宏观变形现象为由河岸向上的牵引，诱发整体变形并逐渐加剧，导致滑坡由后缘启动，产生推移式破坏，最终整体滑动。

3.2滑坡成因机制分析滑坡的形成与大气降雨、滑坡区的地层岩性、地质构造、地形地貌密切相关，而大风滩滑坡的触发因素则是“7·11”、“7·13”洪灾期持续特大暴雨。该滑坡的变形破坏力学机制模式为蠕滑－拉裂式，河水冲刷前缘开辟出路，形成更有利滑动的临空面。由于水的楔裂、促动作用，后缘发育自坡面向深部发展的拉裂，经长达5日的能量储蓄—剪切面贯通；滑动面（剪切蠕变带）剪切贯通，则滑坡滑动且一滑到底，能量被陡然彻底释放，滑体向下冲并推挤河床，一旦释放完，滑动就停止。

3.2.1水是该滑坡滑动的必备条件，降雨是该滑坡剧烈滑动的主导诱发因素。水在其中起到了冲刷、顶托、楔裂、促动的作用。①“7·11”、“7·13”洪灾持续特大暴雨期间，滑坡体前缘河水最大涨落高度达6.5～7.0m；河水冲刷坡脚，形成新的临空面；河水倒灌侵蚀坡脚物质，坡脚内部的细小物质被掏空，其物质组分改变，密实度下降；坡度平均为42.7°，沿坡体向下的下滑力和土压力大，为坡体的整体滑动提供了出路。②本区土层地下水受降雨形成的坡面流入渗补给，同时接受上部水田下渗及北侧水沟溢流入渗补给。滑坡体内表层多为松散、易渗水的松散土体，易使大气降水形成的坡面流沿松散土体向下入渗。由于“水”的作用，一方面使在岩土界面处形成软弱泥化带（滑带），抗剪强度降低，形成裂缝；坡体被高水压力“浮托”，产生“水垫效应”，从而摩阻力急剧降低。地下水挤入裂隙，并形成高压水流，地下水的顶托、水垫效应以及裂隙体沿主要的构造裂缝“楔裂”、“撕开”，“楔裂”、“撕开”作用也是主要的奉献因子。另一方面土体饱水后，滑体增重，孔隙水压力增大，下滑力增大，滑动的几率增加。

3.2.2地层岩性：滑坡区内出露地层为第四系坡残积粉质粘土、碎石土及下伏的侏罗系白田坝组砂岩地层，上覆第四系土层结构松散、含水率较高，为滑坡的形成提供了必备的物质条件，岩层为砂泥岩交互产出，特别是其中泥岩层位为滑带形成提供了物质基础，而岩土层间的透水性差异则是形成滑坡滑带的水力条件。

3.2.3地形地貌：该滑坡地处前河左岸斜坡地带的切向坡中，与前河紧邻，滑坡后缘标高一般为520m，前缘剪出口一带河床标高433.2m，高差达86m，具有较好的临空条件，为滑坡的滑移、剪出创造了必备的地形条件。重力势能也是促使滑动的重要因素，因此，滑动速度和滑距相对较大。

3.2.4地质构造：滑坡区虽然未处于构造密集地带，但受南北挤压褶皱带影响，区内岩层较为破碎，因此区内地质构造作用是本滑坡形成的内在动力。

综合上述，古风村三社滑坡是由降雨诱发的地质灾害，主要的作用机制是河水上涨对坡体前缘的冲刷导致坡体整体失稳。在高强度暴雨情况下，地下水对坡体稳定的影响是多方面的，包括降雨入渗使坡体自重增加，坡体内软弱夹层饱水后抗剪强度降低等。在地表降雨持续入渗、坡体内形成连续地下水位的情况下，渗流作用产生的动水压力也起了作用。

4结语

大风滩滑坡发生过程中，降水起到了双重作用，河水的冲刷和地下水楔裂、促动起到了特殊的作用。在川东地区，地形地质条件类似于樊哙镇大风村滑坡的斜坡分布较为广泛，但目前相关方面的研究较少。统计资料表明，当降雨量达到200mm以上时，就会诱发红层中的顺层滑坡；那么，受到水的双重作用、沿沟谷分布的滑坡也容易启动，对滑坡区内人们生命财产造成威胁外、还有可能堵江形成堰塞湖对滑坡的上下游居民生命财产造成影响。因此，以地质分析为基础，查明临河型（坡脚冲刷型）滑坡发生机理，对预测预报该类型滑坡的发生区域、发生时间具有重要的实际意义。

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