（地质工程专业论文）茂县雅都滑坡特征及其稳定分析.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 。m m 。m m 一曼曼曼一一一一一一一 一一 _i m 一曼曼皇曼曼曼曼曼曼曼曼_ 皇曼曼皇 摘要 随着人类大规模的进行基础工程的建设，其破坏生态环境的步伐也在加速迈进。 因此，各类自然灾害频繁发生，而滑坡作为一种常见的地灾类型也屡见不鲜。滑坡的 破坏性相当强烈，它不但影响人类的生产生活，有时候甚至会给人类带来毁灭性的打 击，造成大量的财产损失和人员伤亡。所以，做好滑坡的发生、发展调查，有利于滑 坡的防治和整治。以避免生态环境的破坏和一些不必要的损失和浪费，可以大大减少 对人类正常生活的扰动。本文研究的雅都滑坡正是基于这一观点出发，展开了对该滑 坡的调查研究。通过详细的地调工作，对滑坡的形成机理、基本特征、稳定性情况、 整治意见都做了详细探讨。 为了做好雅都滑坡的研究，论文首先总结了国内外研究滑坡的手段、内容和方法； 并确定了本次要研究的主要内容和方法。 论文为了分析研究雅都滑坡的特征和稳定性，首先展开了对滑坡区域工程地质条 件的调查分析，在此基础上，确定出滑坡的滑体、滑床、滑动面特征，继而对滑坡的 岩土物理力学性质特征进行了试验分析。论文主要从滑坡区的变形特征和破坏机理进 行了破坏机制的研究，通过推力计算及敏感性分析综合评价了滑坡的稳定性。最后， 论文就该滑坡的详细勘察资料做了总结性分析，并对滑坡岸坡的稳定性做了详细评价。 给出了雅都滑坡的一些物理力学参数建议值及该滑坡的详细整治方案建议。 关键词：雅都滑坡形成机理基本特征稳定性 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 i 页 a b s t r a c t w i t ht h em a s so ft h ec o n s t r u c t i o no fi n f r a s t r u c t u r ep r o j e c t s ，t h ed a m a g et ot h e e c o l o g i c a le n v i r o n m e n tt h e r ei sa l s oa c c e l e r a t i n gi t sp a c e t h e r e f o r e ，a l lk i n d so fn a t u r a l d i s a s t e r sf r e q u e n tt a k ep l a c ea n d1 a n d s l i d ea sac o m m o nt y p eo fd i s a s t e rw a sc o m m o n o c c u r r e n c e t h ed e s t r u c t i o no fl a n d s l i d e si sv e r ys t r o n g ：i ti sn o to n l ya f f e c t st h eh u m a n p r o d u c t i o na n dl i f e ，a n ds o m e t i m e se v e nb r i n g sac r u s h i n gb l o w , t oc a u s eal o to fd a m a g et o p r o p e r t ya n dc a s u a l t i e s s o ，w es h o u l dd ow e l lt h ei n v e s t i g a t i o no ft h eo c c u r r e n c ea n dt h e d e v e l o p m e n to f1 a n d s l i d e s w h i c hi si nf a v o ro ft h ep r e v e n t i o no ft h ed o w n h i l la n dt h e r e a l i g n m e n t t oa v o i de n v i r o n m e n t a ld e s t r u c t i o na n du n n e c e s s a r yl o s s e sa n dw a s t e ，c a l l g r e a t l yr e d u c et h ed i s t u r b a n c et ot h eh u m a nn o r l l a ll i f e t h es t u d yo ft h ey a d ul a n d s l i d ei s b a s e do nt h i sp o i n to fv i e wi nt h i sp a p e r , a n di t si n v e s t i g a t i o ni sc a r r i e do u t t h r o u g hd e t a i l e d g e o l o g i c a ls u r v e y , t h ef o r m a t i o nm e c h a n i s m ，t h eb a s i cc h a r a c t e r i s t i c s ，t h es t a b i l i t yo ft h e s i t u a t i o na n dc o n s t r u c t i o ns u g g e s t i o n so ft h i sl a n d s l i d ea l ed i s a s s e da n da n a l y z e di nd e t a i l i no r d e rt od oy 扣ul a n d s l i d er e s e a r c hw e l l m e t h o d sa n dc o n t e n t so fl a n d s l i d e s r e s e a r c ha th o m ea n da b r o a da r es u m m a r i z e di nt h i sp a p e r i na d d i t i o n ，t h em a i nc o n t e n t sa n d m e t h o d so ft h i sl a n d s l i d e sr e s e a r c ha r ed e f t n e d i no r d e rt os t u d yt h ec h a r a c t e r i s t i c sa n ds t a b i l i t yo ft h e ul a n d s l i d e f i r s tt h e i n v e s t i g a t i o na n da n a l y s i so ft h er e g i o n a le n g i n e e r i n gg e o l o g i c a lc o n d i t i o n sa r el a u n c h e d ， a n do nt h eb a s i co f 也a tt h es l i pm a s s ，s l i d eb e d ，s l i d i n gs u r f a c ec h a r a c t e r i s t i c so ft h i s l a n d s i d ea r ei d e n t i f i e d t h e nt h ep h y s i c a la n dm e c h a n i c a lp r o p e r t i e so ft h i sl a n d s l i d ea r e a n a l y z e de x p e r i m e n t a l l y t h ef a i l u r em e c h a n i s mi ss t u d i e dm a i n l yf r o mt h ed e f o r m a t i o n c h a r a c t e r i s t i c sa n df a i l u r em e c h a n i s mi nt h e1 a n d s l i d ea r e aa n dt h ec o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o n o ft h es t a b i l i t yo ft h e1 a n d s l i d ei sg i v e no u tt h r o u g ht h et h r u s tc a l c u l a t i o na n ds e n s i t i v i t y a n a l y s i s f i n a l l y , d e t a i l e dg e o l o g i c a ls u r v e yi n f o r m a t i o n o ft h i sl a n d s l i d ei s s u m m a r y a n a l y z e d a n dt h es l o p es t a b i l i t yo ft h i sl a n d s l i d ei se v a l u a t e di nd e t a i l a sw e l la s s o m e s u g g e s t e dv a l u e so fm e c h a n i c a lp a r a m e t e r sa n dd e t a i l so ft h el a n d s l i d er e m e d i a t i o np r o g r a m r e c o m m e n d a t i o n so f y a d ul a n d s l i d ea r eg i v e n k e yw o r d s ：y a d ul a n d s l i d e ；f o r m a t i o nm e c h a n i s m ；b a s i cc h a r a c t e r i s t i c s ； s t a b i l i t y 西南交通大学囱阐父逋大罕 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授 权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用 影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1 保密口，在年解密后适用本授权书； 2 不保密d 使用本授权书。 ( 请在以上方框内打“ ) 学位论文作者签名：专哆 日期：? o 6 1 指导老师签名： 日期： 西南交通大学硕士学位论文主要工作( 贡献) 声明 本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下： 在充分分析利用已有资料及可研阶段勘查成果的基础上，根据可研方案设计的工 程布置及尚需研究的地质问题，对设计的治理工程轴线、场地、和重点部位进行针对 性的工程地质勘探和测试，进一步查明边界条件、复核有关物理力学指标及计算参数。 为治理工程初步设计提供所需的工程地质资料。对治理工程措施、结构型式、埋置深 度和工程施工等提出工程地质方面的要求和建议： 1 圈定滑坡周界，查明滑坡范围、成因类型及滑坡形态等特征，分析评价滑坡的发 展趋势； 2 查明滑坡体、滑动带的物质成分及滑坡体尤其是滑带岩土的物理力学参数； 3 查明地下水的分布情况及其对滑坡的影响； 4 查明滑坡体岩土层及滑动带( 面) 的物理力学性质，提供可作为支挡构筑物基础地 层的岩土物理力学参数； 5 对滑坡的稳定性作出评价，开展滑坡治理工程可行性研究，提出较经济、合理、 切实有效的防治建议措施。 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成 果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰 写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明。 本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：专釜 日期：易f 口占1 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 1 1 选题背景及其研究意义 第1 章绪论 近年来，随着铁路、公路的不断扩建、增建和城市旅游开发等人类工程活动的日 益频繁，在某种程度上破坏了原生地质、地貌，尤其是乱伐森林、乱开采地下矿产资 源，导致水土大量流失，地质灾害频繁发生，泥石流、高边坡滑坡事件屡见不鲜。所 以，在各种地质因素条件的综合影响下，滑坡作为一种破坏性地质灾害其发生的频率 也日益提高。 论文所研究的雅都滑坡也是因为所处区域工程地质环境的改变，造成了滑坡稳定 性的破坏。鉴于滑坡体危害了2 0 户计8 1 人和住房6 6 0 0 m 2 , 土地5 8 亩，经济损失4 7 1 9 4 万元。所以，展开对其勘察并提出一些可行性整治方案迫在眉睫。 论文研究的雅都滑坡由两个对象组成，一个是由曾经发生过局部蠕动的滑坡，另 一个是蠕滑变形体。其曾经发生过变形破坏的滑坡体中下部位的鼓胀裂缝以及嘻嘻寨 上的居民已经全部搬迁均是此滑坡曾经蠕动过的证据，它的边界清晰，变形破坏明显， 滑坡局部蠕动后的堆积体目前处于稳定状态，但由于存在一定的斜坡坡度，也不排除 雅都滑坡在降雨量大或地震作用下再一次发生蠕滑的可能。雅都滑坡体右侧发育的蠕 滑变形体：其蠕滑变形体的地形坡度稍大，中部隆起明显，目前处于稳定状态，但它 的稳定性较雅都滑坡差，一旦蠕滑变形体的滑带贯通，或滑带土饱和软化，变形体启 动成灾的可能性较大，再加上变形体中前缘较陡，变形体的运动距离和动能均较雅都 滑坡大，故蠕滑变形体也存在着危险性。 做好该滑坡的勘察有着十分重要的意义。首先，通过对该滑坡的治理，可保护滑 坡体上居民、企事业单位和公路航道的安全。减少不必要的财产损失和人员伤亡；此 外，监测和治理工程的实施还能保障和维护该地区人民生产、生活的正常进行，保证 生态环境的持续发展，实现间接地为社会增值和创收，估计其间接收益每年超过1 0 0 万元；2 0 0 1 年滑坡造成2 人死亡后引起当地居民的极大恐慌，人心惶惶，生产生活质 量受到极大影响，许多居民背井离乡，远离了祖祖辈辈生活的地方，对社会的稳定不 利，采取工程措施进行滑坡治理，是当地人民翘首以盼的事情，再加上当地为少数民 族聚居地，滑坡的成功治理对构建和谐社会有益。最后，对滑坡进行必要的监测和治 理，当地居民和不用搬迁，一些矿产资源可以继续利用，使人们得以安居乐业，人心 稳定，充分体现政府对人民的生产生活的关怀，对经济发展的重视，从客观上也提高 了人民生活质量，确保了当地的稳定发展，避免了由于搬迁造成的复杂的社会问题， 对社会的安定产生深远的影响。 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 1 2 国内外研究现状 国内外对滑坡的研究已经有很多年的历史了，因此无论是在勘察还是在治理上， 都有一套较为成熟的理论和经验。通过资料的收集和整理，发现国内外学者多年的研 究，对滑坡的认识主要是从三个方面来进行的；即：滑坡的勘察、滑坡的评价、滑坡 的治理。 1 2 1 滑坡勘察研究现状 对滑坡勘察的研究，其最直接也最常见的方法就是变形迹象调查。后缘张裂缝、 陡壁等地貌特征是滑坡存在的明显证据。如果坡脚有泉出露，泉水流量和清澈程度的 变化往往是滑坡即将发生的征兆。在有些情况下，已经张开的后缘裂缝又趋于逐渐闭 合，恰恰是滑坡即将发生的征兆( 据王兰生) 。近年来，除了钻探、物探等常规方法以 外，还出现了一些新的勘探方法，如钻孔电视、地质雷达、钻孔c t 等技术。遥感技术 正得到愈来愈广泛的应用，在大型工程的勘测阶段，利用遥感图像可以显著提高效率， 改善工作条件。在京九铁路的选线和施工阶段，遥感技术的成应用说明了这一点。再 如，石家庄西郊石灰岩山区的一大型滑坡就是首先在遥感图像上发现的，后来的实地 考察证实了原判断。应当指出，遥感技术毕竟不能深入到地质体的内部，它得到的只 是表层的信息，因此，遥感技术无法完全取代现场的勘察工作，而只能作为一种有效 的辅助手段。 1 2 2 滑坡评价研究现状 滑坡的稳定性关系到工程选址、设计方案等重大决策问题。稳定性评价要求适宜 的分析方法和合理的参数取值。 为解决复杂的问题，须将其作适当的简化，即抽象出适宜的模型。模型太简化了 不能反映滑坡的真实状态：太复杂了则须确定的参数又太多，受参数可靠程度的影响， 分析结果的可靠性必然大打折扣。殷宗泽指出，如果片面追求模型的复杂性，虽然使 用了很复杂的本构关系，考虑的影响因素很全面，但列出的方程式过于复杂，不是在 数学上难以求解，就是所要求的有些参数无法取得，从而使理论没有实用价值。 现今使用的数学模型大致可分为两类。一类是基于极限平衡理论的条分法，另类 是数值分析方法。虽然条分法人为假定的条间作用力并不代表斜坡真实的应力状态， 但条分法计算简单，发展历史较长，就稳定性而言，其结果已可满足实际需要，尤其 对土坡是如此。各种条分法的对比说明，在参数相同的情况下，采用不同的计算假设， 相互之间结果差别不大，误差主要来源于参数的取值。这也说明条分法的发展已相当 成熟。七、八十年代有些学者致力子求取最可能滑动面。所用方法一般是将稳定性系 数fs 视为滑面上某些函数的泛函，用变分法求该泛函的极值，尸s 最小的滑面即最 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 可能的滑面。但是普遍存在的个缺陷是数学上不够严密，即给出的只是极值的必要条 件，而未能给出充分条件。换言之，满足同一尸s 值的滑面可能不止一个。从实用的 角度来看，现今计算机的速度已相当快，并且性能仍在不断提高，因此可以取一相当 宽的搜索区域反复试算，直至得出的稳定性系数达到最小：况且，影响计算结果的主 要因素是参数取值，既然如此，将研究的重点集中到计算参数的合理优化上，似乎更 为有利。从这个意义上来讲，最可能滑面的求解只具有理论上的价值。此外，最可能 滑面理论仅适用于土质边坡，对岩质边坡而言，情况与土质边坡有很大不同。由于岩 质边坡在长期的地质历史环境中接受改造，形成很多结构而( 如层面、裂隙面、节理面) ， 这些“预制”的结构面控制着边坡的变形发展，而完整岩石的力学性质尚居其次，所 以，岩质边坡的破坏遵循的规律与土质边坡的有较大的不同。 边坡稳定性分析的另一类数学模型是数值分析方法( 有限单元法f e m 、边界单元法 b e m 、离散单元法d e m 、有限差分法f d m 等) 。由于计算机性能的不断提高，数值分析方 法得到了充分发展，并进入成熟阶段。当前，最大的矛盾是对本构关系的研究远远落 后于计算技术的发展，成为制约计算成果可靠程度的瓶颈。有限元要继续发展完善， 应该考虑本构关系上的非线性和几何上的非线性。本构关系上的非线性已经考虑到( 如 粘一弹一塑性模型) ，但岩土体的本构关系实在太复杂，模型与实际情况之间总有一 定差别：几何上的非线性在小变形时还不明显，因此不为人所注意，变形较大时就不 可忽略了，如隧道软岩的变形破坏就无法用基于小变形假设的计算结果来解释。小变 形己越来越不适应理论发展的需要，基于大变形前提的计算理论是今后发展的方向。 如前所述，参数取值对计算结果的影响是首要因素，而岩土体又固有一定的不均 质性，受参数取值的变动计算结果必然有一定的离散性。因此，每次单独变动某一参 数的取值，得到新的稳定性系数，如此重复，找出对稳定性系数影响最大的因素，即 所谓敏感度分析。例如，岩土体的内聚力c 与内摩擦角u 相比，后者对稳定性系数的影 响更为显著，因此增大内摩擦角能更有效地提高边坡的稳定性。麻面爆破法即利用了 这一原理，其大致作法为，适量装药将边坡内部软弱结构面爆破为破碎状态，当滑坡 沿该软弱面滑动时，必须克服块体的倾倒角，从而提高滑坡的稳定性。 作用在滑坡体上的应力有一定的随机性，因此边坡的稳定性也具有一定的随机 性。概率理论已应用于评价边坡的稳定性。非线性理论也已用于边坡稳定性评价。 以上介绍的是数学模型。计算技术虽发展迅速，但由于对物理机制的认识尚不充 分，加之很难精确确定各个因素的影响，因此数值计算至今还不能完全取代比较成熟 的物理模型试验。在今后相当长的时间里，模型试验将与数值模拟并存，两者还可以 相互验证。模型试验还会继续得到发展。日本的模型试验水平是比较高的。他们的模 型试验规模大，仿真性强，自然更接近于真实情况。如在日本科技厅防灾技术中心设 置的降雨装置高2 3 0 m ，降雨场地面积7 5 5 0 m2 其最大降雨强度可达2 0 0 m m h ( 日本 降雨量最大的一个地区最大降雨强度1 8 5 r a m h ) ：模型比例尺大到1 ：5 0 。佐佐恭二建 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 立了滑坡体( 或泥石流土石水混合体) 运动微分方程：中村浩之将佐佐恭二的工作向 前推进了一步，将滑动土体视为“不可压缩的牛顿粘滞流体”，利用na v i e r 2 s t o k e s 方 程对滑坡土体作了三维动态仿真模拟分析。这些成就表明，日本对滑坡的研究，无论 是在数学模型还是在物理模型上，水平都是比较高的。 1 2 3 滑坡治理研究现状 滑坡治理投资甚巨，但若任其发展势必造成更大的损失。据孙广忠估计，长江上链 子崖治理费用与效益之比为l ：2 0 。当然，最好是防患于未然，尽量减少对地质环境的 破坏。不少滑坡( 如铁西滑坡) 是采石、切坡等人为因素造成的。孙广忠提倡的“地质 工程 理论的重要一点就是，地质体有自稳的能力，地质工程应该充分利用这种自稳 能力。如果盲目破坏地质体，滥挖滥采，必将付出十倍百倍的代价。 治坡先治水。在坡面上修建排水措施，尽量减少地下水的下渗，是一项非常有效 的措施。为了降低地下水位，可以修建地下排水工程，如平孔排水、虹吸排水等。 对于厚度大、主滑段和牵引段较陡的滑坡，减重和反压是防治滑坡的有效措施。 其计算的理论依据是英国人h ut c hi ns o n 提出的“中线法 。 支挡工程是主动防护的有效方法，主要有：大截面抗滑桩、锚索抗滑桩、锚索、 小型刚架加锚索、微型桩群等。桩和锚的结合是今后发展的趋势。 另外，还用改良滑带土的方法，增加滑坡自身的抗滑力。灌浆、旋喷混凝土、石 灰桩尽管作用的微观机理不尽相同，但目的都是提高滑带土的强度。文献 3 1 指出， 石灰桩对边坡的加固作用可以概括为5 个方面：( 1 ) 生石灰消化反应吸收桩体周围粘 土中的水分，减低了孔隙水压力，从而使有效应力增加；( 2 ) 粘土因生石灰消化反应 而脱水，从而增加强度：( 3 ) 由于孔隙水压力降低，使剪切带压实固结，有效应力增 大，增加了抗剪强度；( 4 ) 钙离子和氢氧根离子向周围迁移，与周围的粘土发生反应， 从而增加强度；( 5 ) 桩体材料的强度提高：当石灰反应时，生成强度相当于低强度混 凝土的材料。 1 3 论文研究的主要内容及方法 1 3 1 论文研究的主要内容 论文研究的主要内容是在充分分析利用已有资料及可研阶段勘查成果的基础上， 根据可研方案设计的工程布置及尚需研究的地质问题，对设计的治理工程轴线、场地、 和重点部位进行针对性的工程地质勘探和测试，进一步查明边界条件、复核有关物理 力学指标及计算参数。在勘查成果的基础上编制可行性研究，采用不同设计思路进行 对比论证，提出治理工程比选方案，在综合考虑工作量、施工安排、资金投入以及治 理效果等方面的基础上推荐最佳方案，并据此编制施工图初步设计。为治理工程初步 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 设计提供所需的工程地质资料。对治理工程措施、结构型式、埋置深度和工程施工等 提出工程地质方面的要求和建议。 勘查工作目的是：查明滑坡区工程地质条件，分析论证其发展趋势、以及危害程 度等，为滑坡防治工程提供必要的设计参数和基础资料。 其具体的任务是： 1 ) 圈定滑坡周界，查明滑坡范围、成因类型及滑坡形态等特征，分析评价滑坡的 发展趋势； 2 ) 查明滑坡体、滑动带的物质成分及滑坡体尤其是滑带岩土的物理力学参数； 3 ) 查明地下水的分布情况及其对滑坡的影响； 4 ) 查明滑坡体岩土层及滑动带( 面) 的物理力学性质，提供可作为支挡构筑物基础 地层的岩土物理力学参数； 5 ) 对滑坡的稳定性作出评价，开展滑坡治理工程可行性研究，提出较经济、合理、 切实有效的防治建议措施。 1 3 2 论文研究的主要方法 1 ) 资料收集：主要收集雅都滑坡区段的工程地质资料和县志，查明滑坡区的一切 工程地质情况和地质活动情况。这是论文研究滑坡特征和稳定性的首要环节。 2 ) 现场勘察：通过现场的各种综合地质勘察手段，才能充分了解滑坡各个要素的 情况。利于分析滑坡的形成原因及滑坡特征。 3 ) 室内试验：实验主要测量滑坡体的各种力学参数值，以便为其稳定性计算和设 计工作的顺利进行。 4 ) 对比分析：论文通过对滑坡稳定性分析主要采取数值模拟、敏感性分析、和综 合分析三种方法进行对比，以便论文所研究滑坡的稳定性有更加的科学性和合理性。 里塑耋耋奎茎至圭耋耋考耋堡鎏三薹! 墨 第2 章滑坡区工程地质条件 21 自然条件 21 1 地理条件 茂县位于阿坝藏族羌族自治州东南部，地处青藏高原向川i 西平原过渡地带，四周 与北川、安县、绵竹、什邡、彭县、汶川、理县、松潘9 县相邻。南北宽9 48 k m ，东 西长1 1 65 k m ，地理坐标为北纬3 1 0 2 4 3 2 0 1 7 。、东经1 0 2 。5 6 1 0 4 0 1 0 。 勘查区位于茂县雅都乡雅都村2 社哈哈寨与嘻嘻寨，嘻嘻寨现无人居住，居民已 全部外迁，哈哈寨现有2 0 户共8 1 人居住，属于人口集中居住地。茂县县城至雅都乡 为沥青砼路面，距离约6 7 1 a n ，道路沿岷江、黑水河、赤不苏河逆流而上( 交通位置图 图2 - 1 ) ，雅都乡距雅都滑坡约2 8 1 a n ，雅都乡至雅都寨山脚( 雅都乡至维城公路的一部分1 为沥青砼路面，此路段长1 9 k i n ，从山下往哈哈寨为宽约3 m 4 m 的碎石路面，此段路 程9 1 a n ，交通状况差，在晴朗天气下越野车辆可直接通行至哈哈寨滑坡体附近，重、 大型车辆通行困难，存在着坡度较大以及转弯半径小的难题：夏天雨季和冬天的冰雪 天气通行困难，安全性无保障，车辆难以到达。 2 12 气象、水文条件 2 1 2 1 气象条件 区内气候温和、冬无严寒、夏无酷暑，属高原型季风气候。多年平均气温1 1 1 ， 变幅在1 03 c 1 1 9 c ，最冷月( 1 月) 均温0 8 ，变幅一1 9 c 27 之间。犀热月( 7 月) 均温2 04 ，变幅在2 1 6 1 9 4 之间。历年极端最低温为1 16 c ，极端最高温为 3 2 0 ，无霜期多年平均2 1 58 天。 区内多年平均降水量4 8 4 i r a m ，年最大降雨量为5 6 06 m m ，年最小降雨量为 3 3 55 m m ，单月最大降雨量为1 6 8l m m 单日犀大降雨量为7 52 m m ，1 0 年一遇最大 6 0 m i n 降雨量2 6o l m m ；2 0 年一遇最大6 0 r a i n 降雨量4 12 r a m 。从多年平均降水量等值 i i i i i i i i i | i i 一i i i i i i i i i | 目j i 要妻耋鎏銮耋望圭至耋兰耋堡篓耋薹：至 线( 图2 - 2 ) 上看，工作区的多年平均降水量近6 0 0 r a m 。 通过踏勘及勘查期间所遭遇天气状况，冬天有阳光的天气较温暖，无日照的情况 下寒冷，冰雪天气较多，气温差异极大，工程机械的起动运行较为困难。 2 1 2 2 水文条件 工作区属岷江水系( 图2 - 3 ) ，岷江迂回曲折，纵贯全境，境内流长9 73 k m ，多年平 均流量2 1 97 8 m 3 s 。黑水河由黑水县流来，在大两河口注入岷江，境内流长3 05 h n ， 常年平均流量4 12 m 3 s 。 工作区东南侧的赤不苏河为黑水河支流，自西向东流过，常年有流水，流量受季 节性影响较大。赤不苏河于小两河口汇入黑水河。自茂县岷江以上，有多级水电站， 水电站的蓄水调节对河流水文有直接影响。 据地表调查，勘查区南侧居民较集中，未见潮、塘、堰地表水体。主要为大气降 水形成地表径流，哈哈寨上的居民常年生活用水肆意排泄，并部分渗入地下形成地下 水。 工作区内的地表水通过地表径流的方式向赤不苏河排泄，赤不苏河为区内的最低 侵蚀基准面。 置壹銮鎏銮：要圭2 耋兰兰堡鎏吝兰：蚕 21 3 社会经济概况 自然资源丰富，矿产资源有磷、锰、钒、钛、石膏、太理石、无烟煤等。境内江 河纵横，水流湍急，水能蕴藏量1 2 7 5 万k w ，可开发量3 98 万k w ，具有极大的潜能。 天然草场可利用面积1 2 9 万余亩。森林资源丰富，1 9 5 0 年至1 9 8 5 年采伐量达3 3 2 5 万 m 3 ，8 0 年代活立木蓄积量为2 6 6 2 万余m 3 。8 0 年代森林覆盖率由7 0 年代的2 43 4 回 升到8 0 年代的2 74 4 。滑坡区有经济林木苹果、花椒、鸡血李等，是当地人民的经 济来源之一。 22 地质环境 221 地形地貌 工作区内地势属邛崃山系岷山山脉，境内群山连绵，峰峦起伏，谷坡险峻陡峭， 河谷狭窄，两岸山势雄伟，河流深切，河谷多呈“v ，字型是高山狭谷向山原过渡的地 带。 工作区地貌类型主要为剥蚀侵蚀中l h ( 1 訇2 川，海拔2 0 0 0 m ( 赤不苏n ) - - 3 2 0 0 m ( 滑 坡区内分水蛉) ，相对高程5 0 0 m 1 0 0 0 m ，山脊形态呈鳍状，尖峭峻拔，上、下部较陡， 中部稍缓，总体坡度2 0 6 3 0 。 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 勘查区内的微地貌特征主要表现为平缓斜坡与陡立的土坎，陡立土坎一般高约 2 m s m ，多级陡立土坎与平缓斜坡相互结合，自滑坡体后缘始，梯级向下，组成了区 内特殊的地貌景观。平缓斜坡多数为当地居民开发的耕地，目前大部分耕地已经改种 林术，响应国家的退耕还林政策。 222 地层岩性 勘查区内出露的地层为第四系全新统滑坡坡积层( q 一“) 、崩坡积层( q p 3 ”“和三叠 系上统侏倭组( t 曲) ( 图2 - 5 ) 。其详细情况可参见附录二：工程地质剖面图。 ( 1 ) 滑坡坡积层( q 4 叶：为含碎石粉质粘土、含块石粉质粘土、碎石土和块石土，土 多为浅黄色或褐黄色粉质粘土，稍湿，硬塑，结构较致密，表层裂隙较发育，无摇震 反应；碎、块石多为炭质千枚岩、变质长石石英砂岩碎块，块径1 5 锄，个别块径可 达2 0 c m 以上。 ( 2 ) 崩坡积层( q 2 q 。m ) ：为含碎石粉质粘土、台块石粉质粘土、碎石土和块石土， 成份较杂，含磨圆度差的碎、块石。多分布于滑体以外的区域。 ( 3 ) 三叠系上统侏倭组c r 3 z h ) ：灰色厚层一块状变质石英砂岩与千枚岩( 局部为炭质 千枚岩1 互层。 要喜銮碧銮：鎏圭至蜜兰兰堡耋耋量! ! 至 2 3 地质构造、新构造运动与地震 231 地质构造 区内地质构造主要为较场山字型构造带、石大关弧形构造带和龙门山华夏系构造 带，主要断层有茂汶断层、九顶山断层，主要褶皱有九顶山向斜和赤不苏倒转向斜等。 这些构造造成区内岩性破碎，产状倒转等地质特点f 图2 - 6 1 。 滑坡区位于石大关弧形构造之曲谷倒转向斜与瓦布粱子倒转复背斜之间，距曲谷 倒转向斜更近。曲备向斜分布范围从茂县木如牛场经北至花桥大寨子，长约4 8 k i n ，轴 向2 8 0 0 3 0 0 。，轴面向2 0 0 。1 5 5 。倾斜，倾角4 6 。6 5 。，由泥盆系危关群三叠系西 康群组成。 菖壹銮鎏銮：翟圭至耋耋耋堡墓耋量! ! 里 232 新构造运动 区内新构造运动较强烈，其主要特征是： 1 强烈的上升运动。第四纪至晚近时期，区内以大面积抬升为主。因而在岷江河等 两侧第四纪阶地较为发育。同时，河谷下切表现明显，一般呈“v ，字形，很窄，沟内 比较开阔，说明区内有强烈上升，造成河流的底蚀作用，局部的古河床已高出现在河 床十几十米。 2 盆地到高原过渡带。在过渡带的山区则形成高山峡谷相对高差悬殊较大，东西 地形极不相称，视为地形的裂点，说明晚近期构造活动的差异性。 3 物理地质现象较发育。在中高山峡谷地区滑坡、崩塌和泥石流等地质灾害较普遍， 园地壳的相对不稳定性和地壳的活动造成物理地质现象的发生和发展。 4 晚近期断裂活动。茂汶断裂、二王庙断裂以及映秀大断裂在近代仍在继续活动， 而且活动也较频繁，由于断裂的活动导致历史上和现代地震多次发生。 23 3 地震 茂县地震活动频繁说明区内新构造运动强烈，表现了多个阶段不均衡拚升、振荡 和掀斜特征。工作区处于南北地震带的中段即龙门山地震带和松潘地震带，震情时有 发生。6 级以上地震主要发生在叠溪一带：5 级左右的地震分布于茂汶断裂附近，区内 地震最高震级75 级。如1 9 3 3 年8 月2 5 日1 5 时5 0 分发生的叠溪7 5 级地震，使叠溪 西南交通大学硕士研究生学位论文第12 页 城和附近2 1 个村寨全部覆没，另有1 3 个村寨房屋垮塌，四周山峰崩溃，堵塞岷江成 湖。因地震死亡6 8 5 6 人，受伤1 9 2 5 人，1 0 月9 日下午7 时许，海子溃口，造成下游 洪灾，沿江村镇被水冲没大半，淹死2 5 0 0 余人，造成全国地震史上罕见水灾。 2 0 0 8 年5 月1 2 日1 4 时2 8 分，在紧邻茂县的汶川县发生里氏8 0 级地震，茂县境 内震感强烈，灾情严重。造成山体滑坡、崩塌2 5 7 处，河流堵塞5 处，城镇村庄损毁 1 5 5 个，房屋损毁6 0 5 6 0 1 间，道路中断、损毁1 6 9 6 k m ，通讯中断、损毁1 2 6 6 k r n ，森 林、农田毁坏6 9 5 5 0 0 亩，电站损毁4 9 座，死亡人数4 0 1 6 人，受伤人数8 1 8 3 人，受 灾人数1 5 0 0 0 0 人。 5 1 2 地震后，国家对中国地震动参数区划图( g b l 8 3 0 6 2 0 0 ：) 进行了修订( 国家 标准第1 号修改单，2 0 0 8 年6 月1 1 日) ，雅都滑坡区5 0 年超越概率1 0 的地震加速度 值o 1 5 9 。另据中国地震局公布的5 1 2 汶川特大地震烈度分布图，雅都滑坡在此特大地 震作用下烈度为7 度，故本区考虑按7 度设防。 2 4 水文地质特征 受区内地层岩性、地质构造、地形地貌及气象、水文等因素的影响和控制，区内 地下水类型主要有第四系松散层孔隙水，基岩裂隙水，富水性与成因类型与岩性有关。 2 4 1 松散岩类孑l 隙水 主要分布于赤不苏河两岸的第四系松散堆积层中，赋存孔隙水，富水性较好。 2 4 2 基岩裂隙水 主要为区内的变质岩裂隙水，这种地下水是区内分布最广的一类地下水，赋存该 类地下水的含水岩组为三叠系上统侏倭组( t 3 z h ) 变质长石石英岩和炭质千枚岩，泉流量 0 0 5 4 m 3 h ( s w 0 ：) ，局部地段0 0 3 6 m 3 h ( s w 0 5 ) 。 区内地下水水质类型为h c 0 3 c v m g 型水，大气降水入渗是区内地下水补给的主 要来源，因地形侵蚀切割强烈，区内地下水一般径流途径短，近距离排泄。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 3 页 第3 章滑坡基本特征及其岩土物理力学指标 雅都滑坡与蠕滑变形体为两个紧紧相邻的地质灾害体，整体上处于近东西走向和 东北南西走向的山脊之南侧斜坡上，东西走向的山脊略呈向北突出的弧形，东北 南西走向的山脊呈向西北向的弧形，地形上表现为滑坡体东侧为稍突出的山脊，蠕滑 变形体西缘为平缓冲沟。 3 1 滑坡和蠕滑变形体的关系 滑坡和蠕滑变形体之间相互独立而又相互联系。独立是指两者的前期变形特征不 一致：滑坡体曾经发生过滑动并造成过人员死亡，而蠕滑变形体正处于蠕变阶段，还 未发生过滑动；主滑方向不一致：滑坡体主滑方向1 8 3 。，蠕滑变形体主滑方向1 9 0 0 ； 地形地貌上有差别：蠕滑变形体中部鼓出现象明显，地势上较滑坡体高，滑坡及蠕滑 体之间以小冲沟为界。两者之间的联系在于滑坡及蠕滑变形体均处于同一个斜坡坡体 之上，其成因机制基本相同，均为崩坡积层的土质滑坡。 3 2 灾害体边界、规模和形态特征 3 21 滑坡边界、规模和形态特征 雅都滑坡呈长条形( 全景照片3 - 1 ) ，其工程地质平面图可见图3 - 1 。滑坡发育在第 四系崩坡积层中，为坡积层土质滑坡滑坡南北长约3 7 8 m 、东西宽约1 3 0 m ，面积约 5 2 3 万m 2 。斜坡前部厚1 22 2 23 m ( z k 0 1 z k 0 4 钻孔) ，中部最大厚度3 54 m ( z k 0 2 钻孔) ，上部厚2 4 4 m ( z k 0 3 钻孔) ，滑体平均厚度约2 3 m ，其体积约1 2 0 ) ( 1 0 4 m 3 。按滑 体厚度分类为中层滑坡：按滑体体积分类为大型滑坡。 彗窑耋墨查兰翟吉翟耋圭耋鼍鲨三要：乏 滑坡前缘高程2 6 9 9 m 2 7 0 1 m ，后缘高程2 8 2 8 m 2 8 5 0 m ，相对高差1 3 0 m 1 5 0 m ， 主滑方向1 8 3 。，地形上、下缓，中部坡度稍太，斜坡整体坡度在2 1 。左右，后缘发育沿 主滑方向长约8 0 m ，横向宽约l o o m 的平台，平台以上植被吼树木为主f 照片3 2 1 。 要要銮兽銮喾童圭罂蚕耋耋堡鎏三芝：! 星 照片3 - 3 雅都滑坡左侧边界证据照片 照片3 - 4 雅部滑坡右侧边界证据照片 至童銮耋玺耋堡圭呈蒌耋耋竺鎏銮墓! ：要 滑坡滑动证据照片 照片3 _ 6 雅都滑坡滑动证据照片 据当地居民介绍，此平缓台地多年前为“水塘”，里面蓄存有水，为滑坡滑动之后 的后缘陷落带，在地表水和地下水的补给下渐渐蓄起水，但在后来某个时期，滑坡再 次蠕滑后，“水塘”中的水顺地表和地下裂缝全部排泄，再经过人类工程活动的改造， 目前只看到有杂草、低矮灌木、荆棘和树枝，已经成为当地百姓退耕还林的一部分； 后侧山坡坡度较徒，自然坡度4 0 。5 0 0 ，植被发育主要以松树、柏树为主：左侧边 界在土坎上发育有圆弧形缺口( 照片3 - 3 ) ，证明滑坡在此区域有错动剪切现象；同时， 在左侧下方边界处出露有季节性泉水f s w 0 1 1 此泉水仅在夏奉有水 至直三曼銮主要圭要塞兰：簦耋吝篁! ：至 照片3 7 雅都滑坡中前部和后缘的裂缝 溢出，冬季干涸：左侧探槽t c 0 1 沿主滑方向的裂缝为其剪切错动最好的证据( 滑坡左 侧证据照片见照片3 3 ) 。右侧边界为坡体上的一条小冲沟，此小冲沟为雅都滑坡与雅 都蠕滑变形体之间的分界线，在右侧滑体上靠近边界处出露一个常年性泉7 托( s w 0 1 ， 照片3 _ 4 左) ，泉水流量约00 5 4 m 3 h ；滑坡右侧边界与蠕滑体分界部位由于差异性位移 形成有较大的剪切裂缝，是滑坡与蠕滑体明显的界线( 照片3 - 4 右) 。2 0 0 1 年雨季由于连 续数小时降雨，地表水下渗及丰富的裂隙水补给，造成了滑带及滑体的饱水，降低了 滑带土的物理力学性质、增加了滑体土的重度，从而导致了滑坡的滑动，滑体靠右侧 上的房屋及中部的树枝均运动了5 m 6 m 的距离，井因房屋墙体倒塌造成2 人死亡， 现房屋靠坡侧墙体向滑坡后缘倾斜，是滑坡滑动较明显的证据之一：滑坡中部一排自 杨树( 约十几棵) 均呈马刀状，这是滑坡曾经滑动的又一证据：在滑坡右侧边界部位，更 有明显的错台出现，原来本身为一张平坦的耕地，由于滑坡滑动后造成了两侧出现明 显的错台，是其又一明显的有力证据( 滑坡滑动证据见照片3 - 5 、3 - 6 ) ；在滑坡中前部位 可见到有走向垂直于或近于垂直主滑方向的拉张、鼓胀裂缝，张开程度不等，最大可 达4 0 c r a ( l f 0 6 ) ，小的隐约可见( l f l 0 ) ，局部己被野草覆盖。滑体右后缘拉裂缝明显， 但延伸总长仅7 m 左右( l f 0 7 ) ，左后缘的裂缝延伸总长4 5 m 左右( 裂缝统计表见表3 - 1 ， 照片3 - 7 ) 。通过走访当地居民和实地调查证实，雅都滑坡确实是一个局部曾经发生过 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 8 页 滑动的滑坡，并造成人员伤亡和财产损失，其滑坡周界明显，滑坡证据充分。 表3 - 1雅都滑坡、蠕滑变形体裂缝统计表 耋茎登譬 位置 编号编号 一一 蓉耋 走向 延伸 长度 走向与 主滑方 向关系 张开 程度 可测 深度 可见 程度 雅 都 滑 坡 蠕 滑 变 形 体 l f 0 6右后缘拉裂缝 9 4 。 l f 0 7后缘拉裂缝1 1 0 。 l f 0 8左后缘拉裂缝1 1 0 。 l f 0 9左边界 l f i o 右侧 l f l l 中前部 l f l 2中前部 l f l 3 中前部 l f l 4中前部 l f l 5中前部 洲 辜罢 剪切 裂缝 拉裂缝 鼓胀 裂缝 鼓胀 裂缝 鼓胀 裂缝 鼓胀 裂缝 鼓胀 裂缝 拉裂缝 l f 。t 辜篓 拉裂缝 l f 。2 言裂 拉裂缝 删 耋吴萎塞 l f 0 4后缘拉裂缝 l f 。5右侧边界 量鬈 后缘，与 l f l 6l f 0 4 平拉裂缝 3 8 m 8 4 m 1 5 m 4 9 m 8 m 2 0 m 近垂直 近垂直 近垂直 近平行 近垂直 近垂直 斜交 近垂直 近垂直 近垂直 近垂直 近垂直 近垂直 斜交 近垂直 近平行 近垂直 4 0 c m 4 c m s c r n 2 锄 微张 5 c l i l 8 c i n 1 2 c m 3 锄 5 c i n 3 锄 5 c m 2 c m 4 c m 2 c m 3 c m 2 c m 明显、 较新鲜 明显、 新鲜 较明显、 较新鲜 明显 野草覆 盖 明显、 新鲜 明显、 新鲜 明显、 较新鲜 明显、 较新鲜 明显、 较新鲜 明显、 新鲜 明显、 新鲜 明显、 较新鲜 明显、 较新鲜 明显、 新鲜 明显、 较新鲜 明显、 较新鲜 锄 恤 啪 滩 m 锄 锄 锄 恤 锄 啪 孙 m m 孔 功 m