姚家山滑坡基本特征分析及稳定性评价

1、姚家山滑坡基本特征分析及稳定性评价摘 要滑坡是一种常见的地质灾害，威胁居民的生命和财产安全，根据地区工程地质条件和变形破坏特征分析滑坡成因机制和变形阶段，对于滑坡研究和灾害防治至关重要。本文以普格县姚家山滑坡为例，在基本工程地质条件、滑坡空间形态和变形破裂迹象等研究的基础上，对变形破坏模式和成因机制进行分析，确定了滑坡的破坏模式为蠕滑-拉裂模式。根据取样实验、反演计算、工程地质类比，确定滑带抗剪强度。假设三种潜在滑移面形式，并通过极限平衡理论计算，确定最不利滑面即为滑坡的计算滑面。基于滑坡的稳定性评价，提出滑坡防治建议。研究表明姚家山滑坡为暴雨滑坡，坡体变形主要受暴雨和地震影响。通过建立不确定

2、滑面的假设和验证模型，对滑坡稳定性的评价和滑坡的防治具有很大帮助。关键词：边坡破坏机制；稳定性评价；蠕滑-拉裂Analysis of Basic Features and Estimation of Stability to the Landslide of Yao JiashanAbstract: Landslide is a common geological disaster, threatening the safety of life and property.It is important to the study of landslide and disaster prevent

3、ion that analysis of the landslide formation mechanism and deformation stage which is according to the engineering geological conditions of the region and deformation damage characteristics. In this paper,take the landslide of Yao Jiashan in Pu Ge county as an example,on the basic of engineering geo

4、logical condition , spatial shape of landslide ,deformation and fracture study of signs,make analysis of the causes of the slop deformation and failure mode and mechanism ,and define the failure mode of this landslide for the creepage sliding-tension type. The parameters of anti-shear strength of th

5、e sliding zones were determined by laboratory test, inversion and engineering geology analogy. Hypothesis three potential sliding surface form, the most unfavorable sliding surface is identified for sliding surface of landslide through the limit equilibrium theory calculation. This paper puts forwar

6、d control suggestions which is based on the stability of landslide evaluation. Research shows that Yao Jiashan landslide is caused by heavy rains, slope deformation is mainly affected by heavy rains and an earthquake. Establishing not sure sliding surface hypothesis and the validation models which i

7、s useful to stability , the prevention and control of the landslide .Key words: Slop failure mechanism; Stability estimation; Creepage sliding-tension目录第1章 前言11.1选题依据及研究意义11.2国内外研究现状21.3主要研究内容31.4研究思路及技术路线3第2章 边坡环境及工程地质条件52.1自然地理与交通52.2气象、水文条件62.3地形地貌条件82.4水文地质条件92.5地层岩性92.6地质构造与地震102.7人类工程活动12第3章 姚

8、家山滑坡基本特征133.1滑坡地形地貌及空间形态特征133.2滑坡物质组成及结构特征153.2.1滑体特征153.2.2滑带特征173.2.3 滑床特征183.3滑坡岩土物理力学特征183.4滑坡水文地质条件19第4章 滑坡变形破坏机制分析224.1变形破坏特征224.2影响滑坡稳定性因素244.3滑坡变形破坏机制及模式分析26第5章 滑坡稳定性评价285.1滑坡稳定性定性分析285.2滑坡极限平衡法稳定性分析285.2.1计算原理285.2.2计算模型305.2.3计算结果分析355.3滑坡稳定性评价365.4 滑坡变形发展趋势预测37第6章 滑坡防治措施建议38结论40致谢41参考文献42

9、第1章 前言1.1选题依据及研究意义滑坡是一种严重危害国民经济建设、危及人类生命财产的地质灾害和常见工程事故，世界上每年因滑坡造成的经济损失数以亿计1。我国是世界上滑坡较多的国家之一，新中国成立以来，我国至少就发生了近千次较大的滑坡事故，其损失也是巨大的。四川汶川地震后，沿长达200余千米的龙门山发震断裂带，引发了大量的崩塌滑坡以及泥石流和堰塞湖，是建国以来规模最大和灾害最严重的一次地震引发的崩塌滑坡灾害。表1-1反映了我国在2000年以来发生的大型灾难性滑坡灾害事件，这些滑坡给人们的财产和生命造成了巨大的损失，而更多的自然边坡的稳定性无时无刻不威胁着人们的生活和生命财产。表1-1 中国200

10、0年以来发生的大型灾难性滑坡灾害事件2, 3黄润秋, 2007.3 #2;黄润秋，许强等, 2008 #16滑坡名称位置发生时间体积/ (104m3)斜坡类型诱发因素备注易贡滑坡西藏波密2000-4-928000基岩、散体溶雪形成堰塞湖，淹没库区兰坪滑坡云南兰坪2000-9-32000顺倾边坡暴雨搬迁5000人千将坪滑坡三峡库区支流2003-7-132400砂泥岩顺层滑坡水库蓄水死亡14人，损失5735万元天台滑坡四川宣汉天台乡2004-9-52500缓倾角顺层砂泥岩斜坡暴雨搬迁1255人，滑坡坝高23m，形成长20km堰塞湖，20000人受灾丹巴滑坡四川丹巴县2005-3-1220堆积层滑坡

11、长期蠕变及人工扰动摧毁房屋，损失1066万元，同时威胁整个县城的安全四川“512”地震滑坡四川汶川、北川、青川等2008-5-12大量 基岩滑坡，部分堆积层滑坡，板岩、片岩、千枚岩、灰岩为主8.0级强震产生不同规模崩塌滑坡次数万起，具有危害的6000余起，形成近百个堰塞湖，导致大量人员伤亡，毁房无数由于滑坡给国家和人民生命财产造成不可估量的损失，同时也严重影响着交通、水利、采矿、房地产开发等的建设，特别是大型复杂滑坡造成的损失更大、影响更严重，因此在建设中若遇到滑坡，一般要选用适合于拟评价滑坡的评价方法和合理的评价标准对该滑坡进行稳定性评价，根据评价结果确定滑坡治理与否，并且要做到既保证安全，

12、又节约投资。由此看来，稳定性评价的方法与标准不仅可为工程施工提供科学的理论依据,而且对滑坡发展趋势的预警预报也具有重要的指导作用，所以对滑坡进行稳定性研究的意义尤为重要4。姚家山滑坡位于四川省凉山州普格县普基镇正街村五组，该滑坡距离县城南约2km，滑坡区范围内居住108户，约500人，建筑面积有10800m2,滑坡体中下部有省道212通过，其在滑坡影响范围路段内长约530m，该道连接宁南县，螺髻山镇以及西昌市，每日有车流量800-1500辆，是当地的主要交通干道。该滑坡体在勘察时已出现明显的变形迹象，其稳定性关乎着国家交通设施和人民生命财产的安全，因此对该滑坡体的变形破坏机理和稳定性状况的评价

13、就显得尤为重要。1.2国内外研究现状滑坡稳定性的分析研究可追溯到一百多年前(Culmann，1866)，目前，工程上使用最多、最成熟的方法是极限平衡分析法，它是一种定量分析方法，研究历史可追溯到本世纪20年代或更早，近十几年来仍在不断发展。19世纪末20世纪初，人们借助土力学极限平衡的概念，由静力平衡条件计算边坡极限状态下的稳定性，并且使用工程地质类比法对边坡的地质条件、影响因素等进行分析。在极限平衡分析法中，有Fellenius法、Bishop法、Janbu法、Sarma法、传递系数法等方法5。由于各种条分方法的假设条件以及它所满足的平衡条件不同，这些都会引起计算结果的差异。1964 年英国

14、土力学家斯开普顿提出“残余强度”概念,滑坡机理的研究进入了一个新的阶段。20 世纪70 年代初期概率分析法的引入，认为滑坡分析中强度参数是符合某种概率分布的函数F=(c, u , H ,)，并引入了安全限的概念6。伴随计算机技术、人工智能的发展，以及一些新学科、新理论等的引进,滑坡稳定性分析方法得到一定发展，如可靠性分析法、模糊分级评判法、系统工程地质分析法、灰色系统理论分析法、神经网络法等。这些新方法是对滑坡传统稳定性分析两分法（定性分析与定量分析）的继承、丰富与发展，同时也形成了人工智能方法分支7。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FEM、边界单元法BEM、离散单元法

15、DEM、有限差分法FDM 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8。近年来随着一些新的、先进的技术手段的应用和发展一些相关学科的渗透和新学科的兴起,例如现代发展起来的“3S”技术(GIS ,RS ,GPS) 为滑坡的评价提供了新的理论方法和观测、实验计算手段,进一步提高了滑坡研究的精确性9。1.3主要研究内容本文以普格县姚家山滑坡为研究对象。该滑坡中下部有省道212通过，滑坡体上居住约五百人，为了圈定滑坡的影响范围和评价滑坡的稳定性情况，需要对滑坡体进行工程

16、地质勘察以及破坏模式和成因机制分析，并根据变形破坏迹象和稳定性情况提出合理的防治建议。本文工作主要包括以下内容：(1)通过现场调研和资料收集，对研究区内的工程地质条件进行评价；(2)对滑坡体的岩土结构特征进行分析；(3)通过滑坡的变形破坏迹象，分析滑坡的成因机制和失稳模式；(4)分析影响滑坡稳定性的因素；(5)通过变形情况和监测资料定性评价滑坡稳定性；(6)利用传递系数法对滑坡进行定量评价；(7)预测滑坡的变形发展趋势；(8)提出滑坡防治建议；(9)总结研究结果1.4研究思路及技术路线本文在收集前人研究资料和查明研究区的地层岩性、构造、岩体结构及地下水等特征的基础上，采用地质原型调研与地质过程

17、分析相结合、模式分析与数值模拟研究相结合、定性分析与定量研究相结合的思路，从滑坡边界、变形破坏特征及岩土体工程特性入手，对滑坡成因机制、破坏模式和稳定性评价等问题进行深入系统的研究。本文的技术路线如图1-1所示：边坡环境及工程地质条件地形地貌条件气象、水文条件自然地理与交通人类工程活动地质构造与地震地层岩性水文地质条件滑坡基本特征滑坡物质组成及结构特征滑坡水文地质条件滑坡地形地貌及空间形态特征滑坡岩土物理力学特征滑坡变形破坏机制分析防治建议与结论滑坡变形发展趋势预测滑坡稳定性评价影响滑坡稳定性因素变形破坏特征变形破坏机制及模式分析极限平衡法稳定性分析定性分析图1-1 研究技术路线流程图第2章

18、边坡环境及工程地质条件2.1自然地理与交通普格县位于四川省西南部，凉山彝族自治州东南部，总面积1918 km2（东连布拖、西邻德昌、北望西昌、南达宁南，东北接昭觉）。全县以彝族为主体，约占全县总人口的74，境内居住着汉、彝、回、苗、布依、壮、纳西、蒙古、土家、满、藏、水、羌、黎、瑶等15种民族。县城设在县境南端普基镇，北距凉山州府西昌市74km。省道212通过境内，北可达西昌，南可达云南省巧家县（详见图2-1）。研究区位于普格县普基镇正街村5组，在普格县城南面约2km，为中山河谷地貌，区内有省道212通过，交通方便，居住人口以彝族为主。图2-1 普格县交通位置图2.2气象、水文条件图2-2 普

19、格县多年平均降水等值线图普格县位于四川省低纬度地区，气候受西南季风和印度北部干燥大陆性气团交替控制，属亚热带干热河谷季风气候，干雨季分明，年温差较小，日差较大，年平均气温变幅仅13，是省内全年气温变化最小的地区之一，晴天多，日照时间长，幅射强，垂直差异十分明显。以近十年的气象资料为例，年平均气温为16.8，1月为9.4，7月为22.7，极端最高气温33.3，极端最低气温1.9，年总日照时数2094.7小时，年总蒸发量为2107.2mm，年总降水量为1169.8mm，年平均绝对温度为13.2mbar，无霜期为301天。平均风速2.3m/S，实测最大风速18.2m/s。气候的水平分布和垂直分布具有

20、显著不同，从高海拔到低海拔，从东北到西南，呈现出山地温凉到南亚热带气候的变化趋势。普格县降水形式主要为雨、雪，海拔3000m以下多为降雨，以上多为降雪。日最大降雨量157.5mm，小时最大降雨量51.2mm，十分钟最大降雨量15.2mm，最大年降水量1291.2mm，最小年降水量601.5mm，相差达689.7mm。雨量季节分配的显著特点是冬干春旱，干湿分明，510月为雨季，降水量占年降水量的90，11月至次年4月为干季，构成了“冬无严寒春高温，夏无酷署秋凉早”的气候特点。以气象学上气温低于10 为冬季，1022为春、秋季，高于22为夏季来划分，普格的冬天仅为一个月，夏季只有两个月，春秋两季长

21、达9个月。普格县多年平均降水等值线见图2-2。图2-3 普格县水系分布图普格县水资源丰富，江河发育具有山区河道特征，谷坡陡峻，河道弯曲，比降大，流水切割强烈。金沙江一级支流黑水河纵贯全境，则木河与西洛河自北向南流，在县境南部汇入黑水河。县境内年均总径流量2.0109m3，水能理论蕴藏量3.9105 kw/h，落差极大，具有开发水资源的极好条件。境内水文网系密集，主要为黑水河水系。受地质构造影响，黑水河流向与区域内构造形迹大致一致，由北向南从普格县域穿过，其次级支流溪沟多垂直于构造线方向。则木河古称大青河，又名内西水，是黑水河的一级支流，主流发源于特而果乡海拔3302m的阿则木山，由北向南至东郊

22、老农场处与西洛河汇合，流长53.1km，河床平均比降4.35%，流域面积668.2km2，多年平均流量19.3 m3/s，洪峰流量419 m3/s。西洛河源于昭觉县妈姑梁子，县境内流长61km，河床平均比降为3.7%，流域面积1236.8 km2，多年平均流量33.1 m3/s，洪峰流量485 m3/s。黑水河县境内流长60.9km，流域面积2135 km2，多年平均流量49.9 m3/s，平均径流量11.7108m3。则木河和西洛河的支流多达数十条，多为“V”型沟谷，其中西洛河最大的一条支流叫鲁溪河。最大县域内河流径流主要来源于大气降水，以及冰雪融流和地下水，丰水期补给主要为大气降水和冰雪融

23、水。枯水期则主要由地下水补给。普格县水系分布详见图2-3。2.3地形地貌条件普格属云贵高原之横断山脉。螺髻山与乌科梁子东西对峙，中梁山纵亘其中。中梁子、波尾梁子和乌科梁子均属大凉山向南的分支。海拔3500m以下的山地面积较少，以中山（含亚高山）为主，占总面积的67.4。丘陵平坝仅分布在河谷地带，呈高山、中山深切割地貌。境内河流主要有则木河和西洛河沿山脚由北向南潺潺而去，在县城附近东北角的扭皮各则处，二水合流，南注金沙江。纵观普格地貌，山脉河流南北走向，枕山带河，平行交错，东西群峰并列，中为凹凸，三山二水形成狭长的北高南低的河谷地貌。县境内最高峰为螺髻山主峰也俄额哈峰，海拔标高为4359m，最低

24、处为白水河，海拔标高为1040m，河谷与山地高差达3319m，其地形地貌可概括为“三山夹谷”从而构成了“一山分四季，十里不同天”的立体气候特征。研究区地貌形态总体上属中山河谷斜坡地貌（照片2-1）。河谷两侧地形较陡，滑坡的对岸坡度大于滑坡一岸，且坡面上发育有冲沟。研究区斜坡总体上近南北走向，坡面倾向东，前缘以泄洪渠为界；地势北高南低，斜坡总体落差约250m左右，地形坡度一般1540之间。照片2-1 研究区地形地貌形态2.4水文地质条件研究区内总体上为中山河谷地带，地表沟谷较发育，谷底为泄洪渠，勘察期间水深为0.8m深，枯水季时水深为0.2m深，雨季时水位大幅上涨，暴雨泄洪时水深可达十余米，呈现

25、典型的山区洪水陡涨陡落的特点。研究区滑坡冲沟、排水沟渠与泄洪渠共同构成研究区地表水排泄网络。大气降水通过冲沟汇集向泄洪渠排泄。泄洪渠自南向北流经研究区，为区内地表水、地下水排泄基准面。研究区内地下水主要为孔隙水。孔隙水赋存于斜坡的残坡积层中，根据钻孔揭示及现场调查，斜坡地下水含量较少，埋藏较深，坡体上部无明显泉点出露，而坡体中下部有显著渗水点。地下水主要补给来源为大气降水，其排泄方式主要是下渗补给基岩裂隙水。研究区基岩出露少，在坡体上和滑坡前缘泄洪渠内没有看到明显的基岩出露，基本上没有（基岩）裂隙水。根据取水样测试结果，研究区地下水水质类型为重碳酸钙型和重碳酸钙镁型水，矿化度低，小于0.3mg

26、/m3。其水质较好，对混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋均只具微腐蚀性。工程构筑物设计时仅需进行一般防腐，无需进行专门的防腐设计。2.5地层岩性根据工程地质调查，研究区斜坡组成物质从上至下主要有第四系残坡积、第四系滑坡堆积层、侏罗系地层。（1）第四系崩、滑堆积层（Q4col+del）。主要分布于斜坡顶部及坡麓平缓地带表层，物质组成主要为含碎块石土，以碎石为主。上部结构为松散稍密，下部结构中密。其碎石、块石成份主要为砂岩、泥岩，含少量泥灰岩和石英晶粒，一般呈次棱角状及棱角状；碎石大小一般520cm，块石大小一般0.31.0m，平均含量约30%。（2）第四系滑坡堆积层 (Q4del)分布于斜坡中下

27、部平缓地带，物质组成也主要为含碎块石土。上部结构为松散稍密，下部结构中密。其碎石、块石成份主要为砂岩泥岩，含少量泥灰岩，一般呈次棱角状及棱角状；碎石大小一般510cm，块石大小一般0.20.5m。堆积厚度较大，厚度一般828m 。（3）侏罗系中统粉砂质泥岩（J2y）岩性主要为灰白色粉砂岩、泥岩夹泥灰岩、粉砂质泥岩，岩层产状781034573，岩体一般呈薄层状结构，受构造作用，大规模褶皱较发育，岩层产状变化较大，区内岩层表层风化强烈较破碎。2.6地质构造与地震研究区位于著名的川滇南北向构造体系中段，主要由一系列走向近南北的褶皱、压性断裂和与其有成生联系的低序次压扭性或张扭性断裂所组成。此外，还有

28、青藏滇缅印尼歹字型构造的中段东支延入区内，与经向构造斜接复合。受区域性强大的压应力作用，产生一系列延绵数百至上千公里之大断裂和紧密褶皱，形成规模较大的褶皱带。研究区主要地质构造为黑水河断裂和螺髻山背斜（图2-4）。黑水河断裂：为南北向的压性断裂，由两条南北向断裂组成，长达75km以上，发育于黑水河背斜轴部，西罗以北，断于中生界红层中，断裂面西倾，倾角70-80，破碎带最宽达250m，倾角45-80。螺髻山背斜：长25km。核部主要由下震旦统开建桥组中下段地层组成；东翼由上震旦统至下奥陶统组成，倾角40-60；西翼由下震旦统开建桥组上段和部分上震旦统岩层组成，倾角40-70。研究区内新构造运动强

29、烈，主要表现为：掀斜运动和活动性断裂。研究区1.断层；2.不明断层；3.地层界线；4.岩层产状；5.冰积-冰水堆积层；6.侏罗系中统新村组桥顶山向斜则木河断裂黑水河断裂螺髻山背斜；图2-4 普格县地质构造纲要图掀斜运动主要表现在：则木河西侧第四系（新生代地层）比东侧发育；安宁河东侧第四系比西侧发育。上述两点是螺髻山大箐梁子翘起的表现。活动性断裂主要表现在：则木河断裂最明显，它使区内第三系、第四系新生代地层发生小型褶曲与断裂。新构造运动主要对地层的完整性产生一定破坏，间歇性抬升的地壳在外营力作用下在地貌上形成众多沟谷，这为滑坡及崩塌的发育提供了条件。地震是区内地表岩土产生变形破坏的重要因素之一。

30、研究区内地壳新构造运动强烈，地震频繁，部分地区表现强烈。该区地震活动多且震级大，地震烈度为度，设计基本地震加速度值为0.20g。2.7人类工程活动据现场调查，勘查区人类工程活动较频繁，斜坡中下部主要为民房及农耕地带，人类长期的、频繁的耕作活动，使表层土体疏松，吸水性和透水性增强；近年来大量的开垦耕地，破坏了斜坡地表植物，加剧了地表水土流失；滑坡中部开挖省道212，增大了临空面和动荷载,这些都不利于斜坡的稳定性。第3章 姚家山滑坡基本特征3.1滑坡地形地貌及空间形态特征姚家山滑坡呈明显的圈椅状地貌（照片3-1），总体上属中山河谷斜坡地貌，滑坡区微地貌特征主要表现为斜坡、陡壁、陡坎及冲沟等形态。该

31、滑坡为古滑坡，目前出现明显变形的是其上1#滑坡，为古滑坡的局部复活，主滑方向为80。滑坡位于黑水河西侧，川滇南北向构造体系中段。坡体上岩层破碎，少有基岩出露，覆盖厚层碎石土、角砾土。姚家山滑坡主要尺寸见表3-1：表3-1 姚家山滑坡情况表姚家山滑坡编号斜距（m）高差（m）平均坡度（）面积（km2）体积(104m3)姚家山古滑坡530195220.163245.3姚家山1#滑坡33196170.08171.4照片 3-1 姚家山滑坡卫星图片 照片 3-2 姚家山滑坡全貌图古滑坡1#滑坡图3-1 姚家山滑坡地形图姚家山古滑坡后缘高程1462.10m，高差195余m，斜距有529m，横向平均长323

32、m，平均坡度22，总面积约0.163km2。滑体空间上呈舌形展布，根据勘查，平均滑体深度约15m。总体积约245.3104m3。属于大型崩滑堆积体中层滑坡。坡体两侧有明显双沟同缘现象，从后缘壁坡脚向坡下撒开。在后缘冲沟宽大，呈U型，坡度22.1，平均宽约20m，长约40m，向下逐渐消失，演变成壁坎。冲沟下侧生有松树。滑坡体上零星分布着巨大的漂石。滑坡前缘有一条U形泄洪渠，底宽约20m，高约15m,顶宽约30-40m，水流宽3-5m，水深0.3-0.8m，水流速约为1m/s，水量约3m3/s，沟里多漂石、块石。坡后缘为古滑坡拉裂壁，地形陡峭，壁高27余米，坡度近38，高程为1490m。整体上斜坡

33、是上陡下缓。斜坡上出露基岩成灰白色，表面风化成灰黑色，整个出露岩体风化严重，易破碎，主要为泥质粉砂岩。正街村五组居民区位于滑坡体中下部缓坡地带，平均坡度10，斜距70-80m，后临排水堰沟，省道212从村前通过。滑坡下部是村民菜地和水稻田，平均坡度15，勘查期间部分田里有水。滑坡中部和前缘都有陡坎。临泄洪渠，多形成陡坎地貌，坎高5-12m，坡度37。在泄洪渠凹岸有坍塌、凸岸有堆积现象。根据变形迹象和裂缝方向，结合边界条件推算，古滑坡主滑方向为80。姚家山1#滑坡位于古滑坡上，系古滑坡体的局部复活，起于古滑坡后缘的陡缓交界处。整个滑坡成扇状，有斜坡、陡坎等微地貌。纵向长约331m，横向平均宽约2

34、52m，高差97.5m，平均坡度17，根据钻孔确定若沿着浅层滑动，浅层滑带平均深度为8m，面积0.081km2，体积有71.4104m3，为中型浅层土质滑坡。1#滑坡斜坡坡度相对较缓，以堰沟和公路为分界线，可以分成三段。第一段位于堰沟以上，是大角度斜坡段，主要是荞麦地，平均坡度有25，斜距约120m。第二段在堰沟和公路之间，是主要的居民住房区，也是主要的破坏区和威胁区，平均坡度有10，斜距有70-80m，南低北高。第三段位于公路以下，以菜地和水田为主，平均坡度15，斜距约为150m。3.2滑坡物质组成及结构特征3.2.1滑体特征根据钻探和槽探揭示，姚家山古滑体厚度变化较大，滑体的厚度一般为3-

35、31m左右，滑体为前部相对较薄，中后部相对较厚，在滑坡前缘陡坎前部滑体的厚度一般在8.3m左右。在横向上滑体的厚度相差相对较大，总体上是两侧较薄中部较厚，这与滑坡地形较匹配。姚家山古滑体上极少出露基岩，在出露地，岩石风化程度很高，用锤敲击易碎，属强风化-全风化岩体。姚家山滑坡古滑体物质主要为块碎石土和粉质粘土，滑体中上部以块碎石土为主，下部以粉质粘土为主，滑体表层结构松散，深部滑体较密实。碎块石成份主要为灰白色粉砂岩、泥灰岩，泥岩和页岩，偶见石英晶粒，碎块石大多数为强风化，多数呈碎块状及棱角状,粒径集中在5-10cm。粉质粘土：黄褐色、红色、浅黑色、深灰色，滑坡中上部呈硬塑可塑状态，下部多呈可

36、塑状态。滑体土的结构较不均匀，土石比在空间上的变化较大，但从地域上看无明显的变化规律，滑体中碎块石含量较少者仅10%左右，碎块石含量较高者可达40%左右，一般含量为15-40%。在垂向上，碎块石含量的变化也较大，有时以块碎石为主，有时以粉质粘土为主，但滑体中碎块石的含量一般也无明显的垂向变化规律。姚家山1#滑坡厚度一般为8.5m左右，在纵向上，滑体为后部相对较薄，中前部相对较厚，滑体最厚部位为I-I剖面（图3-2）中部12m左右，最薄为滑坡前缘3.0m左右。在横向变化与古滑体基本接近，总体上是两侧较薄中部较厚，与滑坡地形较匹配。姚家山1#滑坡物质主要也为块碎石土和粉质粘土，以粉质粘土为主，结构

37、特征与古滑坡无明显差异。不过随着深度的增加，滑体的密实程度在增加。图3-2 姚家山滑坡剖面布置图3.2.2滑带特征在勘查中，多个钻孔及山地工程都不同程度地揭露了滑移带或软弱带，部分钻孔情况见表3-2，综合起来，姚家山古滑坡、1#滑坡滑带土的特征都基本一致，滑带土主要为含砾粉质粘土，呈灰色、浅黄褐色，中上部角砾碎石含量一般10-20%，下部砾石碎石含量较少，局部纯粉质粘土，角砾成分以砂岩、粉砂质泥岩为主含少量泥灰岩。砂岩角砾一般呈碎块状，泥灰岩砾石和石英角砾有一定的磨圆性，表面有磨光痕迹；粉质粘土呈灰色或浅黄色，与上下土体颜色有较大差异，部分钻孔土体有挤压搓揉破碎特征；湿度相对较大，可塑状；粘性

38、普遍较高，常常有滑腻感（见照片3-3）。滑移带的厚度没明显的差别，一般介于0.3-0.5m之间，平均值为0.40m。表3-2 本次勘查部分钻孔探槽揭露滑动带或软弱带特征一览表勘探点编号埋藏深度（m）高程（m）厚度（m）滑面性质特 征ZK018.71360.20.4软弱夹层含砾石粉质粘土：灰色、红褐色泥岩,稍湿,可塑-软塑,有粘性,手捏有滑腻感,其间充填少量碎块石,土石比约为9:1。ZK028.41340.500.4软弱夹层含砾石粉质粘土：红褐色泥岩,湿,可塑-软塑,遇水后粘性较强,手捏有滑腻感,其间充填少量灰白色砂岩,手捏易碎,土石比约为:8:2。ZK048.81311.320.4基覆界面含砾

39、石粉质粘土：粘土夹碎石,碎石为泥岩，灰黑色,稍湿-湿,可塑-软塑,粘性较强,手捏有滑腻感,较密实，其间充填灰黑色泥灰岩碎石：块状,致密坚硬,土石比约为8:2。ZK0128.11340.800.5基覆界面含砾石粉质粘土：粘土夹碎石,碎石为泥岩，灰黑色,稍湿-湿,可塑-软塑,粘性较强,手捏有滑腻感,较密实。其间充填灰黑色泥灰岩碎石：块状,致密坚硬,土石比约为8:2。照片3-3 滑带土特征3.2.3 滑床特征根据钻孔揭露，姚家山古滑坡滑床主要为侏罗系中统粉砂岩、粉砂质泥岩（J2y），受构造影响，岩层产状变化较大，80-10345-73，岩体一般呈薄层-中层状结构，受构造作用，大规模褶皱较发育的影响，

40、岩层产状变化较大，区内岩层表层风化强烈较破碎。从钻探资料显示，古滑坡（ZK01、ZK02、ZK04）滑床基岩岩性主要为红褐色、灰黑色泥岩，厚层-中层状，岩体强度相对较低。姚家山1#滑坡滑体上部滑床为侏罗系中统粉细砂岩、泥岩（J2y）和第四系滑坡堆积层，滑面为堆积层中的软弱结构面。在下部，滑床为古滑体崩滑堆积物、和滑坡堆积物。3.3滑坡岩土物理力学特征（1）滑体重度的确定根据工程地质类比和本次勘查所取细粒土常规试验分析资料及现场试验资料，结合滑体土的平均土石比确定计算时采用的滑体土重度值为：滑坡：天然重度：19.5kN/m3，饱和重度：20kN/m3。（2）滑带土C、j 值确定滑带土C、j 值根

41、据岩土试验成果及反算结果综合分析确定。该滑坡受水的作用下逐年蠕动变形，滑坡变形主要受降雨和地下水、地表水影响，本次I-I剖面（图5-2）作为反演计算剖面（根据野外观测及分析，I-I剖面方向为主滑方向），给定稳定系数为1.0，经过反算得出其饱和抗剪强度为： C=11.2kPa，内摩擦角=17.6。图3-3姚家山滑坡滑带参数反演计算条分图综合上述结果，最终确定姚家山滑坡滑带土抗剪强度参数值见表3-3。表3-3 姚家山滑坡滑带土抗剪强度取值表抗剪强度指标项 目饱和抗剪强度天然抗剪强度粘聚力c（KPa）内摩擦角（）粘聚力c（KPa）内摩擦角（）反算值11.217.6室内试验取值8.713.228.32

42、3.4计算取值111513173.4滑坡水文地质条件姚家山滑坡区后缘是高大的陡壁，两侧有大型冲沟（照片3-4），地形上呈现上陡下缓，两侧高，中间低的凹状形态，是较好的汇水区。根据调查，姚家山滑坡中上部有一条灌溉用的堰沟，在雨季有排水作用，用砼修成。堰沟坡度平缓，沟宽30cm，深20-25cm，从居民区后通过。省道212公路内侧有排水沟（照片3-5），排水沟截面成梯形，上宽下窄，上部宽40cm，下部宽30cm，深25-30cm，常年有水，调查期间流量1L/s，流速1m/s，在下雨时或上游水头调整时流量可变。在古滑坡前缘有 U形泄洪渠（照片3-6，底宽约20m，高约15m,顶宽约30m，水流宽1-

43、2m，水深5-30cm，水流速约为1m/s，水量约1m3/s，沟里多漂石、块石）。S212公路内侧水沟里的水被当地村民引向公路外侧，灌溉农田（照片3-7），引水沟都是人工挖的浅土沟，多处破坏，导致水散流开，加之下部农田蓄水条件不好，至使水在滑坡前缘出现漫流。2008年7月，当地村民李云才通过堰沟给菜地灌水，造成村口陈贵英家突现涌水。2008年8月由于连续暴雨，冲沟中发生大洪流，多处地面出现渗水，之后大部分村民发现房屋都产生了的裂缝，地面也出现开裂。总之这些大小沟与泄洪渠共同构成了滑坡区地表水排泄网络。泄洪渠自南向北流经工作区，为区内地表水、地下水排泄基准面。滑坡堆积层孔隙水赋存于滑体之中，滑体

44、的富水性差异较大，根据钻孔地下水位观测资料推测，滑体内地下水不具有统一的地下水位。地下水的主要补给来源是大气降水，大气降水的一部份沿地表和冲沟形成坡面流，汇入泄洪渠；另一部份经地表土体入渗，形成地下水。根据地面调查及钻孔水位观测分析，滑带透水能力差，多数钻孔在钻进过程中当揭穿滑带后出现明显漏水甚至不返水；中上部斜坡、高陡坎也未见地下水渗出现象。在山脊西侧上发现七口水井（汇集地表水，种植烤烟用），每口水井内径3.5m，底到井口3.1m，水深30cm，通过访问，这几口水井并不是地下水井，而是汇集下雨时的地表流水来蓄水，为村民种植烟草用。坡上居民采用蓄水池蓄水（照片3-8），作为平时饮用水。在滑坡前

45、缘左侧公路下方70m处有水渗出（照片3-9）。正街村5组村口原有一口地下水井，因受堰沟水源控制，即堰沟放水时，水井才出现水，但2008年后，对堰沟放水量进行了控制，井中水量即开始变小，到现在表层井水基本已经消失，水井作废。但村口的接水点的水实际是来自于此的。目前，只要堰沟进行灌溉，就有水渗出。在滑坡内没有发现明显地下水。照片3-4 滑坡两侧冲沟 照片3-5省道212公路内侧排水沟照片 3-6 滑坡坡脚泄洪渠照片3-7滑坡前缘水田照片3-8 村民蓄水池照片 3-9 前缘渗水点第4章 滑坡变形破坏机制分析4.1变形破坏特征根据调查，姚家山滑坡经历过两次比较大的变形。1991年，在连续暴雨条件下，现

46、在的1#滑坡发生局部拉裂变形，形成现在形态，局部产生较大的拉裂缝。在2008年，由于连续暴雨，山体后缘冲沟中发生大洪流，同时村民房屋都发生大的裂缝，地面也出现裂缝。从此以后，村民房屋每年都有产生新的裂缝，变形逐年发生。变形主要发生在1#滑坡体上，属于老滑坡的复活，而老滑坡体无明显变形。滑坡具体变形迹象如下：滑坡后缘拉裂缝，出现在1#滑坡后缘，裂缝拉开宽0.3m，深0.5m，长有四五十米，裂缝已被后期填埋。滑坡上游，堰沟处，发现两处裂缝，间距30cm，南北拉开，东西错开，拉开裂缝宽2.3-3.0cm，错距2cm，堰沟其它位置均未发现裂缝。进村口公路上有明显开裂，两侧房屋有明显裂缝，裂缝由地基向上

47、延伸，上部约2mm，长约1.5m,方向大致与地面垂直。地面大致有两个方向的裂缝，一条大致南北向，一条大致东西向。在S212公路上发现有两处主要沉降点，都在靠近1#滑坡边界外，每年都有变形、沉降，上游一侧沉降变形大于下游一侧。根据调查，上游沉降点每年沉降约10-20cm,内侧排水沟显示，公路总错距达20-30cm。公路内侧排水沟也出现拉裂现象，主要出现在1#滑坡段。裂缝由下而上，成倒角型，下部宽2-5cm，长10-15cm。公路上游沉降点外侧堡坎出现裂缝，裂缝至下而上，长约1m，底部宽约0.5-1cm，堡坎下地基也有开裂，宽约2-3cm，约0.5m深。滑坡后缘有大量马刀树，树干直径510cm。前

48、缘有大量斜歪大树，歪斜方向大致与古滑坡滑动方向一致。滑坡前缘有树本倾倒，倾倒方向大致与古滑坡滑动方向一致。滑坡前缘临泄洪渠有部分坍塌，坍塌点多集中在滑坡中间或边界位置，方向大致与古滑坡滑动方向一致，坍塌高度约20m，坍塌方量约80-100方。滑坡主要变形情况见表4-1。表4-1 1#滑坡体主要变形一览表编号0102变形迹象S212沉降错动变形树木倾倒变形分布位置滑坡中下部上下游边界;S212公路上滑坡后缘和前缘形态特征上游：错动面方向约40，错距20cm,开裂40cm，公路损坏宽约3-4m每年都有变形。下游：错动面方向约85，每年都有变形，公路损坏宽约1-2m,据访问老乡，变形速度约5cm/年

49、。后缘树木成马刀状，前缘树木发生向泄洪渠方向倾倒，倾倒方向大致与滑坡滑动方向一致。树木都是十到二十年的大树。诱发原因滑坡蠕动、降雨滑坡蠕动、降雨发展趋势雨季变形量增大逐年蠕动雨季变形量增大逐年蠕动典型照片编号0304变形迹象多处发生坍塌地基拉张分布位置坡体前缘泄洪沟右岸滑坡中部,居民区形态特征坍塌点多集中在滑坡前缘中间或边界位置，方向大致与古滑坡滑动方向一致，坍塌高度多为10-20m左右，坍塌方量多在30-100方。位于滑坡中部缓坡居民区屋前地面和屋内地基，总长约104m，高约2.5m，裂缝宽1-5cm，长1-3cm，方向大至南北，东西两组。诱发原因降雨，洪水期坡脚受冲刷和淘蚀滑坡蠕动，挤压、

50、变形发展趋势雨季变形量增大引发坡体牵引滑动雨季变形量增大逐年蠕动典型照片编号0506变形迹象房屋拉张剪切裂缝分布位置滑坡中部居民区滑坡中上部上游边界堰沟形态特征滑坡中部居民区房屋墙壁很多开裂，开裂方面大致与滑坡滑动方向一致。裂缝至下而上产生，下部宽1-6mm，长0.5-3m；裂缝至上而下产生，上部宽1-20mm，长0.5-3m。位于滑坡中上部上游边界堰沟，砼砌成。两组裂缝，间距30cm，裂缝宽2.III-IIIcm，错距2cm，开裂方向150，错动方向250。诱发原因滑坡蠕动 ，地面沉降滑坡边界剪切变形发展趋势雨季变形量增大逐年蠕动雨季变形量增大逐年蠕动典型照片编号0708变形迹象拉裂变形拉裂

51、变形分布位置滑坡中部公路旁房屋滑坡后缘形态特征距公路内侧3观，房屋开裂墙壁为北面和西面墙，北面墙错动方向为170，西面墙错动方向为85。裂缝至下而上，下部宽5-6cm，延伸长度2-3m，错开约5cm。位于1#滑坡右侧后缘，裂缝宽0.3m，深0.5m，长四五十米，已被填埋（据村民描述）。诱发原因滑坡蠕动1#滑坡拉裂变形发展趋势雨季变形量增大逐年蠕动大雨所致典型照片4.2影响滑坡稳定性因素影响姚家山滑坡稳定性的因素有很多，主要包括地表形态、岩土体性质、地质构造和地震、大气降雨、坡脚冲刷和浸泡、人类工程活动等。（1）地表形态整个滑坡体呈现上陡下缓的地面形态，上部坡度大，主要粘土夹块碎石土组成，水流冲

52、刷强烈，易崩塌流失；下部坡度小，主要由粉质粘土组成，水流下渗作用强烈，易饱水，蠕动变形。（2）岩土体性质滑坡区地层岩性为二叠系和侏罗系粉砂岩、粉砂质泥岩，气候条件导致物理风化严重，多形成松散的粉质粘土夹碎石或角砾，且其母岩含石英角砾丰富，透水性好，在水的作用下易饱水、变形。（3）地质构造和地震滑坡区处于著名的川滇南北向构造体系中段，主要由一系列走向近南北的褶皱、压性断裂和与其有成生联系的低序次压扭性或张扭性断裂所组成，岩层十分破碎，产状紊乱。另外，普格县地壳新构造运动强烈，虽然震级一般较小，但地震频繁，地震作用不但降低了滑坡的稳定性，也使坡体堆积物更趋松散化，更易于降雨的入渗。（4）大气降雨姚

53、家山地区降水年际变化较大，年内分配不均，510月，随着季风的进入，雨量剧增，出现较集中的降雨现象，降水量占年平均降水量的89.2%，为雨季；1112月占7.4%，14月占3.4%，为旱季。上部滑体主要为强烈构造运动和物理风化形成的碎块石土，坡体物质松散透水性较好。松散的堆积体有利于雨水的入渗，雨水通过松散层的孔隙入渗、运移，坡体吸水饱和，一方面土体自重增加，另一方面土颗粒间由于水分的充盈，增大了孔隙水压力，降低了堆积体的抗剪强度，当水下渗至基岩面时还会因为透水性的差异，在接触带上富集，长期排泄不畅，软化岩土接触界面，促使滑坡土体在自身重力作用下，不断产生裂缝、位移、下沉等变形，当变形累积到一定

54、程度后将相互贯通形成软弱滑动面，堆积体就有可能沿着软弱滑动面向下运动，失稳而形成滑坡。（5）坡脚冲刷和浸泡坡脚受泄洪渠水流的冲刷侵蚀作用强烈，特别是凹岸侵蚀严重，造成局部坍塌，从而为牵引式滑坡的形成提供的条件。特别是洪水季的时候，水流涨幅超过十米，淹没了坡脚，从而降低了滑坡坡脚的抗滑能力，导致滑坡的稳定性降低。（6）人类工程活动滑坡体上开荒种地，植被覆盖较少，在一定程度上降低了坡体稳定性，在2007年扩大了堰沟，土地不当的引水灌溉，增加了地表水的补给量，增大了坡体自重，减低了滑带物理力学指标，降低了滑坡的稳定型，破坏斜坡原有结构，同时又增大临空面，诱发局部滑塌变形。4.3滑坡变形破坏机制及模式

55、分析姚家山古滑坡及其上1#滑坡滑体，处于中山河谷斜坡地带，区域内构造发育，岩体十分破碎，加之气候原因，物理风化严重，导致整个区域稳定性较差，在大雨条件下，后缘冲刷堆载，前缘坡脚淘蚀，粉质粘土夹碎石和角砾堆积物，透水性较好，易开裂，浸水形成水压力，前缘主要是粉质粘土，夹碎石较少，给蠕滑形成良好的土质条件，公路内侧排水沟中水流向坡下农田漫流下浸，泄洪渠凸岸侵蚀导致土体开裂崩塌，引起滑坡中下部土体软化蠕滑牵引，加之整个地形坡度变化较大，上陡下缓，降水、地震及人为灌溉、切坡综合作用，前缘牵引为主形成的。参照表4-2，姚家山1#滑坡体变形破坏模式为蠕滑-拉裂式，坡体变形后缘产生了拉裂缝，现已局部形成了新滑带，从钻孔接示，部分钻孔中未见滑带，因此新滑带尚未贯通，处于稳定蠕动变形阶段。表4-2 斜坡岩体结构类型与变形破坏方式对照10类型主要特征主要模式可能破坏方式结构及产状外形