四川省丹巴县建设街滑坡特征及形成机理

唐晓玲，钱江澎

（四川省地质工程勘察院，成都， 610072）

丹巴县城背靠白呷山，前临大渡河，地形陡峻。滑坡区坡度20～40°，局部形成陡崖。滑坡前部为6～28m 的干砌陡坎，坡度56～65°。后部为缓斜坡，坡度约10°。中部坡面较陡，平均地形坡度31°。滑坡前部坡脚为建筑密集的丹巴县城。据物探资料及勘探钻孔揭露滑体厚度18～45.23m。其中滑体前部左侧较厚，右侧略薄，滑坡后部最厚，据ZK7号揭露厚度达45.23m。滑体中轴线地段厚两侧薄。物质组成主要为块碎石夹粘砂土，块碎石大小混杂，块石含量约占50%～60%，块石砾径大者可达1～6m，碎石含量约占20%～30%，粘质砂土和角砾土充填块、碎石之间。块碎石土结构松散，多见架空现象。测试容重为19.84～21.09KN/ m3。

1 地质背景

1.1 地层

滑坡区地层为第四系松散堆积层，下伏志留系变质岩层。

第四系松散堆积层分为崩坡积层和冰水堆积层，前者分布于滑坡后缘及前缘斜坡两侧，为黄色、灰黄色块碎石土，可见厚度10m 以上，结构松散；后者主要分布于滑坡后缘两侧分水岭山脊，为钙质胶结，结构密实，在滑坡两侧形成坡度大于70 度、高超过10m 的陡坡，最大厚度可达50m。

1.2 地质构造特征

滑坡区处于川滇南北向构造与小金—金汤弧形构造的转折端，岩层受到的挤压比较强烈。滑坡区处于青藏高原东部边缘，自上新世以来，青藏高原经历了多次强烈隆升，大渡河强烈下切的新构造运动，形成了高差大、坡度陡的地形，为滑坡的发育创造了条件。据甘孜州地震局文字记载，丹巴县从未发生过破坏性地震(5 级以上)。根据中国地震动参数区划图，滑坡区抗震设防烈度为Ⅶ度，设计基本地震加速度值为0.15g。

1.3 地下水

区内地下水有基岩裂隙水和第四系孔隙水两种类型。勘探钻孔中未见稳定的基岩裂隙水；第四系松散堆积层孔隙水赋存于碎石土层中，难以贮集，富水性差。调查未见地下水出露，钻孔中未见稳定的地下水位。

图1 滑坡位置示意图

2 滑坡基本特征.

2.1 滑坡规模

滑坡平面上呈圈椅状，高程介于1 887m～2 110m 间，前后缘高差223m。滑坡后缘位于白呷山Ⅱ级平台前缘，海拔标高在2 070～2 110m 之间，滑坡两侧见基岩出露，前缘直抵坡脚的建设街，滑坡周界明显清楚。滑坡体前缘宽250m，中部宽230～240m，后缘宽约280m。纵长290m，面积约0.08km2,滑坡体厚18～45.23m，平均厚约30m，体积约220万m3，为一特大型堆积层滑坡。

2.2 滑坡分区及各区基本特征

该滑坡2003年以来，出现明显变形，到2004年12月变形加剧，后部拉张形成两条基本贯通的不规则弧形拉张裂缝，右侧裂缝已延伸到古滑坡中前部（标高1960m），滑体两侧逐渐形成剪切裂缝，并与后缘拉裂缝基本贯通，滑体向前缘临空面强烈剪出。据监测资料，滑坡在2月20日左右表现出明显的加速变形位移特征，由于及时在前沿堆载，减缓了滑坡变形位移速度。

根据变形特征，滑坡可明显划分为右侧牵引区(Ⅲ)，后部左侧牵引区(Ⅱ)和主滑体区（Ⅰ）（图2）。

2.2.1 Ⅰ区

为滑坡的主体部分，滑坡后缘及左侧以古滑坡体范围为界，右侧以剪切裂缝(L24、L20、L22、L23)为分区界线，前缘宽约200m，后缘宽约150m，滑体从南向北倾斜(坡度30°左右)，纵长290m，平面形态呈不规则状长方形，面积约0.055km2，平均滑体厚30m，体积约170万m3，主滑方向353°。

滑坡体前缘：前缘宽约200m，由于人工削坡形成高6～28m 的阶梯状陡斜坡，坡度50～70°，局部陡立。前缘滑体强烈变形剪出，造成坡脚建设街房屋地面、墙体开裂，破坏严重。

滑坡体后部：标高2 025～2 088m间，东低西高，地形总体较平缓，ZK7号孔前后地段在10°～25°。总的特征是，滑坡活动变形强烈，新的拉裂缝及老的错落台阶发育。滑坡体后缘位于白呷山Ⅱ级平台前缘，标高2 070～2 088m，古滑坡壁60°～70°园弧形展布，错落壁高10～25m，坡度40°～60°，局部陡直。在ZK7号钻孔以北5m 左右分布有走向60°的弧形古老错落台阶，高2～10m。后部拉张裂缝主要是受本次滑坡复活变形蠕滑牵引形成，目前裂缝已基本贯通形成两条不规则的弧形裂缝。其中一条标高2 030～2 040m 间，并与两侧剪切裂缝基本贯通；另一条拉裂缝右侧与Ⅲ区右边界裂缝、左侧与Ⅱ区拉裂缝贯通。

整个滑坡体从纵向上看，地形坡度较陡，滑坡主滑轴线平均纵坡在30°左右，两侧局部较陡。从横向上看，中间隆起，两侧地形微凹。

左侧：由于滑坡变形滑移导致该地段沿原次级滑坡体右侧错落坎下发育形成了1 条剪切裂缝，并蜿蜒延伸至ZK8号钻孔附近，形成一弧形拉裂缝，由于该地段地形较陡(40°左右)，滑体厚度相对较薄，在监测点镜7 附近局部滑体形成浅部剪出，总体变形强烈。

右侧：以裂缝为边界，裂缝张开宽1～5cm，从后向前缘呈近南北向延伸。滑体前部曾经发生滑动，在地形上形成一缓倾平台(标高1 918～1 935m 间)。总体变形程度弱于左侧。

图2 丹巴县建设街滑坡剖面示意图

2.2.2 Ⅱ区

位于滑坡后部左侧斜坡，主要受主滑体滑移牵引形成，后缘及两侧以拉裂缝为边界，前缘与Ⅱ区滑体相连，宽约140m，平面形态呈不规则半圆弧形，面积约6 000m2。滑体主倾方向20°，地形坡度20°～30°，根据物探高密度电法解译及应急治理施工锚索钻孔，该区滑体厚度约15～20m，体积约15万m3。

变形主要体现在后缘及侧缘拉裂缝、前缘掉块滑塌。目前Ⅱ区后缘及侧缘裂缝宽一般10～30cm，错距5～40cm，可见深一般0.30～1.2m。在滑坡后缘圈椅状地形左侧山凹处，发育三条长10～15m，宽2～8cm，可见深度0.05～0.2m 的纵向剪切裂缝，随着3 条纵向裂缝的发展，似有将Ⅱ区从Ⅰ区完全分离出去的趋势。根据滑坡变形监测数据显示Ⅱ区变形速率一般在12～15mm/天，较Ⅰ区整体变形速率大，变形速率较不稳定。滑体左侧前缘由于地形高陡，坡度在50°～80°，上部由块碎石土组成，厚度在10m 左右，结构松散，由于受主滑体(Ⅱ区)牵引，常有坍塌、掉块发生，其前部一带横向弧形拉裂缝发育，日位移量一般达20mm 以上，时常发生掉块和滑塌，3月14日一次滑塌土石约600m3。

2.2.3 Ⅲ区

该区位于滑坡右侧，后缘以古滑坡壁为界(高程2 045m)，左右侧以拉裂缝为边界。前缘宽约50m，后缘宽约85m，纵长约180m。面积约0.014km2。滑体地形纵坡30°～45°，平均厚度25m 左右，总体积35万m3。

滑体主要为大块石土，滑床主要位于基岩面。Ⅲ区左侧与Ⅰ区相连，变形主要体现在后缘及侧缘拉裂缝，宽一般5～15cm，错距5～40cm，可见深一般10～50cm。

2.3 滑坡变形特征

根据地面调查和动态监测，滑坡地表变形明显，主要变形形迹有滑坡后部的地面拉裂缝、前缘的堡坎变形和建筑剪切破坏，以及滑坡两侧拉裂及剪切裂缝等。

1）前缘堡坎变形和建筑剪裂破坏：据调查，建设街房屋未修建前，原始边坡坡脚在建设街上，而建房的大规模开挖始于2004年3月，虽修建了5～11 级堡坎，但大多为干砌，自2004年10月尤其是12月以来滑坡活动强烈，造成建筑剪裂变形严重，滑体蠕滑挤出现象较为明显，为强变形蠕动滑移区，紧靠滑坡的房屋几乎全部被剪断。

调查发现，堡坎自建设街面以上范围内为剪出带，近于水平的剪切裂缝发育，截止2005年3月28日，剪出距离为536.9～848.6mm。堡坎的另一种变形为整体向前滑动，造成建筑墙面的剪裂和鼓出。

监测资料显示，由于滑坡蠕滑挤压鼓出，边坡变形强烈，其日最大位移量达20.6～31.9mm。位于建设街下部的监测点几乎没有变形，说明滑坡变形活动于前缘堡坎处即终止，未越过建设街向下发展。

从上述滑坡前缘的变形分析，可知变形均在建设街面以上。

2）滑坡中部变形特征：滑坡体中部即滑坡Ⅰ区，地表未见大的拉裂缝，滑坡中部zk4号钻孔也未见镜面、擦痕等滑坡痕迹。但监测资料显示，滑坡变形明显。滑坡中部变形量截止3月28日(57天)累计滑移分别为652.2mm和576.4mm，日最大位移量分别24.7mm、21.7mm。中间在64天内位移量达969.6mm，日最大位移30.3mm。

3）滑坡后部的地面拉裂缝：滑坡裂缝集中分布于滑坡后部高程2 030-2 088m（Ⅰ区）和高程2 040～2 100m（Ⅱ区），Ⅰ区拉裂缝多呈60°～70°向弧形展布，在2 030～2 040m 地带形成裂缝密集带。裂缝已贯通，裂缝长达310m，一般呈张开状，宽一般20～60cm，可见深度0.3～1.5m；在2 045-2 100m 之间形成的拉裂缝与滑坡Ⅱ区拉裂缝连通，并与Ⅰ区和Ⅱ区分界剪切裂缝基本贯通，总长度达555m，可见深度0.1～0.8m，宽度0.1～0.5m。根据槽探揭露，裂缝向下延伸倾角一般65°～75°，裂面干燥，未见镜面及擦痕。

据调查，裂缝发生时间应在2004年10月以后，仅两个多月以来发展迅速。

总之，滑坡滑移具整体性，变形滑移强烈。滑坡变形先从滑体后部及后缘形成拉张裂缝，大约在2月15日以后滑体两侧剪切裂缝逐渐形成，并向两侧扩展。从监测资料可知，主滑体(Ⅰ区)主轴线(2-2’剖面)滑移速率较大，Ⅱ区左侧前部陡斜坡地段变形加速，坍塌、掉块时有发生，Ⅲ区处于变形蠕滑初期，其余滑坡部位位移速率大体相当。

2.4 滑体物质特征及滑动带（面）特征

除滑坡后部表层厚5.0～6.0m为黄色、灰黄色碎石土组成外，其余滑体物质组成主要为块石土。从已有勘查成果来看，滑体空间分布具以下特征：垂向上坡体物质为颗粒较粗的块碎石土，间夹少量粘质砂土；平面上，覆盖层厚度滑坡中前部厚一般20～35m，平均28m 左右，后部厚度一般30～45m，平均35m左右；从横向上看，两边薄，中间厚。滑坡堆积体结构较松散，多具架空现象，为强透水、弱含水地层。

滑坡土体块石含量多达50%～60%，碎石含量20%～30%(滑坡体表层特别是后部浅表层以碎石土为主)、角砾、粘质砂土充填。从施工的7个钻孔揭露，未见到明显的滑带擦痕及镜面，也未见到地下水异常现象，仅在zk4号孔17.31～17.51m、22.39～22.89m、29.84～30.04m 及基岩面附近见到粘质砂土等细粒相物质增多。

根据滑坡变形现象结合勘查资料、前缘剪出口和后缘的拉裂缝、钻孔测斜资料综合分析判定，滑动面大部位于块石土内部，呈折线型，滑面倾角15～50°，滑带土为含粘质砂土等细粒相物质较多的块碎石土。

3 滑坡形成机理分析

3.1 滑坡形成条件

滑坡是在特定的自然与地质环境条件下形成和发生的，主要形成的条件有：

1）高陡的斜坡地形：滑坡区处于大金河下切形成的高陡斜坡区。滑坡前沿大金河至滑坡后缘缓倾平台相对高差达231m，自然坡度在30～50°，局部形成陡崖区，使斜坡地带的松散物质贮备了较大势能，形成良好的临空条件，成为斜坡失稳的地形因素。滑坡是在古滑坡的基础之上发育形成，滑体坡度平均在30°左右，其坡度角与坡体物质的休止角略高或接近，在自然状态下使该区域斜坡处于极限平衡状态，但伴随着其它条件的变化，极易导致斜坡变形失稳。

2）较厚的松散块碎石土：据物探、钻探资料，滑坡区第四系松散堆积物以块石土为主，厚度一般在20～45m，平均30m 左右，仅在滑坡体两侧中后部见基岩出露。块碎石土堆积厚度大，颗粒较粗，分选性差，分布也极不均匀，其结构松散，且具架空现象，抗拉强度低，而且透水性强，易于大气降雨渗入，致使岩土体抗剪强度降低，为滑坡形成奠定了基础。

3.2 主要影响因素

1）人类工程活动：随着丹巴县城市建设的发展，大量的居民和商业用房的新建和改建，因受场地地形条件限制，房屋多靠坡脚或削坡倚坡而建。1998年以来，滑坡前缘建设街新建房和改建房时，大量的削坡将约200m 范围内的原始边坡基本全被挖除，形成高6～28m 呈阶梯状的陡边坡，总体坡度达55～70°，局部陡立，形成高陡的临空面。边坡的不合理开挖、破坏了边坡的结构，使得原本较陡的斜坡临空面增大，使斜坡原有地应力条件发生改变，造成斜坡坡脚支撑(抗滑力)减弱，引起边坡变形而发生滑动。人类工程活动是建设街滑坡的主要诱发因素。

2）降雨降雪及地下水对斜坡稳定的影响：该区总降雨量小，但降雨集中，每年6～10月占全年的96.4%，暴雨次数少，但雨强大，最大日降雨量55mm，1994年7月22日1小时 雨强为48.2mm，10分钟雨强达37.4mm。经调查和钻探揭露，滑坡体内无稳定的地下水位，滑坡堆积物厚度大，结构松散，以块石土为主，为强透水层，因此地下水对滑坡的影响作用有限。

综上所述：脆弱的环境地质条件，高陡的斜坡，较厚的松散堆积物，是该滑坡复活变形滑移的地质基础，人类不合理开挖削坡是滑坡复活变形滑移的主要的引发因素。

4 滑坡的形成演化过程分析

据调查，该滑坡是在古滑坡的基础上发育的。古滑坡未形成以前，斜坡前缘为大金河的凹岸，由于河水不断冲刷侵蚀，前缘形成高陡的临空面，斜坡在自身重力、地下水、降雨、地震等影响因素的长期累进性作用下形成了古滑坡。古滑坡体较完整，特征明显，其后缘高程2 040～2 088m 与现在圈定的滑坡后缘基本一致，前缘直抵大金河。据调查和钻探资料分析，古滑坡下滑堆积侵占古河床，目前建设街及步行街地基土，均为古滑坡堆积物，厚度在50m 左右，属一次牵引式特大型堆积层滑坡。

古滑坡形成后在相当时期内处于稳定状态。据调查，上世纪50年代和70年代滑体左侧前部和右侧前部发生过浅层次级滑动，从前部左右两侧和后部滑体的特征看，具有明显的错落台阶，这些现象说明了滑坡曾经发生过两次大的滑动。但自上世纪80年代至1998年前滑体处于相对稳定阶段。1998年随着丹巴县城市的发展，大量的房屋沿斜坡脚或倚坡而建，部分挖方削坡，增大了斜坡前缘的临空面，使边坡原有应力条件改变，破坏了斜坡的极限平衡稳定状态，引起边坡变形。到2003年边坡变形加剧。2004年3月-2004年10月建设街大规模的新建和改建房屋，大量削坡使原陡边坡的临空面进一步增大，造成坡脚支撑力减弱，在斜坡应力和卸荷作用下，造成斜坡强烈的向临空方向挤压蠕动变形、滑移，坡体结构破坏松驰，强度不断降低，从而在古滑坡前缘坡脚形成剪切蠕滑。它的发展结果，引起滑坡体的变形和应力重新分布，导致后部土体拉裂形成拉张裂缝区，两侧剪切裂缝逐渐形成，并在斜坡体特别是后部剪切屈伏的部位拉张、剪切(Ⅱ区)，使裂缝不断扩展，滑面逐渐贯通。后部滑体受拉，前部受压导致滑体向前强烈挤压、滑移剪出。后缘横向拉裂明显，前缘陡坎位移和剪裂发育，中部地表未见明显变形现象。监测资料显示，滑坡整体变形较均一，属匀速滑动的推移式滑坡。

[1]四川省地质工程勘察院.丹巴县建设街滑坡勘查及可行性研究报告[R].2005.

[2]中国地质调查局成都地质调查中心.四川省丹巴县地质灾害详细调查报告[R].2006