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滑坡前緣開挖后滑坡變形特征分析及穩(wěn)定性評價——以貴州省岑鞏縣大榕滑坡為例

文檔作者：李龍1 補翔成2 文檔來源： (1．成都理工大學(xué)地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護國家重點實驗室，四川成都610059； 2．四川省紫坪鋪開發(fā) 有限責(zé)任公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年02月19日
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第46卷第15期
2 0 1 5年8月
人 民 長 江
Yangtze River
Vo1．46．No．15
Aug．， 2015
文章編號：1001—4179(2015)15—0060—05
滑坡前緣開挖后滑坡變形特征分析及穩(wěn)定性評價
— — 以貴州省岑鞏縣大榕滑坡為例
李 龍 ，補翔成2
(1．成都理工大學(xué)地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護國家重點實驗室，四川成都610059； 2．四川省紫坪鋪開發(fā)
有限責(zé)任公司，四川成都610059)
摘要：岑鞏縣大榕滑坡發(fā)生后，形成堰塞湖，為了疏通河道，對滑坡前緣進行了分級開挖碾壓。為掌握大榕滑
坡的穩(wěn)定性狀況，對滑坡實施了安全監(jiān)測。對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析發(fā)現(xiàn)：滑坡發(fā)生后坡體處于穩(wěn)定狀態(tài)；在前緣
開挖及強降雨作用下，坡體出現(xiàn)較大變形，之后的2～3個月處于應(yīng)力與狀態(tài)大幅調(diào)整階段；特定環(huán)境下強降
雨或長時間連續(xù)降雨對土體的含水率的影響是有限的，含水率不隨降雨強度的增大而無限增大，但孔隙水頭
明顯與降雨強度有關(guān)，可能成為滑坡發(fā)生滑動的主要因素。監(jiān)測數(shù)據(jù)及極限平衡法分析表明，該滑坡整體穩(wěn)
定性較好，在強降雨作用下局部處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。
關(guān)鍵詞：前緣開挖；監(jiān)測；穩(wěn)定性評價；滑坡
中圖法分類號：P642 文獻標(biāo)志碼：A DOI：10．16232／j．enki．1001—4179．2015．15．015
大榕滑坡位于貴州省岑鞏縣思陽鎮(zhèn)大榕村，2012
年6月29日在經(jīng)過4 d的連續(xù)降雨后，山體滑坡并形
成高20 m的堰塞壩及上游庫容達70 000 m 的堰塞
湖。為了疏通河道，對滑坡前緣進行了分級開挖碾壓。
開挖碾壓后滑體的穩(wěn)定性關(guān)系到下游人民群眾的生命
財產(chǎn)安全，對滑體進行監(jiān)測、評價其穩(wěn)定性是十分必要
的。
滑坡監(jiān)測是滑坡穩(wěn)定性分析的重要手段，越來越
受到人們的重視。通過對監(jiān)測資料的分析可以判斷滑
坡的變形特征，預(yù)測滑坡的發(fā)展趨勢，為工程的治理提
供依據(jù)? 。
本文通過對大榕村滑坡的表面位移、深部位移及
環(huán)境因素的監(jiān)測，分析評價了滑坡前緣在開挖后的穩(wěn)
定性，為該滑坡治理提供決策支持。分析了降雨作用
下滑坡前緣在開挖后對滑坡的穩(wěn)定性影響，為滑坡的
穩(wěn)定性分析提供借鑒。
1 滑坡概況
1．1 滑坡形態(tài)特征
滑坡發(fā)育于馬坡溪左岸，滑坡主體平面形態(tài)呈不
規(guī)則的六邊形(見圖1)。該區(qū)屬侵蝕剝蝕低山丘陵地
貌，原始地形坡度15?！?O。，總體坡向270。，最大高差
達到118 m。滑坡后緣位于滑坡東側(cè)山頂，海拔500
m，前緣位于馬坡溪西側(cè)，海拔375 m，滑坡主體滑動方
向為210。，東西向前后緣最大距離為400 m。因滑坡
右后側(cè)臨空，伴隨主體失穩(wěn)和側(cè)向擠壓，向北西向發(fā)育
一次級滑坡，該次級滑坡縱向長度約170 m，橫向?qū)挾?
30～50 m，滑動方向304。。坡體左右各一道山脊與滑
體后緣山脊形成圈椅結(jié)構(gòu)，滑體后壁較陡，中部平緩，
下部較陡。坡面無明顯沖溝，地表水沿坡面匯人坡腳
馬坡溪中? 。滑坡前緣河流向東凹人滑坡前緣，長期
沖刷使滑坡前緣形成較好的臨空條件 ，在滑體的右
側(cè)即啟動區(qū)有修筑公路棄土形成的堆載區(qū)，這些因素
為滑坡的發(fā)生創(chuàng)造了有利條件。
1．2 滑坡分區(qū)及變形特征
根據(jù)滑坡運動先后順序及變形破壞特征，可將滑
坡分為I，Ⅱ，Ⅲ ，Ⅳ共4個區(qū)(見圖1)，在加載和降雨
作用下，I區(qū)(啟動區(qū))中后部首先發(fā)生失穩(wěn)，發(fā)生推
移式滑坡 。按滑坡啟動先后順序不同將I區(qū)分為
I—A，I—B兩個亞區(qū)。在I區(qū)牽引下，Ⅱ區(qū)(主滑
收稿日期：2014—10—04；修回日期：2015—02—20
作者簡介：李龍，男，碩士研究生，主要從事地質(zhì)災(zāi)害與工程安全監(jiān)測方面的研究工作。E—mail：lilo~-g42367@163．coin

62 人 民 長 江
一A及Ⅱ 一B、Ⅲ 一C區(qū)。I—A為堆載區(qū)，土質(zhì)疏松。
Ⅱ 一B、Ⅱ 一c區(qū)滑動后形成大量裂縫，所以較大變形
主要發(fā)生在該區(qū)域。監(jiān)測數(shù)據(jù)見表1。
表1 降雨前后水平位移監(jiān)測變化量 mm
為了解滑體變化趨勢，統(tǒng)計分析了變化量較大的
點，變化量取平均值。監(jiān)測點降雨后水平位移及運動
方向統(tǒng)計結(jié)果見表2。
表2 降雨后水平位移監(jiān)測統(tǒng)計及運動方向
對比表2與表1可知，首次降雨之后又發(fā)生多次
降雨，但均未發(fā)生較大的變化。故初步判斷，大榕滑坡
在首次強降雨及前緣開挖條件下滑體不穩(wěn)定部位將進
行應(yīng)力與應(yīng)變重新調(diào)整，出現(xiàn)較大的變形。
3．2 深部位移特征評價
3．2．1 滑動測斜儀變形特征分析
從2012年8月3日開始至監(jiān)測結(jié)束，IN1、IN2、
IN3、IN4、IN5、IN6孔監(jiān)測累計位移一孔深曲線見圖4。
由圖4可以看出，僅在IN2孔20 In附近監(jiān)測到累
計位移一孑L深曲線有位移突變，說明該深度部位存在
軟弱巖土層，其它各孔累計位移一孔深曲線均沒有明
顯的錯動面，即沒有監(jiān)測到明顯的滑面。在近主滑面
上的IN1、IN3、IN5孔合位移較其它孔變化較明顯，最
大位移17．79 mm，最大變形速率為0．157 mm／d，滑體
處于整體穩(wěn)定狀態(tài)。
3．2．2 固定測斜儀變形特征分析
2013年對測斜孔IN1、IN2、IN5孔進行了自動化
改造，采用無線通信技術(shù)獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)。2013年6月
開始接收到監(jiān)測數(shù)據(jù)，至2014年4月已監(jiān)測近10個
月，監(jiān)測成果繪制成累計位移一孔深曲線見圖5。
固定測斜儀監(jiān)測成果與滑動測斜儀結(jié)果相似，最
大累計位移為11．66 ram(圖5，IN1)，均未監(jiān)測到明顯
的滑面，固定測斜儀最大變形速率為0．039 mm／d，僅
為滑動初期坡體變形速率的1／4，說明坡體趨于穩(wěn)定。
分析固定測斜儀以及滑動測斜儀的檢測數(shù)據(jù)可
知，至2014年4月初坡體在IN1、IN2、IN3及IN4孔附
近坡體變化量均在20 mm以內(nèi)，總體變形量不大。但
由IN4~L后續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)可知，在該孔附近坡體一直處
于蠕變之中，這也與表面位移監(jiān)測數(shù)據(jù)局部坡體應(yīng)力
與應(yīng)變處于調(diào)整中相對應(yīng)。
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圖4 滑動測斜儀累計位移一孔深曲線
累計位移／'ram 累計位移／'mm
圖5 固足測斜儀累計位移一孔深曲線
3．3 位移矢量方位角分析評價
孔口方位角的變化能反映滑體的運動方向及應(yīng)力
調(diào)整的過程?；禄瑒映跗?，各滑動測斜孔孔口位移
矢量方位角擺動幅度較大，在滑動3個月后測斜儀孔
口位移矢量方位角趨于穩(wěn)定，說明滑體經(jīng)過近3個月
的應(yīng)力與應(yīng)變的調(diào)整，滑體逐漸穩(wěn)定(見圖6)。IN1、
IN5孔口平均位移矢量方位角分別為19。和24。，與
第13期 李 龍，等：滑坡前緣開挖后滑坡變形特征分析及穩(wěn)定性評價—— 以貴州省岑鞏縣大榕滑坡為例 63
滑體主滑方向210。分別相差191。和186。，即位于主滑
面上的IN1、IN5孔口位移與主滑方向相反。
360
300
壺
180
口120
60
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◆ IN1 -11- IN2 ★ IN3 * IN4 * IN5 ◆ IN6
0 0 0 0 ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ 卜 卜 卜
甲 甲 下 甲 甲 寧
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日期／(月一目)
圖6 2012年孔口位移矢量方位角一時間曲線
滑體中、后部受滑面及左右山脊摩擦影響，在滑體
表面形成較多的張拉、錯剪裂縫，縫寬5～20 cm，可見
深度在50～120 cm，在降雨作用下坡體重度增加，經(jīng)
過長時間的固結(jié)壓密，坡體中的裂縫壓密閉合使坡體
向后輕微傾斜。這些特征共同作用使滑坡中后部向后
微傾，這也與監(jiān)測資料相符合。
4 影響因素分析
強降雨或連續(xù)降雨是誘發(fā)滑坡災(zāi)害的主要因素之
一
， 滑坡發(fā)生后土體結(jié)構(gòu)松散，降雨人滲會對滑坡產(chǎn)生
很大的影響 ，因此，對降雨的監(jiān)測是十分必要的。
由于IN2、IN5號固定測斜儀處于滑體陡坡及坡體
排水溝旁，土體持水條件較差，對固定測斜儀影響不太
明顯，故不再作具體分析。
IN1固定測斜儀位于鄉(xiāng)村公路邊的平臺上，平臺
后為“V”字形洼地，持水條件較好，對降雨較為敏感，
在強降雨作用下滑體位移、不同深度的土體含水率及
孔隙水頭都有明顯的跳躍(見圖7，8)，且相對于降雨
都有1～2 d的延遲。在不同降雨強度(圖7，2013年8
月～12月間的強降雨)或長時間連續(xù)降雨作用下(圖
7，2013年3月左右與2014年2～4月的連續(xù)降雨)土
體含水率都達到了相近的峰值，說明降雨強度或長時
間連續(xù)降雨都可使土體含水率升高，但對土體的含水
率影響是有一定限度的，取決于滑坡土體的持水能力，
土體含水率達到一定程度后并不隨降雨強度的增大而
增大。但強降雨對孔隙水頭影響明顯，說明強降雨作
用下孔隙水頭可能是滑坡滑動的主要因素。
土體含水率及孔隙水頭共同作用使滑體有較大位
移，長時間持續(xù)降雨作用下某一個因素起主要作用，例
如在2014年4月3號滑體位移有明顯的增大，當(dāng)日降
雨量并不大，但連續(xù)降雨使此段時問累計降雨量增大，
土體含水率一直較高，孔隙水頭升高，此時孔隙水頭成
為滑體滑動的主要因素(圖8)。說明滑體是在多種因
素共同或某一因素作用下產(chǎn)生運動。強降雨可促使對
滑體穩(wěn)定不利的因素共同發(fā)生作用，但有1—2 d的延
遲，因此強降雨后1～2 d內(nèi)加密觀測。
強降雨對坡體的穩(wěn)定性影響很大，2013年9月24
號前后的暴雨使IN1孔發(fā)生了7 mm的變形量。長時
間持續(xù)降雨使土體的含水率增大，土體重度增大，孑L隙
水壓力增加，且降雨導(dǎo)致滑帶力學(xué)參數(shù)降低，坡體變形
量增大，如在2014年3～4月期間，在長時間降雨作用
下土體含水率一直處于較大的區(qū)間，這些因素導(dǎo)致坡
體在2014年4月初發(fā)生了10 mm的變形量。
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圖7 降雨、含水率、位移一時間曲線
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圖8 降雨、水頭、位移一時間曲線
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5 穩(wěn)定性評價
I
選取通過開挖坡腳的Ⅱ 一Ⅱ 剖面(圖2)對大榕
村滑坡的穩(wěn)定性進行分析，采用Geostudio軟件
SLOPE／W 模塊，分別用Morgenstern—Price、Janbu、
Bishop、瑞典條分法計算滑坡在天然工況下及暴雨工
況下的穩(wěn)定性。計算參數(shù)主要通過3種方法獲得：①
采集原狀滑帶土進行試驗，對試驗數(shù)據(jù)進行數(shù)理統(tǒng)計
分析，確定計算參數(shù)。② 根據(jù)滑坡在自然及降雨作用
下的變形現(xiàn)象及坡體的監(jiān)測變形量來進行參數(shù)反演，
得出穩(wěn)定性計算參數(shù)。綜合選取計算參數(shù)取值見表
3。在采用極限平衡法穩(wěn)定性計算時，分兩種方法：①
指定滑面(圖2滑面)；② 搜索最危險滑面，計算出堆
積體整體滑面和局部最危險滑面下的穩(wěn)定性系數(shù)。穩(wěn)
定系數(shù)計算結(jié)果見表4。
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人 民 長 江 2015正
表3 天然及飽和條件下巖土體物理力學(xué)參數(shù)取值
表4 滑后穩(wěn)定性系數(shù)計算結(jié)果
滑坡在天然工況下穩(wěn)定性較高，整體處于穩(wěn)定狀
態(tài)，局部屬于基本穩(wěn)定狀態(tài)；但在暴雨工況下，滑坡整
體處于穩(wěn)定狀態(tài)，局部處于基本穩(wěn)定及欠穩(wěn)定狀態(tài)。
無論天然工況及暴雨工況下，Ⅱ 一Ⅱ 剖面計算得到的
穩(wěn)定性系數(shù)都大于1．15，滑坡處于整體穩(wěn)定狀態(tài)。
6 結(jié)論
(1)大榕滑坡表層土體在首次強降雨后進行了應(yīng)
力與應(yīng)變的重新調(diào)整，且調(diào)整幅度較大，之后變形漸趨
于穩(wěn)定。降雨對滑體有一定影響，但尚未影響到滑體
的整體穩(wěn)定性。
(2)滑體位移矢量方位角在滑后初期不穩(wěn)定，有
較大幅度的擺動，滑坡后坡體應(yīng)力與應(yīng)變調(diào)整的時段
約為2～3個月。
(3)土體含水率及孔隙水頭對滑體的穩(wěn)定有較大
的影響，可以共同作用于滑體，也可以以某一個因素起
主導(dǎo)作用。但對土體的含水率影響是有一定限度的，
取決于滑坡土體的持水能力，土體含水率達到一定程
度后并不隨降雨強度的增大而增大。即降雨對滑坡穩(wěn)
定性的影響有一定限度，但強降雨可使孔隙水頭明顯
增大，可能成為滑坡滑動的主要因素。強降雨后1～2
d土體含水率及孑L隙水頭達到峰值，與強降雨日期相
比有一定的延遲。
(4)根據(jù)監(jiān)測及極限平衡法判定岑鞏滑坡在前緣
開挖后天然工況與暴雨工況下均處于整體穩(wěn)定狀態(tài)，
局部處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。
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(編輯：趙鳳超)
Deformation analysis and stability evaluation of landslide excavated in front：
case of Darong Landslide in Cengong County of Guizhou Province
Li Long ，Bu Xiangcheng
(1．The State Key Laboratory of Geo—hazard Prevention and Geo—environment Protection，Chengdu University of Technology，
Chengdu 610059，China； 2．Sichuan Province Zipingpu Development Co．Ltd．，Chengdu，610059，China)
Abstract： After Darong landslide in Cengong County occurred，a barrier lake was formed in front of the landslide． To dredge
the river channel，staged excavation and rolling compaction were conducted and the monitoring measures were taken to master the
landslide S stability．The results of monitoring data analysis show that the sliding mass was still stable；the relative large deforma．
tion occurred under the strong rainfall and the landslide toe excavation，and in the following 2 to 3 months，the stress and stability
state were in a large fluctuation．In a specified condition，the influence of strong rainfall or long—term continuous rainfall on soil
moisture content is limited，SO the soil water content would not rise infinitely along with the increase of rainfall intensity；but pore
water level is related to rainfall intensity apparently，and it might be the main cause of the landslide．The monitoring data and a—
nalysis of limited equilibrium method show that the landslide is stable generally；however it might be unstable under strong rain—
fa11 condition．
Key words： slope front excavation；monitoring；stability evaluation；landslide

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