彭陽縣王溝滑坡發(fā)育特征及穩(wěn)定性分析

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1、彭陽縣王溝滑坡發(fā)育特征及穩(wěn)定性分析摘要：2005年7月8日，寧夏彭陽縣紅河鄉(xiāng)王溝發(fā)生黃土滑坡，由于地質(zhì)災(zāi)害氣象風險預(yù)警和群測群防措施到位，人員均已撤離，未造成人員傷亡。本文通過對寧夏彭陽縣王溝滑坡的野外調(diào)查、數(shù)值計算等工作，總結(jié)了該滑坡的工程地質(zhì)特征及發(fā)育特征，分析了滑坡滑動的成因機制，并采用有限元軟件對滑坡穩(wěn)定性進行了分析。結(jié)果表明：王溝滑坡屬于典型的黃土層內(nèi)滑坡，其形成是人類工程活動與降雨共同作用的結(jié)果。滑坡在天然狀態(tài)下處于極限平衡狀態(tài)，滑后處于穩(wěn)定狀態(tài)。中國4/vie　　關(guān)鍵詞：發(fā)育特征；穩(wěn)定性；滑坡　　中圖分類號：P694文獻標識碼：A：1673-1069（201

2、6）34-97-3　　0引言　　2005年6月底，一場持續(xù)近10天的降雨使彭陽縣紅河鄉(xiāng)王溝組堡子洼山體出現(xiàn)拉張裂縫，至7月8日時，王溝斜坡頂部下錯并推擠下部土體，造成土體剪切破碎致使整個坡體發(fā)生滑坡。此次滑坡摧毀平房7間126m2，磚木瓦房5間90m2，窯洞6孔，牛棚3棟180m2，部分農(nóng)田和農(nóng)作物被毀。該滑坡早在2001年的地質(zhì)災(zāi)害隱患排查中就發(fā)現(xiàn)后緣出現(xiàn)裂縫，后被國土部門列為地質(zhì)災(zāi)害隱患點進行日常監(jiān)測。發(fā)生滑坡前，由于當?shù)卣蛧敛块T防災(zāi)意識強、措施到位，及時轉(zhuǎn)移受滑坡威脅的群眾，因此未造成人員傷亡。此次滑坡成功預(yù)報，成為寧夏地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報成功的典范。國土部門將滑

3、坡過程完整的視頻記錄下來，為日后的地質(zhì)災(zāi)害防治和研究提供了條件?！　”疚脑谑占Y料、野外調(diào)查、工程勘查等工作的基礎(chǔ)上，對王溝滑坡的基本特征、形成機理以及穩(wěn)定性進行了研究，以期對同類滑坡的防災(zāi)減災(zāi)提供啟示?！　?工程地質(zhì)背景　　王溝滑坡位于彭陽縣王溝鄉(xiāng)紅河侵蝕岸的高陡黃土斜坡上，屬于寧南黃土丘陵地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)。近年來，受極端氣候的影響，災(zāi)害性天氣增多，導(dǎo)致該地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)。受構(gòu)造運動、河流侵蝕以及人類工程活動等多種因素影響，滑坡所在地區(qū)溝谷切割強烈，地形較為破碎。黃土梁呈長條狀展布，梁頂較平緩，南坡和西坡較陡。　　王溝地區(qū)發(fā)育的地層主要為第四系黃土，由新到老依次為晚更新

4、統(tǒng)黃土（Qp3）和中更新統(tǒng)黃土（Qp2）。晚更新統(tǒng)黃土出露面積較大，厚度約10-20m，巖性主要為土黃色粉砂質(zhì)黃土，孔隙大、垂直節(jié)理和蟲孔發(fā)育，結(jié)構(gòu)疏松；中更新統(tǒng)黃土為棕黃色粉砂質(zhì)黃土，無層理發(fā)育，較晚更新黃土致密、堅硬?！　』聟^(qū)大地構(gòu)造位于鄂爾多斯盆地西緣裂陷帶之彭陽沖斷帶，屬古生界隆起―“南北古脊梁”的東側(cè)，彭陽-紅河斷裂自該區(qū)附近穿過，為一條逆斷層，斷面傾向西，傾角70°。且在斷裂帶附近，有頻繁的小震級地震活動，地震動峰值加速度為0.15g。　　2滑坡基本特征與變形破壞模式　　2.1滑坡基本特征　　野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)，王溝滑坡后壁非常清晰，呈明顯的圈椅狀，坡頂至坡腳高差

5、約80m，坡體總體坡度為35°?；麦w長約85m，寬約100m，厚度約5m，平面面積約10600m2，滑坡體體積約53000m3，滑向為北東。從滑面性質(zhì)看，屬典型的黃土層內(nèi)滑坡。王溝滑坡平、剖面如圖1?！　∮商讲劢衣叮▓D2）顯示，滑體上部為粉砂質(zhì)黃土，其下部為粉砂質(zhì)粘土，滑坡體及附近無新近系紅層出露?；麦w受到擠壓，塑性變形明顯。滑床由晚更新統(tǒng)黃土（中后部）和中更新統(tǒng)黃土（前部）組成?；禄瑒用娉什灰?guī)則的折線型，滑帶主要由粉砂質(zhì)黃土和粉砂質(zhì)粘土組成，主要呈軟塑狀，局部呈流塑狀。　　2.2滑坡變形破壞模式　　由于王溝斜坡邊緣受近垂直的最大主應(yīng)力影響，坡頂出現(xiàn)拉張裂縫。由于裂

6、縫的存在，在破壞土體連續(xù)性的同時，不斷地向坡體深部發(fā)展。而位于坡體中部的黃土，在高傾角壓剪應(yīng)力的作用下，在坡腳處產(chǎn)生應(yīng)力集中，不僅使土體的強度由峰值強度降低到殘余強度，而且土體損失的抗剪阻力傳遞附加于其周圍最大剪應(yīng)力方向的黃土體上，引起該方向的應(yīng)力集中，造成土體破壞，最終導(dǎo)致沿該方向的潛在滑動面的形成。在持續(xù)降雨作用下，斜坡土體飽和，容重增大，滑動面附近土體受雨水滲入，抗剪強度降低，地表水下滲，地下水位上升，產(chǎn)生靜、動水壓力。在水-土相互作用效應(yīng)下，斜坡前緣局部產(chǎn)生拉張裂縫，并發(fā)生剪切破壞出現(xiàn)滑動；由于斜坡中前部局部蠕滑，致使后緣拉張裂縫迅速與潛在滑面貫通，斜坡在自重和潤

7、滑作用下產(chǎn)生滑動。　　3滑坡形成原因分析　　在滑坡發(fā)生前，初始斜坡較陡，其下有6戶居民，斜坡坡面形態(tài)整體為折線形，斜坡頂部較陡，坡度約60°，中部相對較緩，坡度約30°，坡腳處因開挖窯洞等不合理的人類工程活動形成近10m的陡坎（圖3）。斜坡主體均由第四系黃土組成，上部為晚更新統(tǒng)黃土、下部為中更新統(tǒng)黃土，斜坡結(jié)構(gòu)屬于黃土單一結(jié)構(gòu)。由于斜坡頂部地勢較平緩，且經(jīng)過工程活動改造，形成有利的積水條件?！　≡?001年的地質(zhì)災(zāi)害隱患排查中就發(fā)現(xiàn)王溝斜坡存在滑坡隱患。當時王溝斜坡頂部發(fā)育拉張裂縫，其形成的直接原因主要為斜坡前緣開挖坡腳和坡頂