泄滩滑坡治理

A. 分布式光纤传感技术及其在工程监测中的应用

本项研究受国家自然科学基金（编号：40172096）和国土资源部2000年科技专项计划项目资助。本文原载于《工程地质学报》，2003（04）:354～406。

许强黄润秋程谦恭丁秀美李东山李彦荣

（成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护

国家专业实验室，四川成都，610059）

【摘要】在滑坡地质灾害勘察过程中，如何准确地辨识滑带土的特征和确定滑动面的具体位置，是让大多数工程技术人员都感到头痛的问题。本文以三峡库区泄滩古滑坡为例，较为详细地介绍了泄滩滑坡滑体的结构特征，以及通过勘探平硐、钻孔岩心和地表露头等多种手段揭露的滑带土的基本特征。研究结果表明，泄滩滑坡滑带土中不仅可见明显的擦痕、镜面以及碎块石印模，而且在个别钻孔可见滑带土呈糜棱岩化现象，地表露头还可见到滑带土在地下水和高速下滑过程中被碾压、搓揉，原有结构被破坏后又重新胶结的痕迹。同时，在滑带以下还存在一层特殊的滑坡影响带。泄滩滑坡滑带土特征非常典型，具有一定的代表性，可供同行在实际工作中确定滑面时参考。

【关键词】泄滩滑坡滑带土滑动面滑坡影响带

1引言

泄滩古滑坡位于湖北省原秭归县泄滩乡长江左岸，为三峡库区众多古滑坡中较为典型的滑坡体之一。作者通过对泄滩滑坡深入细致的研究，发现该滑坡不但在地形地貌上具有非常标准、典型的滑坡特征，而且在其他很多方面（如滑坡体地质结构、水文地质结构、滑带特征、成因机制方面）都具有代表性和典型性，在滑带特征方面尤为典型。在实际的滑坡勘察过程中，如何根据勘察的具体情况，快速准确地鉴定、识别滑带土的典型特征，从而准确地确定滑带的位置，往往是最让现场工程技术人员感到头痛的问题。本文对泄滩滑坡的滑带特征作一简略介绍，供工程地质工作者在滑坡勘察过程中参考。

2滑坡体基本特征

泄滩滑坡在地貌上呈圈椅状，滑坡体前缘突出于江中，古滑坡的地形地貌特征非常明显。泄滩滑坡平面上呈长条形的舌状，前宽后窄。滑坡体总体地形坡度20°～35°，后缘斜坡坡度约43°。纵向长度约780m，前缘最大宽度460m，后缘宽度约140m，面积约0.2km²。在剖面上滑体下半段厚度较大，最大厚度达45m；上半段相对较薄，一般20余米，平均厚度约30m，总体积约894万m³（图1）。

滑坡区内出露的地层由新至老依次为：滑坡堆积物（Q_de1）：浅黄色、浅红色碎块石土，结构松散，透水性较好，土石比2∶1～1∶2。碎块石成分主要为砂页岩，碎块石大小一般为40～60cm，含量由中部向两侧及后缘渐增。侏罗系中统聂家山组（J_2n）：紫红色、灰绿色中厚层状粉砂岩、长石石英砂岩夹紫红色的泥岩、粉砂质泥岩。主要分布于滑体后缘及其以上地段。侏罗系下统桐竹园组（J_1t）：灰绿色、灰黄色粉砂质泥岩、细砂岩夹页岩，主要分布于滑体中上段。三叠系上统沙镇溪组（T_3s）：灰绿色、灰黄色粉砂质泥岩、细砂岩夹页岩和煤线，主要分布于滑体中下段。三叠系中统巴东组（T_2b）：紫红色砂岩、粉砂岩夹泥岩，主要出露于滑坡前缘临江地带。勘察结果表明，在泄滩古滑坡发生后，滑坡体前缘切穿巴东组基岩（T_2b）又发生过一次一级的滑动，并形成比较明显的滑坡后缘平台——二级平台。

3滑体的结构特征及物质组成

泄滩滑坡在剖面上，从物质组成和结构特征的角度坡体从上到下共分为5层：坡积物、滑坡堆积物、滑带、滑坡影响带以及基岩（图1和图2）。

图1泄滩滑坡代表性剖面

坡积物（Q_dl）：该层主要为黄褐色、灰黄色以及紫红色的粉质粘土夹碎块石。土石比一般为15∶1～8∶1，粉质粘土呈可塑状态，碎块石成分主要为砂岩、粉砂岩，棱角至次棱角状，直径10～300mm不等。在修建建构筑物的部位，此层被人工填土所替代。坡积物层的厚度从0.5m到4.4m不等，一般厚度为2～3m。

滑坡堆积物（Q_del）：该层主要为灰绿色、浅黄色、紫红色的碎块石土，土石比在不同部位差别较大，从6:1到1∶5不等，某些部位主要以粘土为主，而某些部位又主要以碎块石为主。土体为可塑状粘土和粉质粘土，碎石成分以粉砂岩、砂岩、粉砂质泥岩为主，棱角至次棱角状，直径一般20～220mm，大者300～400mm，散乱堆积，大小混杂。在二级平台及其以上部位可见到聂家山组（J_2n）的长石石英砂岩的碎块石，而在滑坡体的前缘则主要见到紫红色巴东组（T_2b）紫红色泥质粉砂岩的碎块石。滑坡堆积物最大厚度达45m，平均厚度约30m。从总体上讲，滑坡堆积物结构松散，透水性较好。

图2坡体剖面结构示意图

滑带：泄滩滑坡的滑带土主要为紫红色、灰黑色以及灰白色粘土、粉质粘土夹碎块石，土石比约7:3，结构致密，多处滑带可见镜面、擦痕以及碎块石印模，局部可见滑带土糜棱化，厚度从0.7m到2.7m不等。滑带土的具体特征将在下文详述。

滑坡影响带：在泄滩滑坡的滑带以下，还存在一定厚度的受原泄滩古滑坡高速滑动过程中滑坡动力影响而形成的一个挤压破碎带。该挤压破碎带在结构特征上类似于断层的影响带，因此称其为滑坡影响带。通过勘探平硐和钻孔岩心可以观察到，滑坡影响带的砂岩被明显地挤压破碎成块石、碎石甚至是砂糖状的岩屑、岩粉，其结构疏松呈碎裂或散体状（图3）。在平硐内靠近滑带的部位可以用手直接在该带内抓取砂岩岩屑和岩粉，向内逐渐由块石、碎石组成的散体结构、碎裂结构向正常的层状结构基岩过渡。

在岩心中所见到的滑坡影响带的特征为：影响带主要为碎石土，土石比约1∶1～1∶3，碎石挤压破碎严重，手捻成砂状，碎石的成分与相应部位的基岩的成分相同。在9号钻孔的滑坡影响带部位因岩体过于破碎，使得在钻探过程中不能直接取出岩心，只能取出被水冲蚀后留下的类似于河砂的岩屑（图4）。滑坡影响带的厚度一般为3～5m。

图3在勘探平硐中出露的滑坡影响带

图4在9号钻孔中的滑坡影响带

4 滑带土特征

泄滩滑坡滑带土的结构特征非常典型且具有一定的代表性，从勘探平硐、钻孔岩心以及滑坡体前缘的地表露头都可以见到具有鲜明特点的滑带土。

图5为在勘探平硐所揭露的泄滩滑坡滑带附近岩土体物质组成及结构特征。从滑带以上的正常滑坡堆积物到滑带以下的滑坡影响带，共分为7层，每一层的具体特征如下：

图5勘探平硐97m处所揭露的泄滩滑坡滑带附近岩土体特征

①第一层（在图中的编号为（1)）：深黄褐色块碎石夹粘土，块碎石成分主要为浅黄绿色泥质粉砂岩，含少量灰黑色碳质页岩，土石比约为3∶7。块碎石呈棱角状，平均粒径10cm，最大可达30cm。胶结较差，结构疏松，透水性较强。该层实际上为正常的滑坡堆积物。

②第二层（编号（2)）：深黄褐色块碎石夹粘土，块碎石成分主要为浅黄绿色泥质粉砂岩，含少量灰黑色碳质页岩，土石比约为4:6。块碎石呈棱角状但有明显被压碎的痕迹，平均粒径2～5cm，最大可达10cm。胶结较差，结构较疏松，透水性较强（但比第一层弱）。该层实际为靠近滑带的滑坡堆积物在滑动过程中被挤压破碎所致。

③第三层（编号（3)）：紫红色、红褐色粘土，含少量碎石，碎石成分主要为浅黄绿色、灰白色砂岩、粉砂岩，土石比约为8∶2～9∶1。受地下水的影响（该层为相对隔水层，其与（2）的接触界面可见明显的地下水渗出），粘土呈流塑—可塑状。碎石平均粒度0.5～1cm，呈次棱角状一次圆状，碎石未见明显的定向排列特征。总体上结构较为致密，胶结中等，透水性差。该层应为主滑带的上层。

④第四层（编号（4)）：灰黑色粘土，含少量碎石，土石比约为9:1。碎石成分主要为浅黄绿色、灰白色砂岩、粉砂岩。碎石平均粒度0.5～1cm，呈次棱角状—次圆状，碎石可见定向排列特征，其扁平面与滑面平行，掰开碎石后可在粘土中留下明显的碎石印模。粘土呈可塑状。总体上结构非常致密，胶结好，透水性差。该层应为主滑带中心层，其中的碳质成分可能为高速滑动过程中碳化所致，也可能在高速滑动过程中T_3s中的煤线被带到此处。

⑤第五层（编号（5)）：紫红色粘土，含少量碎石，土石比约为9:1。碎石成分主要为浅黄绿色、灰白色砂岩、粉砂岩。碎石平均粒度0.5～1cm，呈次棱角状—次圆状，碎石可见定向排列特征，其扁平面与滑面平行。粘土呈可塑状，可见碎石印模。总体上结构非常致密，胶结较好，透水性差。该层应为主滑带的下层。

⑥第六层（编号（6)）：灰白色、浅黄色碎石夹岩屑岩粉，岩粉含量达70%～80%。碎石成分主要为浅黄绿色、灰白色石英砂岩或长石石英砂岩。碎石平均粒度1～3cm，呈次棱角状，可见明显的压碎特征。总体上结构疏松，胶结差，透水性好，但地下水状态仅为湿润（地下水已被主滑带隔断）。该层应为紧邻滑带底部的滑坡影响带。

⑦第七层（编号（7)）：黄褐色沙糖状岩屑岩粉夹碎石。碎石成分主要为灰白色石英砂岩或长石石英砂岩。碎石平均粒度1～3cm，呈次棱角状，可见明显的压碎特征。总体上结构疏松，胶结差，透水性好，但地下水状态仅为湿润。该层应为滑坡影响带的主体。

从上述特征可以看出，勘探平硐所揭露出来的原泄滩古滑坡滑带土的分层特征与钻孔岩心和滑坡体前缘滑带的地表露头基本相对应。从总体上讲，滑带附近的岩土体为三层结构，滑带、滑带上部被滑动过程中碾碎的滑坡堆积物以及滑带以下受滑坡动力影响的滑坡影响带。其中，滑带又可细分为三层（即图5中的（3）、（4）和（5）层）。但滑带的这种三层结构并不具有普遍性，只是在个别钻孔中（如 ZK1、ZK7、ZK8等）较为完整，而在一般部位滑带可能仅见其中的某一层或某两层。

在钻孔岩心中，可以观察到与平硐揭露的滑带土类似的特征：结构致密，取出的岩心段较为完整（与其下的滑坡影响带和上邻的滑坡堆积物相比），取芯率较高（这与一般滑坡较难获得滑带岩心正好相反）。用手掰开岩心后一般都可见非常明显的镜面、擦痕以及碎块石印模（图6）。在5号钻孔的岩心中还可见滑带土的糜棱岩化现象（图7）。这在一般滑坡的滑带中很难见到。

从滑坡体前缘滑带土的地表露头还可以见到泄滩滑坡滑带土的另外一些特征（图8）。图8表明，该处的滑带土主要为浅黄色钙质粘土夹碎石，土石比约5:5，结构紧密，胶结较好。块碎石角砾呈次棱角状—次圆状，滑带中的粘土显示出其在原滑坡的高速下滑过程中被碾压、搓揉，原有结构遭破坏后又重新胶结的痕迹。

图6ZK6滑带处岩心可见清晰的镜面和擦痕

图7ZK5滑带处岩心可见滑带土的糜棱岩化现象

图8地表露头滑带留下了经碾碎后重胶结的痕迹

5结论

通过上述对泄滩古滑坡滑带土特征的研究，结果表明：

（1）泄滩滑坡在剖面上为五层结构：坡积物、滑坡堆积物、滑带、滑坡影响带以及基岩。与一般滑坡相比，泄滩滑坡的特殊之处为在滑带以下还存在一定厚度的滑坡影响带。该滑坡影响带是在坡体高速下滑过程中，反倾坡内的滑床基岩遭受高强度的动力挤压后形成的挤压破碎带。这种滑坡影响带在顺层滑坡和低速滑坡中应该是很难见到的。

（2）泄滩滑坡在勘探平硐、钻孔岩心以及地表头都可见到典型的滑带土。泄滩滑坡滑带土的主要特征为：物质成分为粘土含少量碎石，碎石成次棱—次圆状，可见定向排列。结构致密，胶结中等，透水性差。滑带土中可见明显的擦痕、镜面以及碎块石印模。个别钻孔可见滑带土呈糜棱岩化现象，表露头还可见到滑带土在地下水和高速下滑过程被碾压、搓揉，原有结构遭破坏后又重新胶结的痕迹。可以认为，泄滩滑坡滑带土包含了高速滑坡滑带的多种典型特征。

参考文献

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