杨 建 丁 瑜

（三峡大学 三峡库区地质灾害教育部重点实验室，湖北 宜昌 443002）

开县位于我国直辖市重庆东北部，该区主要地貌单元包括:河谷平坝区，占全县面积的6%，为城镇集中地；中山区，占全县面积的35%，属灰岩地区，种植条件较差；低山丘陵区，占全县面积的59%，多出露侏罗系砂岩地层，发育于这类地层上的堆积层斜坡成为开县地区农村居民的主要生活生产场所.由于广开水田、修路开挖等人为因素，外加降雨等自然因素，使得作为农村居民生活场所的斜坡长期处于蠕滑状态.而位于斜坡上的居民房屋限于当地经济条件通常采用没有构造措施或构造措施非常简单的砖混结构或砖木结构，具有地基稍微变形则上部墙体随即开裂的特点.其结果是，位于斜坡上的房屋由于斜坡长期的蠕滑而处于缓慢开裂状态，致使住户长期承受巨大的心理压力和心灵恐慌.

鉴于此类地质环境在我国西南地区广泛存在，因此，许多专家学者对该类斜坡的稳定状态、演化规律进行了讨论［1－5］，并提出了解决思路，包括:滑坡治理、监测预警、搬迁避让等，从更广义的层面讲，还包括调整该区农村经济发展方式、开发新型房屋结构.而前提都是要摸清此类斜坡的成因机制和变形规律，通过专业监测资料分析和实地调研对该问题进行了探讨.

1 区域背景

1.1 气象、水文

开县属亚热带季风气候区，有春早、夏热、秋雨绵、冬暖而多雾的特点.开县地区的多年平均降水量为1224.7mm，其中5～9月降水量占全年降水的70%，9月份出现高峰值，占全年降水约15.6%.该区地处大巴山迎风面，常形成雨量中心，一日最大雨量曾达210.5mm，三日最大雨量357.7mm.历年最长连续降雨日数达17d，一般出现在9～10月.这种降雨条件是砂岩地区堆积层斜坡蠕滑变形的重要诱发因素.

1.2 地形地貌

开县地处四川盆地东部，北与大巴山山地毗连，地形上北高南低.区内地貌明显受控于地质构造格局，山脉总体走向与大的构造线方向一致，沿NNE向展布.受岩性及水系的控制，该区具多样化的地貌景观.开县境内，南部和北部为两大不同的地貌单元，和谦～岩水一线以北为大巴山盆周构造溶蚀中山地貌区；以南为川东盆地侵蚀构造平行岭谷低山丘陵地貌区，后者即为本文研究斜坡所处的地貌单元.

1.3 地层岩性、地下水

区内地层除缺失志留系上统、泥盆系下统、石炭系上统、白垩系和第三系外，寒武系上统至第四系地层均有出露.北部地区地层老，南部地区除背斜轴部出露三叠系地层外，几乎全为侏罗系地层.按岩石形成的古地理和大地构造环境，可将区内岩体分为层状碎屑岩类、碳酸盐岩类、松散岩类及特殊岩类.根据岩性特征和地下水赋存条件将区内地下水分为3种类型:松散岩类孔隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水和碳酸盐类岩溶裂隙水.

本文所讨论斜坡的上部多为松散岩类，岩性为第四系松散堆积粘土、粉质粘土夹块碎石、崩滑堆积物及河流冲洪积形成砂砾石等，其结构疏松，力学强度低，透水性较好，是区内易滑岩层.基岩多为软硬相间的中厚层砂泥岩互层岩组（J1－2z－J3p）.

2 已有变形斜坡的案例研究

2.1 兴隆滑坡

该滑坡位于金峰乡宝丰村7组斜坡上，滑坡平面形态近似方形，剖面上呈折线型；分布高程420～540 m，滑体长约750m，宽约890m，面积66.8×104m2，厚度约17.3m，体积约1134.7×104m3.滑坡发育于侏罗系中统沙溪庙组紫红色泥岩及砂岩互层组成的顺向坡中.滑体上部物质为粉质粘土夹砂岩碎块石.滑坡自20世纪80年代初开始变形，致使滑体前缘及后缘均发育拉张裂缝，滑体中部居民住房墙体开裂.

GPS监测成果表明各个监测桩均存在位移变形，累积位移变形较大，总体的变形处于缓慢增大趋势.根据滑坡体所处的地形地貌条件、地层岩性条件、水文工程地质条件和滑坡体的变形位移特征等，综合宏观调查结果分析，目前滑体处于蠕变阶段，为不稳定状态.

2.2 大磅滑坡

大磅滑坡为堆积层滑坡，位于镇东镇花果村3组的斜坡上，滑坡平面形态近似舌形，剖面上呈折线型；分布高程645～710m，滑坡体长约600m，宽约250 m，厚度约23.8m，面积15×104m2，体积357×104m3.滑坡发育于侏罗系上统遂宁组紫红色泥岩夹砂岩组成的水平层状斜坡上.滑坡于1999年8月发生变形，致使滑坡体中部开裂下错0.3～0.7m.该滑坡由于前缘的滑塌严重曾于2005年3月预警.2006年3月，滑体前缘出现局部不稳定.2007年9月，滑体前缘出现一条贯通性裂缝.

GPS监测结果表明各监测桩所在部分均存在位移变形，累积位移变形较大，前缘和中部明显大于后缘，变形发展趋势呈缓慢增大趋势.综合分析认为，目前滑体处于不稳定状态，前缘地带危险性大，在强降雨等诱发因素影响下，可能产生大规模滑动变形.

2.3 黄桷坪滑坡

黄桷坪滑坡为土质滑坡，位于白鹤镇黄桷坪村4组斜坡上.该滑坡在平面上呈长舌形，剖面上近直线形，分布高程200～235m，纵长约1200m，横宽400 m，滑体估计平均厚度5m，面积48×104m2，体积240×104m3.滑坡发育于侏罗系中统沙溪庙组紫红色泥岩和泥质粉砂岩组成的缓倾顺向坡中，滑体上部为粉质粘土夹砂泥岩碎块石.

该滑坡专业监测点布置如图1所示.钻孔监测表明:位于滑体的下部的 KX－70钻孔在8.5～11.5m的测试深度范围为特征滑移带.图2为KX－70钻孔的监测曲线.

GPS监测表明:该滑坡各个监测点的水平位移和垂向位移都在缓慢地增大，变形趋势明显.在滑体后缘，出现居民房屋开裂和地面裂缝现象，在雨季变形较为突出，目前处于缓慢的增大状态；前缘变形主要表现为不均匀沉降和滑塌现象，雨季变形表现突出.综合分析认为，该滑坡目前处于缓慢的蠕滑状态，局部处于不均匀沉降状态，变形趋势缓慢增大，滑坡体处于不稳定状态.

3 人类活动与斜坡变形的关系

导致该类斜坡变形的因素可分为自然因素、人为因素.前者主要包括:①岩性不良，砂、页、泥岩地层是易滑地层，泥岩的风化物易形成滑动带；②强暴雨或持续降雨条件.后者主要包括:广开水田，使大量水渗入滑体；修路开挖坡脚.人为因素是可以重新规划和控制的，因此重点讨论之.

图3显示了部分调查斜坡的人口密度，其平均值超过900人／km2，远大于开县平均人口密度368人／km2，表明斜坡是该区农村居民的主要生产生活场所.开县农业生产以种植水稻、小麦、玉米为主，斜坡开垦首选水田，等到蓄不住水时则改为旱地.图4反映了部分调查斜坡的开垦程度，大部分都接近或超过50%.斜坡上开垦的大量田地使地表水不能快速排泄，反而成为稳定的入渗区；在降雨条件下，雨水在田地汇集，并稳定地向滑体渗透，使滑带土饱和，从而导致其抗剪强度降低，斜坡产生蠕滑变形.

修路切脚是另一个导致斜坡变形的重要人为因素.在去往厚坝镇珠宝滑坡上居民点的路途中，随处可见裸露的公路边坡，在雨水季节，常有碎块石滚落或发生小型崩塌，于是公路很容易受到损毁，村民们每年翻修公路的方法则是继续开挖，在下一个雨季又遭到损毁，于是再开挖，如此陷入了恶性循环.开挖坡脚使得滑体前缘的支撑力大为削弱，造成前缘局部坍塌，从而带动中后部开始蠕滑变形.

4 斜坡变形规律分析

根据监测资料分析和现场调查，得出砂岩地区堆积层斜坡的变形特点为:

（1）基岩地层为泥岩、砂岩或泥岩、砂岩互层，倾角一般较缓；滑体为第四系崩坡积物、滑坡堆积层和冲洪积物等，斜坡坡度亦较缓，通常为5～20°，极接近于堆积层岩土体的天然休止角.这种地形地貌特别吸引农村居民栖息，却具有脆弱的地质环境属性.

（2）滑体物质为粉质黏土夹碎块石，厚度10～30 m不等，结构松散，透水性大，含水层相对较薄或不连续.在实地调查中，常发现一些田地刚开始种植水稻，后来由于无法蓄水只好改种小麦或玉米，其原因就在于斜坡稍微变形则田地下面的含水层即产生裂缝，形成入渗通道.

（3）滑面通常为土岩接触面，剖面形态呈折线型或折线型加圆弧形，滑带为泥岩风化而成的黏性土夹碎石.也有浅层滑面，为堆积层中不同时期形成的洪积物，黏粒含量较高，相对隔水.

（4）斜坡变形主要决定于滑带岩土体的摩擦系数，且这个摩擦系数与含水量密切相关，表现为含水量增大，摩擦系数减小，土体开始下滑；含水量减小，摩擦系数增大，土体又保持静止状态.因而，斜坡表现为阶段性蠕滑，位移变形在雨季增长较明显.图2所显示的钻孔监测曲线说明了这一点.

（5）该类斜坡蠕滑状态历时较长，数年至几十年不等，有时甚至表现为基本稳定状态，给人工监测带来很大的工作量；而其突然的快速滑动，又会对房屋结构产生严重破坏，甚至倒塌，造成人员伤亡和财产损失.因此，需要发展其他的监测预报手段［6］.值得注意的是，斜坡上的房屋墙体对地基蠕滑特别敏感，由于砖砌体是典型的脆性材料，地基变形引起的附加应力极易使其产生裂缝，因此，监测墙体裂缝的开展是反映斜坡蠕滑过程的一个有效手段.

5 结 论

重庆开县侏罗系地层多为泥岩、砂岩或泥、砂岩互层，由于过度开垦、修路切脚，加上降雨因素，导致其上广泛分布的堆积层斜坡长期处于蠕滑状态.通过专业监测资料分析和实地调研，总结其变形特点为:蠕滑呈阶段性发展，历时较长，变形在雨季增加明显；滑面通常为土岩接触面或堆积层中黏粒含量较多、相对隔水的层面.建议通过度量地表房屋墙体的宏观裂缝来监测斜坡的内在微弱变形，以达到察外揣内之效果.以上结论可为滑坡灾害治理和西南地区城镇建设等提供依据.

［1］李 明，唐红梅，叶四桥.三峡库区康家嘴滑坡破坏过程及演绎研究［J］.工程地质学报，2008，16（2）:173－177.

［2］李晓军，马惠民，吴红刚.复杂含水条件下滑坡的稳定性分析及治理措施［J］.工程地质学报，2010，18（1）:60－65.

［3］吴火珍，冯美果，焦玉勇，等.降雨条件下堆积层滑坡体滑动机制分析［J］.岩土力学，2010，31（增刊1）:324－329.

［4］范付松，井培登.三峡库区秭归县典型堆积层滑坡稳定性评价［J］.工程地质计算机应用，2010（2）:33－37.

［5］王恭先，徐峻龄，刘光代，等.滑坡学与滑坡防治技术［M］.北京:中国铁道出版社，2007.

［6］秦四清，王媛媛，马 平.崩滑灾害临界位移演化的指数率［J］.岩石力学与工程学报，2010，29（5）:873－880.