钟少波, 赵新建, 金 璐, 刘丽琼

(1.湖北省地质局 水文地质工程地质大队,湖北 荆州 434020; 2.湖北省地质环境总站,湖北 武汉 430034)

三峡库区石榴树包滑坡变形监测位移特征与稳定性分析

钟少波1, 赵新建1, 金 璐2, 刘丽琼2

(1.湖北省地质局 水文地质工程地质大队,湖北 荆州 434020; 2.湖北省地质环境总站,湖北 武汉 430034)

滑坡变形监测位移特征直接反映滑坡的变形性状及稳定性状。选择2004年—2009年石榴树包滑坡变形最明显阶段的监测数据,通过对比分析滑坡稳定性系数与滑坡监测位移速率的关系,分析滑坡变形监测位移特征及变形特征。结果表明,石榴树包滑坡变形具典型的阶跃性特点,滑坡稳定性系数与位移速率呈负相关性。该结论可为滑坡监测预警与防治提供依据。

滑坡;监测;变形位移特征;稳定性

1 滑坡概况

石榴树包滑坡位于湖北省巴东县城下游1.5 km的长江北岸,下距三峡坝址66 km,为一特大型岩土混合滑坡。滑坡平面呈舌状,后缘高程340～350 m,前缘剪出口高程56～60 m,纵长550 m,宽350～470 m,面积约0.25 km2,平均厚度47.2 m,体积1 180×104m3[1]。2013年三峡水库蓄水后,石榴树包滑坡浅部和深部变形十分明显。根据变形特征,划分为东、西2个浅层滑体和前缘深层滑体(图1),并进行了地质灾害专业监测。

2 滑坡变形与变形监测位移特征

2.1 变形监测

针对滑坡变形,布置了3条监测剖面。A剖面(前缘深层滑体)位于石榴树包滑坡的中前部,布设有8个GPS监测点;B剖面(东侧浅层滑体)位于石榴树包滑坡体东侧平台上部,长度210 m,布设有5个GPS监测点;C剖面(西侧浅层滑体)位于石榴树包西侧平台上部,长度约130 m,布设有3个GPS监测点。2004年首测,在2004年—2009年期间,滑坡变形较明显,监测的位移变形较大(图2-图4)。

2.2 变形监测位移特征

从上述变形位移曲线及监测数据分析,滑坡变形具有以下特征:3个剖面反映滑坡变形总体呈阶梯状持续变形特性,变形时间主要在每年5—8月。 A剖面(前缘深层滑体)整个变形阶跃值较小,整体呈持续增加趋势。B剖面(东侧浅层滑体)2004年—2006年变形阶跃值较小,变形呈缓慢增加趋势,在2007年变形最明显,表明2007年变形明显加剧,2008年—2009年水平位移逐渐减缓,表明东侧变形体变形呈逐年减缓的趋势。C剖面(西侧浅层滑体)2004年—2006年变形阶跃值较小,变形呈缓慢增加趋势,在2007年、2008年出现2个阶跃值较大时段,表明2007年、2008年变形剧增,2008年—2009年变形又呈逐年减缓趋势。

3个剖面在水平位移上,坡体后缘、中部、前缘变形相差不大,呈整体同步变形趋势。

3 滑坡变形位移速率与滑坡稳定性的动态分析

3.1 滑坡稳定性系数与位移速率对比分析

为了反映滑坡变形监测位移特征与滑坡变形的动态关系,本文将滑坡变形位移速率与滑坡稳定性进行了对比分析。选择A-A′、B-B′、C-C′三个剖面,进行滑坡稳定性的动态分析,每月计算一个结果,水位按当月实际情况建立,计算时段为2004年2月—2009年12月,将计算的稳定性系数与当月监测的变形位移速率进行一一对比,对比曲线见图5-图7。

3.2 滑坡变形位移速率与滑坡稳定性的动态特征

图1 石榴树包滑坡监测平面布置图Fig.1 Plane arrangement chart of Shiliushubao landslide monitoring1.GPS监测点及编号;2.实测剖面;3.排水沟。

图2 2004年—2009年A剖面(前缘深层滑体)监测点累计水平位移曲线Fig.2 Accumulative horizontal displacement curve of monitoring point of A profile(front deep sliding mass) from 2004 to 2009

3.2.1 A剖面(前缘深层滑体)变形分析

从上述滑坡稳定性的动态变化过程与当月监测的水平位移速率对比可见,A剖面(前缘深层滑体)一年中稳定性系数较大的值是在该年的10月—次年2月之间,较小的值出现在5—8月之间,这与水位的升降、降雨量大小存在明显的对应关系,且稳定性的变化与平均位移速率呈负相关性,当稳定性系数大位移速率变小,稳定性系数变小位移速率变大。

3.2.2 B、C剖面(浅层变形体)变形分析

石榴树包滑坡B-B′剖面浅部滑体、C-C′ 剖面浅部滑体因处于库水位面以上,地下水位对其影响不明显,它的稳定性的变化主要受到降雨量大小的影响(图8)。

图3 2004年—2009年B剖面(东侧浅层滑体)监测点水平位移曲线Fig.3 Horizontal displacement curve of monitoring point of B profile (eastern shallow sliding mass) from 2004 to 2009

图4 2004年—2009年C剖面(西侧浅层滑体)监测点水平位移曲线Fig.4 Horizontal displacement curve of monitoring point of C profile (western shallow sliding mass) from 2004 to 2009

图5 A剖面(前缘深层滑体)稳定性系数与位移速率对比曲线图Fig.5 Comparison curve of stability coefficient and displacement rate of A profile (front deep sliding mass)

图6 B剖面(东侧浅层滑体)稳定性系数与位移速率对比曲线图Fig.6 Comparsion curve of stability coefficient and displacement rate of B profile (eastern shallow sliding mass)

图7 C剖面(西侧浅层滑体)稳定性系数与位移速率对比曲线图Fig.7 Comparison curve of stability coefficient and displacement rate of C profile (western shallow sliding mass)

从对比表及对比曲线也可以看见,浅部滑体稳定性与水平位移速率也呈反对应的关系,随季节变化明显,阶跃点明显,且C-C′剖面稳定性系数的变化比B-B′ 剖面浅部滑体的稳定性系数的变化大,说明C-C′剖面浅部滑体稳定性动态变化明显。

4 结语

石榴树包滑坡是三峡库区水库型滑坡,其变形具典型的阶跃性特点,滑坡稳定性系数与位移速率呈负相关,位移速率越大,稳定性系数越低。滑坡稳定性系数是表征滑坡稳定现状的直接指标,通过类比滑坡监测变形数据,可以掌握滑坡稳定性系数的变化。鉴于滑坡变形监测位移特征能直接、直观反映滑坡的变形稳定性,监测中掌握滑坡变形监测位移特性十分重要,可为滑坡监测预警及防治提供决策依据。

图8 石榴树包滑坡2004年—2009年三峡库区水位与降雨量相关曲线图Fig.8 Correlation curve of water level of Three Gorges Reservoir and rainfall in Shiliushubao landslide from 2004 to 2009

[1] 钟少波.三峡库区石榴树包滑坡监测信息汇总与分析报告[R].荆州:湖北省水文地质工程地质大队,2009.

(责任编辑：陈姣霞)

Analysis on Displacement Characteristics and Stability of the DeformationMonitoring for the Shiliushubao Landslide in the Three Gorges Reservoir Area

ZHONG Shaobo1, ZHAO Xinjian1, JIN Lu2, LIU Liqiong2

(1.HubeiInstituteofHydrogeologyandEngineeringGeology,Jingzhou,Hubei434020; 2.HubeiGeologicalEnuronmentStation,Wuhan,Hubei430034)

Displacement characteristics of the landslide deformation monitoring reflect the trait for the deformation and stability of landslide.In this paper,the monitoring data in the most obvious stage of the Shiliushubao landslide deformation between the year of 2004 and 2009 is selected,and characteristics for the displacement with deformation of the landslide deformation monitoring are analyzed by comparing the relationship between the landslide stability coefficient and the monitoring displacement rate.The results show that the deformation of the Shiliushubao landslide is typical of the step, and the stability coefficient of the landslide is negatively correlated with the displacement rate.This conclusion can provide scientific basis not only for the landslide monitoring, but also the early warning and control.

landslide; monitoring; deformation displacement characteristics; stability

2015-08-07;改回日期:2015-08-27

钟少波(1962-),男,高级工程师,工程测量专业,从事地质灾害监测工作。E-mail:zhong1840@sina.com

P642.22; P694

A

1671-1211(2016)01-0076-04

10.16536/j.cnki.issn.1671-1211.201601013

数字出版网址:http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1736.X.20151217.0912.010.html 数字出版日期:2015-12-17 09:12