滑坡的外貌特征(假日专题,旧文新读)
随着高速公路等交通工程不断向山区进军,造成的滑坡误判机率也随之不断上升,对后期的病害处治、造价、运营等形成了很大的压力。基于此,笔者将王恭先老先生的笔记(部分是笔者与老人家生前的讨论成果和配图)进行整理后,与大家分享,希望能有助于我国建设事业的进步。
认识滑坡的外貌特征是认识滑坡的第一步,也是非常重要的一步。滑动过的滑坡有环谷状后壁、滑坡平台、突出的前缘,在河流冲刷岸滑坡滑入河道形成“凹岸突出”。老滑坡两侧的冲沟向滑坡后缘靠陇形成“双沟同源”现象。大型滑坡有滑坡洼地和多次滑动形成的多级滑坡平台或反坡平台。还有滑动时倾倒后又向上生长的“马刀树”。新滑动过的滑坡上有东倒西歪的树木,称“醉汉林”。发生变形的滑坡,有不同性质的地表裂缝和建筑物裂缝。但年代久远的古老滑坡,因地表剥蚀,外貌不甚清晰,需仔细调查。
图1 滑坡导致金沙江凹岸突出
图2 金沙江岸边的滑坡双沟同源
一、古老滑坡的特征
什么是老滑坡?什么是古滑坡?一般认为,目前堆积在河沟岸边暂时稳定的滑坡,仍受河流冲刷,有可能再滑动的,叫老滑坡。而滑动后堆积在一、二、三级阶地后缘的滑坡,不再受河流冲刷,叫古滑坡。前者在河流冲刷下容易复活,后者若无特殊原因,如地震、灌溉、水库蓄水、人为开挖等,一般不易复活,是稳定的。有些大型古老滑坡,因年代久远,地表被剥蚀,后壁变缓或长满树木,滑坡平台仍然存在或有部分缺失,故现场调查时容易被漏判,需要仔细调查和分析。有些老滑坡规模巨大,沿河岸宽数百米、上千米,垂直河岸长也有数百米、上千米,常常形成一个滑坡区,其中包含有多条、多级、多层滑动条块。
重庆市万州—梁平高速公路张家坪大型堆积层老滑坡,长 900m,宽 350m,厚 36~38m,体积达 900万方,分前、中、后三级,中级又分三条,勘探揭露有三层滑带,高速公路在中级前缘通过,挖方深 20m。由于滑坡地面坡度只有 15°~20°,被农民辟为阶梯状水田,县乡公路也在滑坡上绕线下山。勘察时未认识是老滑坡,改移县乡公路时,厚 10m 的浅层滑坡复活。补充勘察和监测揭露了浅、中、深三层滑带,中层滑坡厚 25~26m,也在蠕动,深层厚 36~38m,未动。采取了预加固措施防止了滑坡的复活。
图3 张家坪滑坡全貌
图4 张家坪滑坡分区、分级平面图
调查时只有站在河沟对岸远眺滑坡,才能将它们划分清楚,有多少条,多少级,规模有多大。然后进入滑体内,逐条、逐级调查其要素和特征。有的滑坡滑入河道,甚或堵塞河道后又被冲开,形成“凹岸突出”。有的则堆积在不同的阶地上,如一级、二级、三级阶地的后缘。阶地越高,滑坡越老,外貌越不清晰,要注意滑坡平台与阶地的关系。阶地的上、下游高度有一定规律,滑坡平台则无此规律。有时高阶地也会被下级滑坡滑动所破坏。
老滑坡的前缘剪出口多在河沟岸边,古滑坡的剪出口在各级阶地的后缘。前者掩盖河道,后者掩盖阶地。工程开挖古老滑坡引起滑坡局部或整体复活时,剪出口会在开挖面附近剪出,当滑体较厚时,也会沿老滑面整体复活。大型滑坡之所以会形成多级,是因为河水冲刷岸坡,靠岸边的一级先失稳滑动,后级因失去支撑而跟着滑动,如此形成牵引式(也叫后退式)滑动的多级滑坡平台。只有大地震或大崩塌加载形成的推移式滑坡只有一级平台,后期受河流冲刷会在其前部形成次级滑坡和坍塌。由于滑坡区中各条滑坡的滑动方向、滑动次数和滑动距离不尽相同,受工程影响不同,稳定性也不同,因此应分别进行调查分析和评价。
二、新生滑坡的外貌特征
新滑坡有两种情况:一是山坡原先没有滑坡,但具有形成滑坡的地形地质条件,是开挖、堆载、灌溉等工程活动引起的滑坡,也叫工程滑坡;二是在古老滑坡上进行工程活动引起老滑坡局部或整体复活。前者没有老滑坡的外貌特征,初期只有山坡和建筑物如房屋、挡墙、隧道和地面出现拉张裂缝,其距坡脚的距离超过坡体岩土的稳定坡角范围,故判定是滑坡而不是坍塌。拉张裂缝在土质滑坡中呈弧形,在岩石滑坡中受构造面控制呈直线形或折线形。老滑坡的复活则有滑坡的外貌特征,已如上述,要了解工程活动与滑坡的关系。
图5 土质滑坡的弧形张裂缝
图6 结构面控制的岩质滑坡直线形裂缝
新滑坡的向下蠕动和推挤,滑坡两侧出现羽状裂缝和剪切裂缝,前部出现放射状裂缝和 鼓胀裂缝。此时滑坡处于大滑动前的较危险状态,一旦剪出口裂缝形成,裂缝全部贯通,滑坡即开始大滑动,有时滑坡前缘流出混浊的地下水,或有坍塌发生。要重视这 些变化并加强监测,防止造成灾害。滑坡大滑动后会形成独特的滑坡外貌——后缘陡壁、滑坡平台、突出的前缘。
图3 滑坡前缘的放射状裂缝和鼓胀裂缝
图 4 黄土新滑坡滑后外貌