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滑坡前缘开挖后滑坡变形特征分析及稳定性评价——以贵州省岑巩县大榕滑坡为例

文档作者：李龙1 补翔成2 文档来源： (1．成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室，四川成都610059； 2．四川省紫坪铺开发有限责任公司		点击数：	更新时间： 2025年02月19日
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上一篇：滑坡涌浪影响因素研究

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第46卷第15期
2 0 1 5年8月
人 民 长 江
Yangtze River
Vo1．46．No．15
Aug．， 2015
文章编号：1001—4179(2015)15—0060—05
滑坡前缘开挖后滑坡变形特征分析及稳定性评价
— — 以贵州省岑巩县大榕滑坡为例
李 龙 ，补翔成2
(1．成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室，四川成都610059； 2．四川省紫坪铺开发
有限责任公司，四川成都610059)
摘要：岑巩县大榕滑坡发生后，形成堰塞湖，为了疏通河道，对滑坡前缘进行了分级开挖碾压。为掌握大榕滑
坡的稳定性状况，对滑坡实施了安全监测。对监测数据进行分析发现：滑坡发生后坡体处于稳定状态；在前缘
开挖及强降雨作用下，坡体出现较大变形，之后的2～3个月处于应力与状态大幅调整阶段；特定环境下强降
雨或长时间连续降雨对土体的含水率的影响是有限的，含水率不随降雨强度的增大而无限增大，但孔隙水头
明显与降雨强度有关，可能成为滑坡发生滑动的主要因素。监测数据及极限平衡法分析表明，该滑坡整体稳
定性较好，在强降雨作用下局部处于欠稳定状态。
关键词：前缘开挖；监测；稳定性评价；滑坡
中图法分类号：P642 文献标志码：A DOI：10．16232／j．enki．1001—4179．2015．15．015
大榕滑坡位于贵州省岑巩县思阳镇大榕村，2012
年6月29日在经过4 d的连续降雨后，山体滑坡并形
成高20 m的堰塞坝及上游库容达70 000 m 的堰塞
湖。为了疏通河道，对滑坡前缘进行了分级开挖碾压。
开挖碾压后滑体的稳定性关系到下游人民群众的生命
财产安全，对滑体进行监测、评价其稳定性是十分必要
的。
滑坡监测是滑坡稳定性分析的重要手段，越来越
受到人们的重视。通过对监测资料的分析可以判断滑
坡的变形特征，预测滑坡的发展趋势，为工程的治理提
供依据⋯ 。
本文通过对大榕村滑坡的表面位移、深部位移及
环境因素的监测，分析评价了滑坡前缘在开挖后的稳
定性，为该滑坡治理提供决策支持。分析了降雨作用
下滑坡前缘在开挖后对滑坡的稳定性影响，为滑坡的
稳定性分析提供借鉴。
1 滑坡概况
1．1 滑坡形态特征
滑坡发育于马坡溪左岸，滑坡主体平面形态呈不
规则的六边形(见图1)。该区属侵蚀剥蚀低山丘陵地
貌，原始地形坡度15。～4O。，总体坡向270。，最大高差
达到118 m。滑坡后缘位于滑坡东侧山顶，海拔500
m，前缘位于马坡溪西侧，海拔375 m，滑坡主体滑动方
向为210。，东西向前后缘最大距离为400 m。因滑坡
右后侧临空，伴随主体失稳和侧向挤压，向北西向发育
一次级滑坡，该次级滑坡纵向长度约170 m，横向宽度
30～50 m，滑动方向304。。坡体左右各一道山脊与滑
体后缘山脊形成圈椅结构，滑体后壁较陡，中部平缓，
下部较陡。坡面无明显冲沟，地表水沿坡面汇人坡脚
马坡溪中⋯ 。滑坡前缘河流向东凹人滑坡前缘，长期
冲刷使滑坡前缘形成较好的临空条件 ，在滑体的右
侧即启动区有修筑公路弃土形成的堆载区，这些因素
为滑坡的发生创造了有利条件。
1．2 滑坡分区及变形特征
根据滑坡运动先后顺序及变形破坏特征，可将滑
坡分为I，Ⅱ，Ⅲ ，Ⅳ共4个区(见图1)，在加载和降雨
作用下，I区(启动区)中后部首先发生失稳，发生推
移式滑坡 。按滑坡启动先后顺序不同将I区分为
I—A，I—B两个亚区。在I区牵引下，Ⅱ区(主滑
收稿日期：2014—10—04；修回日期：2015—02—20
作者简介：李龙，男，硕士研究生，主要从事地质灾害与工程安全监测方面的研究工作。E—mail：lilo~-g42367@163．coin

62 人 民 长 江
一A及Ⅱ 一B、Ⅲ 一C区。I—A为堆载区，土质疏松。
Ⅱ 一B、Ⅱ 一c区滑动后形成大量裂缝，所以较大变形
主要发生在该区域。监测数据见表1。
表1 降雨前后水平位移监测变化量 mm
为了解滑体变化趋势，统计分析了变化量较大的
点，变化量取平均值。监测点降雨后水平位移及运动
方向统计结果见表2。
表2 降雨后水平位移监测统计及运动方向
对比表2与表1可知，首次降雨之后又发生多次
降雨，但均未发生较大的变化。故初步判断，大榕滑坡
在首次强降雨及前缘开挖条件下滑体不稳定部位将进
行应力与应变重新调整，出现较大的变形。
3．2 深部位移特征评价
3．2．1 滑动测斜仪变形特征分析
从2012年8月3日开始至监测结束，IN1、IN2、
IN3、IN4、IN5、IN6孔监测累计位移一孔深曲线见图4。
由图4可以看出，仅在IN2孔20 In附近监测到累
计位移一孑L深曲线有位移突变，说明该深度部位存在
软弱岩土层，其它各孔累计位移一孔深曲线均没有明
显的错动面，即没有监测到明显的滑面。在近主滑面
上的IN1、IN3、IN5孔合位移较其它孔变化较明显，最
大位移17．79 mm，最大变形速率为0．157 mm／d，滑体
处于整体稳定状态。
3．2．2 固定测斜仪变形特征分析
2013年对测斜孔IN1、IN2、IN5孔进行了自动化
改造，采用无线通信技术获取监测数据。2013年6月
开始接收到监测数据，至2014年4月已监测近10个
月，监测成果绘制成累计位移一孔深曲线见图5。
固定测斜仪监测成果与滑动测斜仪结果相似，最
大累计位移为11．66 ram(图5，IN1)，均未监测到明显
的滑面，固定测斜仪最大变形速率为0．039 mm／d，仅
为滑动初期坡体变形速率的1／4，说明坡体趋于稳定。
分析固定测斜仪以及滑动测斜仪的检测数据可
知，至2014年4月初坡体在IN1、IN2、IN3及IN4孔附
近坡体变化量均在20 mm以内，总体变形量不大。但
由IN4~L后续监测数据可知，在该孔附近坡体一直处
于蠕变之中，这也与表面位移监测数据局部坡体应力
与应变处于调整中相对应。
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图4 滑动测斜仪累计位移一孔深曲线
累计位移／'ram 累计位移／'mm
图5 固足测斜仪累计位移一孔深曲线
3．3 位移矢量方位角分析评价
孔口方位角的变化能反映滑体的运动方向及应力
调整的过程。滑坡滑动初期，各滑动测斜孔孔口位移
矢量方位角摆动幅度较大，在滑动3个月后测斜仪孔
口位移矢量方位角趋于稳定，说明滑体经过近3个月
的应力与应变的调整，滑体逐渐稳定(见图6)。IN1、
IN5孔口平均位移矢量方位角分别为19。和24。，与
第13期 李 龙，等：滑坡前缘开挖后滑坡变形特征分析及稳定性评价—— 以贵州省岑巩县大榕滑坡为例 63
滑体主滑方向210。分别相差191。和186。，即位于主滑
面上的IN1、IN5孔口位移与主滑方向相反。
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◆ IN1 -11- IN2 ★ IN3 * IN4 * IN5 ◆ IN6
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甲 甲 下 甲 甲 宁
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日期／(月一目)
图6 2012年孔口位移矢量方位角一时间曲线
滑体中、后部受滑面及左右山脊摩擦影响，在滑体
表面形成较多的张拉、错剪裂缝，缝宽5～20 cm，可见
深度在50～120 cm，在降雨作用下坡体重度增加，经
过长时间的固结压密，坡体中的裂缝压密闭合使坡体
向后轻微倾斜。这些特征共同作用使滑坡中后部向后
微倾，这也与监测资料相符合。
4 影响因素分析
强降雨或连续降雨是诱发滑坡灾害的主要因素之
一
， 滑坡发生后土体结构松散，降雨人渗会对滑坡产生
很大的影响 ，因此，对降雨的监测是十分必要的。
由于IN2、IN5号固定测斜仪处于滑体陡坡及坡体
排水沟旁，土体持水条件较差，对固定测斜仪影响不太
明显，故不再作具体分析。
IN1固定测斜仪位于乡村公路边的平台上，平台
后为“V”字形洼地，持水条件较好，对降雨较为敏感，
在强降雨作用下滑体位移、不同深度的土体含水率及
孔隙水头都有明显的跳跃(见图7，8)，且相对于降雨
都有1～2 d的延迟。在不同降雨强度(图7，2013年8
月～12月间的强降雨)或长时间连续降雨作用下(图
7，2013年3月左右与2014年2～4月的连续降雨)土
体含水率都达到了相近的峰值，说明降雨强度或长时
间连续降雨都可使土体含水率升高，但对土体的含水
率影响是有一定限度的，取决于滑坡土体的持水能力，
土体含水率达到一定程度后并不随降雨强度的增大而
增大。但强降雨对孔隙水头影响明显，说明强降雨作
用下孔隙水头可能是滑坡滑动的主要因素。
土体含水率及孔隙水头共同作用使滑体有较大位
移，长时间持续降雨作用下某一个因素起主要作用，例
如在2014年4月3号滑体位移有明显的增大，当日降
雨量并不大，但连续降雨使此段时问累计降雨量增大，
土体含水率一直较高，孔隙水头升高，此时孔隙水头成
为滑体滑动的主要因素(图8)。说明滑体是在多种因
素共同或某一因素作用下产生运动。强降雨可促使对
滑体稳定不利的因素共同发生作用，但有1—2 d的延
迟，因此强降雨后1～2 d内加密观测。
强降雨对坡体的稳定性影响很大，2013年9月24
号前后的暴雨使IN1孔发生了7 mm的变形量。长时
间持续降雨使土体的含水率增大，土体重度增大，孑L隙
水压力增加，且降雨导致滑带力学参数降低，坡体变形
量增大，如在2014年3～4月期间，在长时间降雨作用
下土体含水率一直处于较大的区间，这些因素导致坡
体在2014年4月初发生了10 mm的变形量。
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图7 降雨、含水率、位移一时间曲线
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图8 降雨、水头、位移一时间曲线
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5 稳定性评价
I
选取通过开挖坡脚的Ⅱ 一Ⅱ 剖面(图2)对大榕
村滑坡的稳定性进行分析，采用Geostudio软件
SLOPE／W 模块，分别用Morgenstern—Price、Janbu、
Bishop、瑞典条分法计算滑坡在天然工况下及暴雨工
况下的稳定性。计算参数主要通过3种方法获得：①
采集原状滑带土进行试验，对试验数据进行数理统计
分析，确定计算参数。② 根据滑坡在自然及降雨作用
下的变形现象及坡体的监测变形量来进行参数反演，
得出稳定性计算参数。综合选取计算参数取值见表
3。在采用极限平衡法稳定性计算时，分两种方法：①
指定滑面(图2滑面)；② 搜索最危险滑面，计算出堆
积体整体滑面和局部最危险滑面下的稳定性系数。稳
定系数计算结果见表4。
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人 民 长 江 2015正
表3 天然及饱和条件下岩土体物理力学参数取值
表4 滑后稳定性系数计算结果
滑坡在天然工况下稳定性较高，整体处于稳定状
态，局部属于基本稳定状态；但在暴雨工况下，滑坡整
体处于稳定状态，局部处于基本稳定及欠稳定状态。
无论天然工况及暴雨工况下，Ⅱ 一Ⅱ 剖面计算得到的
稳定性系数都大于1．15，滑坡处于整体稳定状态。
6 结论
(1)大榕滑坡表层土体在首次强降雨后进行了应
力与应变的重新调整，且调整幅度较大，之后变形渐趋
于稳定。降雨对滑体有一定影响，但尚未影响到滑体
的整体稳定性。
(2)滑体位移矢量方位角在滑后初期不稳定，有
较大幅度的摆动，滑坡后坡体应力与应变调整的时段
约为2～3个月。
(3)土体含水率及孔隙水头对滑体的稳定有较大
的影响，可以共同作用于滑体，也可以以某一个因素起
主导作用。但对土体的含水率影响是有一定限度的，
取决于滑坡土体的持水能力，土体含水率达到一定程
度后并不随降雨强度的增大而增大。即降雨对滑坡稳
定性的影响有一定限度，但强降雨可使孔隙水头明显
增大，可能成为滑坡滑动的主要因素。强降雨后1～2
d土体含水率及孑L隙水头达到峰值，与强降雨日期相
比有一定的延迟。
(4)根据监测及极限平衡法判定岑巩滑坡在前缘
开挖后天然工况与暴雨工况下均处于整体稳定状态，
局部处于欠稳定状态。
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[J]．工程勘察，2010，(7)：32—41．
(编辑：赵凤超)
Deformation analysis and stability evaluation of landslide excavated in front：
case of Darong Landslide in Cengong County of Guizhou Province
Li Long ，Bu Xiangcheng
(1．The State Key Laboratory of Geo—hazard Prevention and Geo—environment Protection，Chengdu University of Technology，
Chengdu 610059，China； 2．Sichuan Province Zipingpu Development Co．Ltd．，Chengdu，610059，China)
Abstract： After Darong landslide in Cengong County occurred，a barrier lake was formed in front of the landslide． To dredge
the river channel，staged excavation and rolling compaction were conducted and the monitoring measures were taken to master the
landslide S stability．The results of monitoring data analysis show that the sliding mass was still stable；the relative large deforma．
tion occurred under the strong rainfall and the landslide toe excavation，and in the following 2 to 3 months，the stress and stability
state were in a large fluctuation．In a specified condition，the influence of strong rainfall or long—term continuous rainfall on soil
moisture content is limited，SO the soil water content would not rise infinitely along with the increase of rainfall intensity；but pore
water level is related to rainfall intensity apparently，and it might be the main cause of the landslide．The monitoring data and a—
nalysis of limited equilibrium method show that the landslide is stable generally；however it might be unstable under strong rain—
fa11 condition．
Key words： slope front excavation；monitoring；stability evaluation；landslide

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