西部水电工程重大滑坡灾变及控制技术：林达滑坡调查成果

3.3.4.1　滑坡体形态特征

林达滑坡位于乐安水电站库区右岸，下坝址上游5.6～6.8km处。雅砻江在该处流向近SN向，江水水位为3141.00～3143.00m，滑坡处江面宽度约为54m。滑坡前缘最大宽度约为1.1km，纵向最大长度约为930m，总面积约为59.8万m2。据勘探资料揭露，滑坡体厚度前缘总体较薄，中后部较厚，平均厚度约为75m，总方量约为3390万m3。滑坡堆积体后缘高程为3765～3770m，前缘直抵河床，高程约为3142m，相对高差约为625m（图3.3-46）。

图3.3-46　林达滑坡工程地质平面图

滑坡边界条件明显，地形上具有典型的滑坡地貌特征。滑坡平面上呈锥形，两侧以冲沟为界（图3.3-47、图3.3-48），后缘发育有明显的下错台坎（图3.3-49），此外还出露有约10m高的基岩陡壁，前缘直抵河床（图3.3-50）。堆积体整体坡度较陡，且前缘坡体较后部要陡。前缘临河平均坡面坡度为40°～43°，中部坡面坡度约为38°，上部坡面坡度为36°～41°。

图3.3-47　林达滑坡遥感全貌图

图3.3-48　林达滑坡全貌图

根据地表调查及地质勘探成果，林达滑坡内部发育有四处局部次级滑体，从下游至上游，依次为：1号次级滑体、2号次级滑体和3号次级滑体，主滑动体位于滑坡体的中后部。

图3.3-49　滑坡后缘下错台坎照片

图3.3-50　滑坡前缘照片

3.3.4.2　滑坡物质组成及结构特征

根据5个钻孔和2个平洞所揭示的滑坡岩土体特征，将滑坡岩土体结构进行了分层，具体分层见表3.3-15。

表3.3-15　林达滑坡地层结构划分

1.滑体

滑坡堆积体主要由未解体的强变形板岩体及块碎砾石土组成。块碎砾石土呈黄褐色（浅表层堆积体）和灰色（深部滑体），块碎砾石母岩为浅灰色变质砂岩和灰黑色极薄层状板岩。块碎砾石粒径组成为：块石粒径为20～24cm、碎石粒径为6～16cm、砾石粒径为0.2～2cm，含量占75%～85%。土为黄褐色、灰色砂土，含量15%～25%。滑体堆积物整体结构较密实，但坡体表面风化剧烈。滑体前缘中部发育有多条冲沟，浅沟内发育有碎屑流，浅沟下有少量的碎屑物质堆积。

平面上，滑坡堆积体以Ⅴ级阶地（拔河高程为152.00m）为界：Ⅴ级阶地上部以块石、碎石土为主，斜坡上均可见巨型块石，块石的粒径一般为20～30cm，局部出露有直径达1.5m的未解体巨型块石。主要由倾倒变形岩体的表层滑塌物质组成。坡体内未解体的板岩体的成层性保持较好，主要成分为浅灰色变质砂岩以及灰黑色极薄层状板岩，岩层缓倾坡内，倾角为15°～25°；Ⅴ级阶地下部，即坡体中前部，主要以崩积、崩坡积碎砾石土及粉砂质黏土为主，土体结构较密实，块石含量明显降低（图3.3-51）。

剖面上，滑体中上部以块碎石土为主，前部以碎砾石土及粉砂质黏土为主，块石含量及粒度明显降低。滑体厚度以Ⅴ级阶地划分，总体上呈前部薄后部厚的特点。滑体后部发育有主滑动体，其厚度为38～75m，前部主要发育有1号、2号、3号次级滑体，厚度为20～28m。横向上，滑体厚度整体呈中间薄两侧厚的形态，且下游侧较上游侧要厚（图3.3-52）。

图3.3-51　滑坡堆积体物质组成特征

图3.3-52　林达滑坡Ⅳ—Ⅳ＇剖面图

2.滑面（带）

林达滑坡为一典型的由弯曲—倾倒形成的表层堆积体滑坡。目前变形岩体已形成了表层的滑塌，而并未发生深层滑动。受斜坡变形演化过程的影响，林达滑坡形成了多个滑带。深层滑面控制着滑坡整体的稳定性，而浅层滑面使滑坡不同程度的变形。

（1）前缘次级滑体滑带。前缘次级滑体滑动面为强风化基岩之上存在空间上连续性较好相对软弱层，含水量高抗剪强度低。在ZKL01中滑带位于14.95～15.09m（图3.3-53，1号岩芯顶），为土黄色局部夹浅灰色及黄褐色砾石土层。砾石粒径一般为0.2～2cm，成分主要为变质砂岩和板岩，占70%，土为砂土。ZKL04中揭露滑带位于29.4m～29.5m（图3.3-54，9号岩芯顶），为灰色混杂土黄色的砾石土，砾石粒径一般为0.2～0.5cm，土为砂土。

图3.3-53　ZKL01揭露前缘次级滑体滑带

图3.3-54　ZKL04揭露前缘次级滑体滑带

目前前缘次级滑体整体蠕滑现象明显。受坡体结构和地形的影响，次级滑面主要沿表部黄褐色块碎砾石土底部发育。各次级滑体潜在滑面发育情况如下：①1号次级滑体坡体厚度相对较大，且地表和深部均发生了较明显的位移。其内部发育有浅部和深部两个次级滑面。浅部2号次级滑面，在钻孔ZKL05中揭露于4.4m处。深部1号次级滑面，在钻孔ZKL03中位于2.85m处，ZKL05中位于15.15m处。②2号次级滑体厚度相对较薄，发育有一个次级滑面——潜在1号次级滑面，位于钻孔ZKL01中5m处。③3号次级滑体的次级滑面为潜在1号次级滑面，位于钻孔ZKL04中18.54m处。

图3.3-55　PDL02揭露主滑动体滑带

（2）主滑动体滑带。根据钻探资料揭示，主滑动体主滑带整体呈直线形，前缘呈圆弧形剪出。在PDL02中，位于水平深度约157～162m处发育有一条顺坡向断层，主滑动体主滑带主要受断层面控制（图3.3-55）。该断层产状为170°∠15°，总体分布于下游壁（162.2m，1.1m）、（157m，1.4m），上游壁（162.5m，1.4m）、（158m，1.2m），断层中部分布于上游壁（159.5m，1.1m）到（160.5m，1.2m），下游壁于（160m，1.2m）到（159m，1.4m），延伸大于5m，三壁贯通，带宽一般2～4cm，带内主要由灰白色糜棱岩和少量碎裂岩组成，带内湿润，为潜在滑带。位于主滑动体前缘的ZKL02中（图3.3-56），滑带位于107.75～107.94m处，为浅灰色夹灰黄色碎砾石土，成分主要为砂岩及少量板岩，碎石粒径2～6cm，砾石粒径为0.2～2cm，土为浅灰色及灰黄色砂土，约占20%。

图3.3-56　ZKL02揭露主滑动体前缘滑带

受滑坡多期次形成演化过程的控制，主滑动体内部发育有两条次级滑带。位于主滑动体中前部的钻孔ZKL02中，堆积体内揭露有两段相对较为完整的强变形岩体，分别位于34.34～42.38m、65.01～80.08m。两段强变形岩体的顶部均存在明显揉皱现象，为潜在次级滑带。受强变形岩体控制，次级滑带整体呈直线型，1号次级滑带位于ZKL02内34.19～34.34m（图3.3-57，24号岩芯顶），主要成分为深灰色碎砾石土：岩芯破碎，呈碎块状，属强风化，整体干燥。碎石粒径一般为0.2～6cm，成分主要为板岩和砂岩，占90%。土为深灰色砂土；2号次级滑带位于ZKL02内64.86～65.01m（图3.3-58，62号岩芯顶），主要成分为深灰色夹浅灰色碎砾石土：岩芯较为破碎，呈碎块状，属强风化，整体较干燥。碎石粒径一般为0.5～4cm，成分主要为板岩及砂岩，约占85%。土为深灰色及浅灰色砂土，有一定压密，与碎石胶结较好，约占15%。此外，平洞PDL02内也接露有次级滑带，分别位于68m和108m处（图3.3-59、图3.3-60）。

图3.3-57　ZKL02揭露主滑动体1号次级滑带

图3.3-58　ZKL02揭露主滑动体2号次级滑带

图3.3-59　PDL02接露主滑动体1号次级滑带

图3.3-60　PDL02接露主滑动体2号次级滑带

（3）滑床特征。根据钻探资料揭露，林达滑坡滑床主要由三叠系上统两河口组下段变质砂岩夹板岩组成，根据岩层倾角与深度的关系将其划分为强变形区（＜35°）、弱变形区（35°～65°）和正常岩体（＞65°），如图3.3-63、图3.3-64所示。滑坡发生后，滑床多被滑坡及崩塌堆积体覆盖，滑坡后缘出露有滑床基岩陡坎，此外滑体前缘冲沟内局部有滑床强变形岩体出露。根据地面调查和勘探资料揭露，其滑床特征如下：

图3.3-61　平洞揭露滑床基岩

图3.3-62　岩体弯折变形现象

1）滑床为倾倒变形岩体（图3.3-61），根据倾角将其划分为强、弱变形区及正常岩体，强变形岩体倾角一般为10°～30°，弱变形岩体倾角一般为40°～60°（图3.3-63、图3.3-64）。滑床岩体弯折变形剧烈（图3.3-62），且变形深度较深，PDL01内揭露强变形水平深度达195m，PDL02强变形深度达185m，且均未揭露正常岩体。变形岩体中节理裂隙发育，板岩板理面为控制性结构面，此外受卸荷回弹作用岩体中发育一组垂直层面的优势结构面及个别陡裂和中裂（图3.3-65）。最大弯折带位于强弱变形交界处，该处形成了倾向坡外的楔形拉裂面，但其贯通性较差（图3.3-66）。

图3.3-63　ZKL01岩层倾角与深度关系图

图3.3-64　ZKL04岩层倾角与深度关系图

图3.3-65　平洞揭露垂直层面卸荷裂隙

图3.3-66　平洞揭露楔形拉裂面

2）滑床整体形态受次级滑体的发育所控制，且其后缘埋深较前缘大。滑坡中后部滑床整体呈直线形，前缘呈圆弧形产出，前部滑床整体呈近直线形。

3.3.4.3　滑坡复活分区及变形特征

根据滑坡的地形地貌、岩体结构和变形破坏特征，可将林达滑坡划分为四个较为明显的变形区。以Ⅴ级阶地高程划分：阶地以下主要发育有三处次级滑体，从下游至上游，依次为1号次级滑体、2号次级滑体和3号次级滑体；阶地上部发育有规模相对较大的主滑动体。

1.1号次级滑体特征

1号次级滑体分布于滑坡体前部的下游段，空间形态上呈圈椅状产出（图3.3-67），其后缘及侧缘均分布有下错台坎。下游侧以滑壁为界（图3.3-67），上游侧与2号次级滑体相连（图3.3-68）。1号次级滑体后缘高程约为3440.00m，前缘直抵河床，高程3142.00m，相对高差约为298m（图3.3-69）。前缘顺雅砻江最大宽度约为412m，纵向长度约为358m，滑坡堆积体总面积约为8.89万m2。滑坡堆积体为深灰色夹浅灰色块碎砾石土，原岩成分为砂岩和板岩，最大厚度约为52m，一般厚度为30～42m，滑坡体体积约为284.4万m3。

图3.3-67　1号次级滑体下游边界

图3.3-68　1号次级滑体上游边界

图3.3-69　林达滑坡Ⅰ—Ⅰ＇剖面图

2.2号次级滑体特征

2号次级滑体位于滑坡前缘的中部，空间形态上呈圈椅状产出，其后缘与侧缘均分布有下错台坎。下游侧边界与1号次级滑体相连，上游侧以地表浅沟为界（图3.3-70、图3.3-71）。2号次级滑体后缘高程3418.00m，前缘直抵河床，高程3142.00m，相对高差约270m（图3.3-72）。前缘顺雅砻江最大宽度约289m，纵向长度约357m，总面积约为6.9万m2。滑坡堆积体为土黄色局部夹浅灰色及黄褐色块砾石土层，成分主要为变质砂岩和板岩，占75%，土为砂土，结构较密实。堆积体最大厚度约为19m，一般厚度为12～16m，滑坡体体积约为103.8万m3。

图3.3-70　2号次级滑体下游边界

图3.3-71　2号次级滑体上游边界

图3.3-72　林达滑坡Ⅱ—Ⅱ＇剖面图

3.3号次级滑体特征

3号次级滑体规模相对较小，滑坡整体呈圆弧状，下游侧与2号次级滑体相连，上游侧以地表浅沟为界（图3.3-73、图3.3-74）。3号次级滑体后缘高程3267m，前缘直抵河床，高程3142m，相对高差约为120m（图3.3-75）。前缘顺雅砻江最大宽度约为143m，纵向长度约为172m，堆积体总面积约为2.49万m2。滑坡堆积体为浅灰色块碎砾石土，成分主要为变质砂岩及板岩，土为砂土。最大厚度约为22m，一般厚度为13～17m，堆积体体积约为37.4万m3。

图3.3-73　3号次级滑体下游边界

图3.3-74　3号次级滑体上游边界

4.主滑动体特征

图3.3-75　林达滑坡Ⅲ—Ⅲ＇剖面图

主滑动体位于滑坡体的中后部，空间形态上与滑坡整体相似。其后缘边界为滑坡体后缘出露基岩陡坎，两侧以冲沟为界。主滑动体滑体后缘高程约为3765m，前缘剪出口位于滑坡体中部Ⅴ级阶地、平洞PDL02的上部，高程约为3302m，相对高差约为463m。前缘最大宽度约为915m，纵向长度约为737m，主滑动体总面积约为41.50万m2。滑坡堆积体为深灰色夹浅灰色块碎砾石土，成分主要为板岩和砂岩，块石粒径一般为20～30cm，局部出露有直径达1.5m的未解体巨型块石，且未解体岩体成层性较好，岩体含量较前部次级滑体高，约占90%，土为浅灰色砂土，结构较密实。最大厚度约为94m，一般厚度为38～75m，主滑动体积约为2070万m3。

3.3.4.4　滑坡体变形破坏特征

林达滑坡为一古滑坡体，其基本地质力学模型为弯曲—倾倒—拉裂。但根据勘探工程揭示，作为倾倒变形体，现阶段仅形成了受倾向坡外的破裂面控制的表层滑塌，而并未发生沿深层弯折带的整体滑动，其变形迹象主要发生在表层的堆积体中，实际上已转化为滑移—拉裂变形破坏模式。

滑坡前缘长期受雅砻江侵蚀，不断垮塌解体。特别是2008年的地震使岩土体结构更为松散，加之地震之后暴雨及江水冲蚀作用。目前，滑坡整体的变形破坏特征主要受浅表层次级滑体的变形所控制。

主滑动体位于滑坡体的中后部，其后缘下错，形成了约10m高基岩陡坎（图3.3-76），且发育有垂直主滑方向的拉张裂缝，裂缝呈圈椅状延伸，但连续性较差，局部拉张5～8cm（图3.3-77）。主滑动体中部还发育有错动台坎，台坎高度约0.5m，内侧面已被植被覆盖，部分台阶面被雨水冲刷后已不明显，推测错动台坎发育时期较早（图3.3-78）。此外，主滑动体的中后部发育有马刀树，且马刀树均为较为粗壮的老成树木，而新生树木均直立（图3.3-79）。纵观上述变形现象可以推断，主滑动体曾经发生过一定的变形，但变形现象总体较为轻微，且现在处于相对稳定期，未发生明显的位移变形。

图3.3-76　主滑动体后壁基岩陡坎

图3.3-77　主滑动体后缘拉张裂缝

图3.3-78　主滑动体中部发育错动台坎

图3.3-79　主滑动体中后部发育植被

1号次级滑体位于滑坡体前缘的下游侧，目前次级滑体已形成了典型的圈椅状地貌。滑体后缘及两侧均形成了明显的错动台坎，可见次级滑体已经发生过整体滑动，经历了能量的消散过程（图3.3-80）。但随着雅砻江的不断侵蚀，使前缘不断临空，坡度变陡（图3.3-81）。加之位于次级滑体中部的冲沟侵蚀下切，进一步削弱坡体的完整性。目前，次级滑体前部发育有多条垂直主滑方向的拉张裂缝，并随着雨水的冲刷不断向深部发展（图3.3-82）。此外，在勘探过程中位于次级滑体中部的ZKL03钻孔出现了明显的变形现象。由此可以推断，1号次级滑体已产生了整体的复活变形，且滑体表部堆积体沿拉张裂缝逐级垮塌破坏，并不断向后部发展。

2号次级滑体位于滑坡体前缘的中部，也已发生了整体的滑动，形成了明显的圈椅状地貌，并形成了错动台坎。在勘探过程中，钻孔内并未发现明显变形现象。但目前，次级滑体表层蠕滑现象突出，在坡体的中部及中后部发育有多条长大拉张裂缝，但裂缝延伸较差，且发育深度较浅（图3.3-83～图3.3-85）。由此可见，2号次级滑体目前处于表层蠕滑阶段，并随着浅表生改造的不断加剧，蠕滑现象将进一步发展，并最终导致次级滑体的整体复活。

图3.3-80　1号次级滑体侧缘下错台坎

图3.3-81　1号次级滑体前缘陡壁

图3.3-82　1号次级滑体坡体前缘拉张裂缝

图3.3-83　2号次级滑体坡体中部拉张裂缝

图3.3-84　2号次级滑体中部拉张裂缝

图3.3-85　2号次级滑体后部拉张裂缝

3号次级滑体位于滑坡体前缘的上游侧，目前该次级滑体也已形成了典型的滑坡地貌，发育有错动台坎（图3.3-86）。此外，坡体上发育有多处马刀树，且树龄较大（图3.3-87）。可见，该次级滑体与1号、2号次级滑体同期发生过整体滑动。但现阶段，其变形现象并不突出，地表调查和钻探均未发现明显的变形。

图3.3-86　3号次级滑体后缘下错台坎

图3.3-87　3号次级滑体中后部发育马刀树

3.3.4.5　滑坡体稳定性特征

综合上述滑坡的规模及变形特征表明，斜坡整体目前并未发育成为沿深层最大弯折带整体滑移的破坏模式，而只是发生了浅层的堆积层滑坡。

目前，虽然滑坡体整体形成了典型的圈椅状地貌，其后缘也出露有下错台坎和拉张裂缝，但拉张裂缝延续性较差，且张开度较小，滑坡整体变形迹象不明显。因此，可以推断滑坡整体目前处于稳定的状态。

根据现场调查及勘探成果揭露，滑坡体内发育有四个次级滑体。其中分布于滑坡体前缘的1号、2号、3号次级滑体，由于长期受雅砻江侵蚀，同期均发生过整体滑动，经历了能量的消散过程，且均形成了典型的滑坡地貌。随着浅表生改造的进一步加剧，以及雅砻江进一步侵蚀下切的影响。目前，1号次级滑体复活迹象尤为突出，其坡体前缘发育有多条垂直主滑方向的拉张裂缝，并随着雨水的冲刷不断向深部发展。此外，在勘探过程中位于1号次级滑体上的ZKL03钻孔出现了明显的钻孔倾斜现象。因此，可以推测1号次级滑体目前处于不稳定状态，在暴雨和地震的作用下其稳定性将进一步恶化。2号次级滑体表层蠕滑现象突出，在坡体的中部及中后部发育有多条长大拉张裂缝，但裂缝延伸较差，且发育深度较浅。由此可见，2号次级滑体目前处于极限平衡状态，随着后续浅表生改造的不断加剧，并最终导致滑体的整体失稳。3号次级滑体虽已形成了典型的滑坡地貌，但其新生变形现象并不突出，且在钻孔勘探过程中未发现明显的深部位移。因此，可以判定3号次级滑体目前处于基本稳定状态。主滑动体位于滑坡体的中后部，不受江水侵蚀的影响，且堆积体内未完全解体的强变形岩体成层性较好，堆积体较密实，坡体变形迹象并不显著，因此，主滑动体目前稳定性较好。

3.3.4.6　滑坡岩土体物理力学参数

滑坡渗流、变形及稳定性分析计算中，岩土物理力学参数选择合理与否至关重要。目前确定滑带土抗剪强度参数值的方法主要有试验、工程类比和反演分析。滑带土试验受试样和试验条件的限制，滑带土试验数据通常很离散，需要分析计算确定。工程类比法在确定滑带土的抗剪强度参数时具有很强的主观性，在确定类比指标时又受到类比滑坡客观条件的限制。反演分析是确定滑带土抗剪强度参数的一种有效的方法，根据滑坡的宏观变形状况假设滑坡的稳定性系数，反算滑带土抗剪强度参数。计算参数主要包括滑体重度、滑带土的抗剪强度等，基于类比分析，辅以反算，参考《工程地质手册》（第4版，中国建筑工业出版社），综合确定其值。

1.工程地质类比取值

工程地质类比主要参考雅砻江中游甲西滑坡，该滑坡发育于三叠系上统雅江组一段地层中，其岩性以中薄层状砂岩与薄层状板岩互层为主。岩层产状N35°W/SW∠55°～70°，与河谷呈小角度相交，岩层倾向坡内，斜坡总体为一中陡倾坡内的反向层状结构斜坡。甲西滑坡岩土体物理力学性质参数见表3.3-16。

表3.3-16　甲西滑坡岩土体物理力学性质参数表

2.岩土体物理力学室内试验参数

室内试验是获得岩土体物理力学性质的常用的主要手段之一。由于勘查过程中并未发现明显的滑带物质，因此对滑坡体土样进行试验，并依据取样位置的不同，进行了滑体参数的标准值统计，以此作为岩土体的参数取值，成果见表3.3-17。

3.黏聚力和内摩擦角反演取值

反算是滑坡稳定性计算的逆过程，得到的参数更符合滑坡的变形情况，参数可以作为试验数据选取的参考。通常将反分析的状态称为临界状态，临界状态是指在确定工况的评估指标下的边坡即时状态，包括坡面形态、地下水位、滑带赋存条件和外荷载等因素。在确定计算状态时，应该使边坡的临界状态各因素符合实际情况。参考表3.3-18，给出了通常情况下滑坡稳定性系数和变形状态的关系。在实际应用中考虑了滑坡不同发育阶段的变形性质并详细查勘滑坡前、后缘变形量和地形变化后才能做出正确选择。根据前期对林达滑坡宏观变形状况的描述，选取Ⅰ—Ⅰ＇剖面和Ⅱ—Ⅱ＇剖面进行反演分析，综合判定计算参数。根据现场调查和勘探成果，判定Ⅰ—Ⅰ＇剖面1号次级滑体在天然工况下处于不稳定状态且整体变形，确定其稳定性系数为Fs=0.95～0.97，进行参数反演，结果见表3.3-19。Ⅱ—Ⅱ＇剖面2号次级滑体在天然工况下处于蠕滑变形阶段且接近临界状态，确定其稳定性系数为Fs=0.97～0.99，进行参数反演，结果见表3.3-20。

表3.3-18　滑坡不同发育阶段的稳定性系数

表3.3-19　Ⅰ—Ⅰ＇剖面1号次级滑体滑面参数反演结果

表3.3-20　Ⅱ—Ⅱ＇剖面2号次级滑体滑面参数反演结果

4.渗流参数取值

渗流分析除了饱和渗透系数，还涉及土水特征曲线与非饱和渗透系数。土水特征曲线表明有多少水由于基质吸力克服重力而被保持在土壤中，反映了土体的持水能力；而非饱和渗透系数则反映土体在非饱和区导水的快慢。

土水特征曲线与非饱和渗透系数函数本应根据试验测得，然而目前对非饱和土性状通过试验方法的研究比较欠缺，由饱和渗透系数和土水特征曲线推导出的渗透性函数已可以达到足够的精度。本节根据含水量和饱和渗透系数采用软件自身包含的Green-Corey方法推导得出滑坡岩土体各层的渗透系数函数和土水特征曲线，具体如图3.3-88～图3.3-94所示。分析计算参数取值汇总，见表3.3-21。

图3.3-88　前缘次级滑体土水特征曲线

图3.3-89　主滑动体内部1号次级滑体土水特征曲线

图3.3-90　主滑动体内部2号次级滑体土水特征曲线

图3.3-91　主滑动体土水特征曲线

图3.3-92　强变形区土水特征曲线

图3.3-93　弱变形区土水特征曲线

图3.3-94　正常岩体土水特征曲线

表3.3-21　林达滑坡渗流分析、数值模型参数取值汇总表