某岩质滑坡多层滑带勘查方法应用研究

陈德龙，杨长明，王 恒

（重庆市二零八工程勘察设计院有限公司，重庆 400700）

三峡库区大量分布危岩、滑坡、泥石流等地质灾害，特别是库区蓄水后加剧消落带岩体裂隙发育，两岸碎裂状岩体、破碎状岩体在地质作用下形成多组裂隙结构面，岩体受裂隙切割极易沿软弱结构面发生滑移。碎裂状岩块间夹风化碎屑颗粒及黏土矿物充填，形成泥化夹层，且岩体中分布多层强度较低的角砾状泥岩及碎裂状泥岩软弱层，滑带呈多层分布特征。

1 滑坡基本特征

研究属构造侵蚀剥蚀低山地貌，整体为一斜坡，地势西高东低，分布高程530～695m，相对高差约165m。滑坡平面上呈“圈椅”状，纵长350～400m，横宽180～230m，厚度20.70～69.00m，平均厚度约45.00m，面积7.30×104m2，体积320×104m3，为深层岩土混合滑坡。根据监测矢量位移方向，结合滑动面擦痕、裂缝展布方向等特征分析，滑坡主滑方向为95°。滑坡区裂缝发育，受裂缝及地形控制，滑坡边界基本形成。后部出露基岩，以拉张缝控制范围为界，分布高程670.00～677.00m；北侧边界以房地坝裂缝为界，剪切裂缝连续贯通延伸至前缘剪出滑动面；南侧边界以断层为界；前缘至分布高程560.00～565.00m。

1.1 滑体特征

滑体物质主要为块石土，包括碎裂状泥岩、角砾状泥岩、砂岩、泥灰岩，厚度20.70～69.00m。角砾状泥岩呈砖红色，角砾状，泥质胶结，胶结程度中等，母岩岩性为泥岩，泥岩以角砾状为主；碎裂状泥岩呈紫红色，泥质结构，碎裂状构造，薄层状，泥质胶结，岩芯整体较破碎，多碎块状，少量短柱状；泥岩块径一般8～50cm，块径大于10cm含量约70%，岩块间裂隙由黏土矿物及泥质充填，黏土含量约15%。砂岩块体呈浅灰色、灰绿色、黄色夹红褐色，细粒结构，薄-中厚层状，矿物成分为石英、长石、云母等，岩芯表面局部见乳白色方解石晶脉。岩块节理裂隙发育，岩芯多呈碎块状，少数短柱状，块径一般10～52cm，块径大于10cm含量约80%，强度较低，锤击易碎。岩块间裂隙由黏土矿物及风化碎屑充填，黏土含量约10%。泥灰岩块体呈浅黄色、淡黄色、褐色，隐晶质结构，碎裂状构造，薄层状，岩芯极破碎，多碎块状，少量短柱状，块径一般7～60cm，块径大于10cm含量约80%；岩块节理裂隙发育，夹有风化的黏土碎屑物，裂面平整，黏土充填，含量约10%；岩块强度较低，锤击声哑，易击碎，硬度低，风化程度较高。

1.2 滑带特征

勘查通过地面调查、钻探及深部位移监测工作，揭示明显滑带特征，主要包括两层滑带。

（1）主滑带：岩性为角砾状泥岩、碎裂状泥岩及泥化软弱夹层粉质黏土夹碎石，滑面埋深12.60～69.00m；呈紫红色、灰褐色，角砾含量70%～75%，块径0.3～4.0cm，呈棱角-次棱角状，泥质胶结，胶结程度较好。碎裂状泥岩呈紫红色，泥质结构，碎裂状构造，偶见黏土充填，岩芯破碎多呈碎块状，强度较低。泥化软弱夹层呈黏土状，湿，可塑，黏手，滑腻，掰开可分辨出泥岩岩体结构。绝大多数钻孔均揭示明显擦痕，深部位移监测孔均揭示显著变形，滑带反映清晰。

（2）次级滑带：岩性为角砾状泥岩、碎裂状泥岩及泥化软弱夹层，滑面埋深6.70～46.60m。角砾状泥岩呈紫红色、灰褐色，角砾状，泥质胶结，胶结程度中等，泥岩风化碎屑夹角砾，角砾含量60%～70%，块径0.5～6.0cm，呈棱角-次棱角状。碎裂状泥呈紫红色，泥质结构，碎裂状构造，偶见风化碎屑及黏土充填，岩芯破碎，多呈碎块状，强度较低。泥化软弱夹层为紫红色泥岩碎屑颗粒夹灰绿色黏土矿物组成，滑面可见角砾光滑面及擦痕，黏土呈可塑状，湿，塑性高，黏手。

2 勘查手段

研究区岩体主要为碎裂状泥岩、碎块状泥灰岩，岩体节理裂隙发育，节理裂隙间充填粉质黏土及碎屑物，发育泥化夹层和软弱夹层。常规的勘探取芯不易发现鉴别滑带，如何锁定滑面深度位置，如何分析滑带物质特征，文章针对不同难题采用不同的勘查方法（见表1）。

表1 勘查方法

3 勘查方法应用

3.1 深部位移监测技术

研究区布置了6个深部位移监测孔，首先保证钻探取芯的基础上，安装完成深部位移监测设备，通过数据采集分析钻孔内部岩土体位移变化特征，判定不同深度位移变化量，分析位移变量和累积位移变化等参数。

（1）深部位移监测点SY1曲线在18～25m、38～43m段出现明显突变，可能分布有滑面。根据钻孔资料分析，孔深20.90～24.60m段为泥化夹层，推测24.60m处为次级滑面。孔深38.80～43.00m为碎裂状泥岩，在39.20m发现擦痕，推测43.00m处为主滑面。

（2）深部位移监测点SY2曲线在46～47m、68～69m出现了明显突变，存在滑面特征。根据钻孔资料分析，孔深46.60～56.50m为碎裂状泥岩，分布泥化软弱层，推测46.00m处为次级滑面；孔深61.20～73.20m为 角 砾 状 泥 岩，61.70m、66.30m、73.20m处可见角砾光滑面及擦痕，推测69.00m处为主滑面。

（3）深部位移监测点SY3曲线在55.00m以上滑体呈整体突变，钻孔资料显示，孔深55.40～61.10m分布碎裂状泥岩，岩体破碎易软化，推测55.00m处为主滑面。

（4）深部位移监测点SY4曲线只有一个较为明显凸起拐点，在40.00m以上滑体呈整体运动。钻孔资料显示在30.90～54.30m分布泥岩，岩体破碎易软化，推测40.00m处为主滑面。

（5）深部位移监测点SY5曲线表现为底部位移很小，而上部位移大特征，在46m形成了明显的拐点，为明显的滑面特征；根据钻孔资料显示，孔深在30.90～54.30m分布泥岩，岩体破碎易软化，推测46m处为主滑面。

（6）深部位移监测点SY6曲线在43m以下形成了明显的分布差异，该位置相对敏感，结合钻探分析，推测43.00m以下存滑面。

根据SY1、SY2、SY3、SY4、SY5、SY6深部位移监测数据，滑面深度位于33.00～69.00m，可准确分析滑面的深度及范围，基本锁定滑面或滑带的深度。滑坡主滑带已逐步形成，次级滑带已初步贯通。主滑面埋深12.60～69.00m（ZK10）,次级滑面埋深6.70～46.60m，滑坡目前整体处于匀速变形状态。

3.2 分布式光纤传感技术

采用分布式光纤传感技术对滑坡应变监测、位移监测，其分布式倾角传感器，精确测量滑坡的变形特征。高精度地捕捉滑坡区域边界及变形趋势，结合BOTDA监测界面破坏过程中光纤的应变演化特征进行耦合分析，研究钻孔监测深度为38.00m。根据监测数据分析，钻孔深度20.00m为次级滑带，38.00m为主要滑带。

3.3 岩矿鉴定

采用X射线荧光光谱仪发射X射线照射滑带土样，样品激发出各种波长的X荧光射线，把混合的射线按不同波段分开，分别测量不同波长的X射线的强度，进行岩矿物质分析。经岩矿鉴定分析，滑带为泥质沉积物，SiO2含量在50%～60%，Al2O3含量在18%～19%，Fe2O3含量在6.5%～7.5%，MgO含量在3.5%～5.5%，K2O含 量 在2.5%～4%，Si∶Al∶Fe∶Mg∶K约为10∶6∶2∶1∶1，其中Si占绝对优势。矿物组成以石英、伊利石、含铁物质、绿泥石、蒙脱石为主，也含有少量高岭土。滑带物质为粉质黏土、碎块石土或泥化夹层，土体结构紧密，黏粒含量较高，土体呈稍湿，可塑状，塑性高～极高，极黏手、滑腻。

4 结束语

通过地面测绘结合深部位移监测技术、分布式光纤传感技术及岩矿鉴定等成果分析，基本锁定了滑坡滑带深度及分布特征，同时分析滑面物质组成特征，为滑坡稳定性分析及发展变化趋势分析打下了坚实的基础，对下一步滑坡治理及类似工程的治理具有一定指导意义。