VoU 06 Na. 6Dvo• 0026
第29卷第6期
2620年12月自然灾害学报JOURNAL OF NATURAL DISASTERS 文章编号：1205 -4574(2020)06 -0183 -11
巴黎世家 道歉DOS 10.13577/j. jnd. 2020.0620贵州省水城县“7・23”灾难性滑坡形成机制研究
李 华5史文兵°2，朱要强3，彭雄武2
I 1贵州大学资源与环境工程学院，贵州贵阳550025； 2.贵州大学教育部喀斯特地质资源与环境重点实验室，贵州贵阳550025；
3.贵州省地质环境监测院，贵州贵阳556001 )
摘 要：2419年7月53日50时24分，贵州省水城县鸡场镇发生灾难性山体滑坡，造成50幢房屋被 埋、43人遇难、9人失联。查明该滑坡的特征和形成机制，是解决此类灾难性滑坡早期识别问题的关 键。本文采用野外调查和数值分析等手段，在分析了滑坡基本特征和滑坡体结构的基础上，计算公 路切坡和持续强降雨因素对滑坡稳定性的影响，进而探讨其形成机制。研究表明：水城滑坡为高速 远程滑坡-碎屑流，
分为滑源区、铲刮-堆积混合区和主堆积区；滑坡孕育地质体为玄武岩强-全风化 层和部分中风化玄武岩，其特殊岩土结构是滑坡发生的内在因素；强降雨和公路切坡为滑坡的关键 诱发因素；滑坡主要为强风化层整体失稳，同时存在岩质锁固段的被剪切破坏，为岩土复合型滑坡， 其突发性体现为岩质锁固段的突然剪断；滑坡启动机制为滑源区上部牵引滑动-
下部推移剧滑。关键词
：水城滑坡；高速远程；碎屑流；成因机制；稳定性；降雨中图分类号:P625.0； X43； X9 文献标志码:A
Study on the formation mechanism of "4 • 63" catastrophic landslide
in Shuicheng County , Guizhou Provinca , Chios
LI Hun 0, SH Wending 0'2, ZHU Yaoqiang 9 ,PENG Xion-wu 2
(1. Resonucs and Environmeotai Engineering DepaUmeoW Guizhou Univeuity , Guiyang 556025 , China ; 2. Key Laboraton
of Karst Georesources and EdvbcdmeoW Ministn of Eyncation , Guizhou University, Guiyang 559025 , China ;
3. Guizhou Geoloaicai Enviunmeot MonitoUng Institute , Guiyang 559001 , China)橙子的英文
AbstrocC : At 21： 26 on Juiy 08 , 2010, n catastronPle landslide occurreh in Jichany Town , SSuicheny Connta , Guizhou Provinca , Chinn, which cunh 61 hous buUeh , 58 peoniv killeh , and 9 peopiv missiny. Ta reveai the characteUsticr and cunsvs of the landslide is the deg to ucopniza the evUy identification of hmhfsh and catastropPle landslide. Bah on tmU investigation and numeUcut analysis , il analyzes the basic characteUsticr and the geotechf nicut stuictura of the landslide. Furtheunora , il explous the impaci of highwya rach cuis and hevyy rainfalt on the stability of the landslide yccoiUmh to the finiiv elemeni nnmeUcut culculation. Finalta , b explores founation muhyt nism of SSuicheny landslide. The reorch shows thbi SSuicheny landsUda is n dind of hmh ・spuh and lony-uinoni landsling-fenUs tow, which is divideh into sourca areo, scrabiny-uccumulation mixeh areo and main yccumulation zone. The aeglonicut boUivs of the landslide am strony-completeta weathereh lnyas of basati and paU of moUerateta weathereh layas of Basati. Ns spaciat 9)1:)011X0- strnctura is the inteuat fnctas fas 1x 1030X0。；
meonwhita , hevyy
收稿日期：2020 -03 -29；修回日期：2726 -05 -16基金项目：贵州省教育厅青年科技人才成长项目(KY[2018]117)；贵州省科技计划项目(黔科合平台人才[2018]5781号)；贵州大学引进
人才科研项目(贵大人基合字(2017)77号)
Supprrhd by :Youth Science and TecUdoloay Talent Foundation of Guizion Provincial EUncation Committee ( KY[2518]117) ; Guizion Province
Science Foundation (27185731) ; Scieotific Rearch Foundation of Guizhou Univeuity (251777)
作者简介：李 华(1094 -)，男，硕士研究生，主要从事地质灾害方面的研究.E-mUi ： lihua3052@ 153.30m
通讯作者：史文兵(1970 -)，男，副教授，博士，主要从事地质灾害方面的研究.E-mail ：wbshi@ gzn. edn. cu
第5期李华，等：贵州省水城县“7•23”灾难性滑坡形成机制研究139
rainfall and highway uch cuts arc the Cey trigaeUnx factor of landslides.The landslide is a type of roc
h-soil com-posito landslide,which is chaucterized Oy the mVPy overall instakility of the stuuxly weathered layer and the shear failure of the uch Wchinx ctiou.Us suUdeopess is reOected Oy the suddeo sUeaWna of the uch Wchinx e-tiou.The failure mechanism of the landslide can Oc summarized as retrogressive slidina io the upper part and theo slumpinp slidina sharply el the lower part of the source area.
Key words:Shuicheoa landslide；high-syeed and Wux-wmoul；dedris fow；formatiou mechanism；stakility；uinfaV
中国崩塌、滑坡、泥石流等突发性地质灾害面积广，是世界上地质灾害最严重的国家之一⑴。近年来，西南地区“空-天-地”手段对潜在地质灾害进行识别与监测预警［27，但依然存在许多无法排查的潜在地质灾害，甚至个别滑坡在发生前未发现任何征兆，其潜在风险巨大，如2219年7月03日05时22分，贵州省六盘水市水城县鸡场镇发生灾难性的特大型山体滑坡，共造成近5602人受灾,25幢房屋被埋、43人遇难、9人失联，直接经济损失5.5亿元。然而，通过附近居民的调防和时序UPAR技术的调查显示，水城滑坡发生前，未发现任何变形迹象，其具有极强的突发性。
无法识别和排查的实质是对该类潜在地质灾害隐患的警觉性不够，归根结底是对此类滑坡的形成条件和成因机制的认识有所不足。因此，探讨没有征兆的“疑难”滑坡的成因机制，是解决预防该类地质灾
害隐患这一“瓶颈”问题的关键。水城滑坡的孕灾地质体为二叠系峨眉山玄武岩及其风化土，关于该类地质体及其引起的地质灾害研究有了一定的成果，如王参松等A5研究表明，玄武岩风化土对水非常敏感，遇水后其颗粒作用力迅速下降；郭靖等⑺通过对黔西地区玄武岩滑坡研究表明，松散玄武岩残坡积土、大气降水和人类工程活动等是该类滑坡的主要影响因素，并认为水城地区滑坡易发性大；刘娇等：5-6］研究贵州西部地区玄武岩风化残积土物理力学性质；王红晓等：14-15］研究表明，玄武岩风化作用和各类结构面成为玄武岩高速远程滑坡的重要因素;GUO J等卫］通过水城滑坡的地形和降雨特征，将水城滑坡分为4个失稳、加速、变形和冲击堆积阶段。此外，持续强降雨是水城滑坡重要诱发因素，滑坡降雨诱发机制的研究已取得较深刻的认识：13-15］，但近年来，降雨诱发的灾难性滑坡依然时有发生，前期难以排查，这也表现出对降雨作用实质性的认识存在不足，其中，多数学者在数值分析中，常采用较大时间跨度降雨量单位（mi天）的计算较为简单，也因此忽视了降雨的入渗率。因此，研究逐小时降雨作用水城滑坡形成机制，能够加深对高速远程滑坡和玄武岩及风化土类滑坡和碎屑流等地质灾害的认识，能为灾难性地质灾害的识别、监测和预警等的预防提供依据。
本文通过对水城滑坡的野外调查，在分析滑坡的基本特征和滑坡岩土体结构对斜坡稳定性的影响，同时，采用数值模拟分析计算滑前122h实际降雨情况下，公路切坡和持续强降雨因素对斜坡稳定性的影响，进而探讨水城滑坡的形成机制。
1研究区概况
N
.
Z
O
Z圣诞节的英文单词
Nhilooz
104°30'00"E104°45'00"E
图例
迈］1-下三叠统永宁镇组
rvi22—下三叠统飞仙关组
阿33-上二叠统龙潭_大隆组
P?0|44-中-上二叠统峨眉山玄武岩组Ei莎］55-下二叠统栖霞_茅口组
暑66-上石炭统黄龙-马平组
瓯77-下西炭统汤耙沟-摆佐组
齐桓公读音是什么
区逐|88-中上泥盆同宰格组
shake
立99-水城滑坡位置
1010-地质界线
三1111-更新世断层
1212-河流
图5研究区地形地质图
Fig.1Topogmphic and aeoWgicvl map of the stuCy aree
104自然灾害学报第29卷
水城滑坡位于贵州省水城县鸡场镇坪地村岔沟组，为云贵高原中部滇东高原向黔中丘原过渡带，地形高差大，属于珠江流域北盘江支流，滑坡点为侵蚀-剥蚀中山斜坡地貌。该区域地层岩性主要为泥盆系宰格组厚层-块状白云岩，石炭系汤耙沟组一马平组厚层碳酸盐岩，二叠系栖霞-茅口组灰岩、峨眉山玄武岩组玄武岩以及龙潭-大隆组碎屑岩夹煤层，三叠系飞仙关组碎屑岩和永宁镇组白云岩夹泥岩等（图1），滑坡处为峨眉山玄武岩和凝灰岩夹粘土岩和第四系残积风化土层。该区域上位于青藏高原东南缘与华南块体交接部位，更新世断裂构造较发育，历史上呈出现5级中强地震，基本烈度为可度，区域整体较稳定，但岩体发育多组节理裂隙。研究区为温带季风气候，全年降雨量为944-1456mm，雨量充沛，主要集中在9-3月，滑坡处地表水为冲沟季节性流水，地下水主要为松散堆积层孔隙水和基岩裂隙水，为大气降水补给。
2滑坡基本特征
2.1滑坡规模及运动演化过程
2210年7月23日21时22分，贵州省六盘水市水城县鸡场镇坪地村岔沟组，发生特大型山体滑坡。受持续强降雨等的影响，岔沟组居民后山斜坡上部的碎块状玄武岩-残积土强风化层失稳启动，随后演化为碎屑流顺坡面向下高速运动，以巨大能量对原始斜坡表层松散残破积土进行铲刮和堆积,00余米后遇到小山脊后转向两条冲沟分流，并对斜坡中下部居民建筑进行冲击和掩埋，造成21幢房屋被埋以及大量
人员伤亡，最终两分道含泥碎屑流汇集于斜坡底部，并堆积于沟谷洼地，如图2（a），该滑坡发生整个过程相当迅速，因此，该滑坡为高速远程滑坡-碎屑流。水城滑坡平面上呈长条形，中下部存在安全孤岛，剖面上呈中上陡下缓，上部约为37°，下部约为22°，滑坡相对高差约446m，滑坡纵长1350m，横宽H~374m不等，总面积为45xl20m2，总体积为220xl20m5o滑坡主滑方向约22。，运动最大斜距达1449m，如图2（b）。
(a)(b)
石狮白金汉英语
图5滑坡地形图及演化过程（）与无人机正射影像图及分区特征（b）
Fig-6LandsUUe Wpovmphic map and evolutior process（a）and UAV orthophote map and zohing chamcteUstics（b）
2.2滑坡分区特征
滑坡分区是认识新滑坡的重要研究手段［4,5］，根据水城滑坡的变形破坏特征、运动演化过程和堆积分
布等特征，总体上可分为滑源区11区）、铲刮-堆积混合区（n区）和主堆积区（皿区），如图2（b），各滑坡分区又分为多个子滑坡分区，如图8o
第6期李华，等：贵州省水城县“-23”灾难性滑坡形成机制研究51
cloudera
I]-牵引主滑区；【2-推移剧滑区；U1-侧缘碎石土散落堆积区；U2-主铲刮区；Ih-碎石停积区；Il4-安全孤岛区；皿]-碎屑流堆积区；皿2-前缘泥流主堆积区；皿9-前缘碎石土散落区；a-后缘基岩擦痕及渗水；b-左侧边坡物质；e-左侧底滑面渗水;U-孤岛碎石停积; 0-沟旁铲刮前缘堆积疯狂跳棋
图3水城滑坡全貌及详细分区图
Fig.5Overalt view and PeWileh zoxing map of Shuichedg WndsWUe
（1）滑源区（I）
滑源区（I）是滑坡的启动区，也是滑坡的关键区，位于滑坡后部，该区上下分为牵引主滑区（15和推移剧滑区（【2），如图0o牵引主滑区（IJ坡体物质滑移50多米，残余的滑坡堆积体厚度较薄，表面低于原坡面，且见多级牵引下挫台坎，其滑坡陡壁边界出露。其中，牵引主滑区后缘出露基岩陡壁（图3（g）），呈稍上凸弧形，高35-4叫产状为30-40°Z47-55°，走向斜交主滑方向，基岩为中风化的杏仁状玄武岩，局部滑面上见擦痕发育，后壁上覆为2m厚的残坡积土层，地下水从该基覆界面呈带状流出，后壁岩土体呈潮湿-湿润状态，左侧见底基岩滑面（图3（c））；牵引主滑区右（东）侧为5-15m高陡坎侧壁，侧壁倾角约为70°，为强风化玄武岩碎石土，侧壁形成小型滑塌，而左侧边界无明显陡坎面。
推移剧滑区（I2）主要残留牵引滑移区滑坡堆积体，厚度较大，其表面普遍高于原坡面，且横向上东厚西薄，而纵向上下部急剧变薄，地形变陡；推移剧滑区残留体物质为黄褐色碎石土，玄武岩碎石质量占比53%以上，含水量大。
（2）铲刮-堆积混合区（I）
铲刮-堆积混合区（I）是滑源区滑坡物质的主要流通区，位于滑坡中部。由于原始斜坡为两个冲沟之间夹一个缓坡山脊，高速的含泥碎屑流向两侧分流，并铲刮和掩埋原斜坡残坡积层和居民建筑物。因此，该区分为左、右（西、东）两侧碎石土散落堆积区（11,11）、主铲刮区（IL）和碎石停积区（19），此外还有残留安全孤岛区（I.）。其中，左、右两侧碎石土散落堆积区位于铲刮-堆积混合区两侧冲沟旁，为高速含泥碎屑流在转弯运动过程时外翻飞溅出来的粘土碎石，对旁侧的植被进行撞击、掩盖和堆积，碎石土极薄；主铲刮区位于该区的中部，上部面积宽，向下左右分叉变窄，为含泥碎屑流高速下滑运动过程中不断铲刮沟底和沟旁原有残坡积层和强风化岩体，部分见基岩裸露（图3（e）），多数残留少量碎石土，偶见几米大块石堆积；碎石停积区位于本区中部主铲刮区和安全孤岛之间，为主铲刮区中间部分的含泥碎屑流。因安全孤岛地势变缓和植被阻挠作用耗尽能量而停积于孤岛顶部（图3（d）），其下部区域免受滑坡影响成为安全孤岛区（n.），该区居民建筑受影响较小。
澳洲的大学102自然灾害学报第29卷
approximately（3）主堆积区特征（川）
堆积区（川）是滑源区滑坡物质的最终堆积覆盖区，位于滑坡下部缓坡，为含泥碎屑流减慢，铲刮能力骤减，动能不断减慢直至丧失，停积于缓坡和洼地处，该区分为碎屑流堆积区（川1）、前缘泥流堆积区（川2）和前缘碎石土散落区（川3）。其中，含泥碎石流堆积区为含泥碎屑流堆积缓坡，尚含大量碎石，其堆积厚度较大；前缘泥流堆积区为含碎石泥流随着冲沟流水不断淤积于洼地，颗粒较细，厚度较大（图3（f））；前缘散落区为少量的粘土碎石因气浪等效应跨越洼地飞溅散落于对岸坡表。
3滑坡的影响因素分析
3・1滑坡体岩土体结构特征
水城滑坡基座为中-上二叠统峨眉山玄武岩组的玄武岩夹凝灰岩和粘土岩等；因玄武岩岩体为多次喷发冷凝并经过长期的地质构造运动影响，岩体发育节理、劈理和裂隙等多组结构面。其中，主要优势结构面产状为24-35o Z35-45o，即顺坡的滑坡后壁基岩面，倾向与坡向呈小角度相交，倾角大于坡角；还有发育184。乙55。和265。乙75。两组结构面。此外，斜坡内还发育大量贯通性较差的劈理裂隙，如图5所示。玄武岩岩体部分结构面，不但为潜在的滑移面，而且为风化作用的进行提供条件。与此同时，优势结构面与其他结构面在连续性、贯通性和密度等方面的巨大差异，造成了风化界面呈
一定台阶状（图4），而风化较弱的玄武岩成为滑动面的潜在锁固段。
高程/m
1650
图4滑源区工程地质剖面图Fig.4EngiveeUng aeoloyicat ctiou of Uie source area ot lanOsliXe
图5玄武岩岩体节理倾向玫瑰花图
Fig.5Ro di a y r am ot joint tendency
ot basatt mass
粒度/mm
图5滑坡体颗粒级配曲线图Fig.5Graix gradatiop curve ot
landslide
