順層巖石滑坡地質工作方法

提要簡要的介紹了順層巖石滑坡的主要特點及危害,闡述了基于順層巖石滑坡的地質構造特征,運用地質力學的觀點和方法的可能與設想之后,詳細敘述了通過幾年的摸索,初步形成的一套在順層巖石滑坡地區(qū)進行工作的方法，以及總結歸納出的主要與順層巖石滑坡的立體形狀有關的一些問題的規(guī)律性的認識。這套工作方法和對這些規(guī)律性的認識，有助于對順層巖石滑坡進行調查、分析、和研究，可使滑帶部位、立體形狀、規(guī)模大小等問題較快地得到解決。可供從事滑坡工作的工程地質人員參考。一經一九七六年“鐵路滑坡分類及分布規(guī)律研究”專題會議研究確定，按組成滑體的物質及其成因為主將滑坡分成粘性土滑體、黃土滑坡、堆填土滑坡、堆積土滑坡、破碎巖石滑坡和巖石滑坡六大類。由第三紀及早于第三紀的巖層所組成的滑坡，統(tǒng)稱巖石滑坡。其中巖石較破碎者稱之為破碎巖石滑坡；而較完整者，應稱完整巖石滑坡，通常簡稱巖石滑坡。半巖石的老第三系砂、泥巖的滑動，性質與其類似，亦劃屬這一類。所謂較完整巖體，其含義是，巖體中雖有較發(fā)育的節(jié)理、裂隙以及一些褶曲和斷層，但基本上仍良好的保持著原來的層序和宏觀上的相對整體性。這種巖體一般分布在構造作用比較輕微或不十分強烈的地區(qū)。順層巖石滑坡是巖石滑坡中最常見的一種，它最基本的特點是主滑帶平行于巖層層面。順層巖石滑坡的規(guī)?？梢詷O大，例如：有名的意大利瓦依昂水庫庫岸滑坡(滑體由朱羅系和白堊系石灰?guī)r組成)體積近三億立方米，瑞士弗利姆斯滑坡(滑體由朱羅系和白堊系石灰?guī)r組成)體積達12立方公里，為已知中最大者1974年發(fā)生在四川的南江滑坡(滑體主要由二迭系和三迭系的白云質灰?guī)r成)體積約700萬立方米；1979年發(fā)生在蘭州郊區(qū)的長灣滑坡(白堊系砂巖上復黃土)體積達一千余萬立方米。在我國鐵路沿線，如成昆線甘洛1#老滑坡、川黔線李家灣1#明洞滑坡、貴昆線樹舍車站(下方)滑坡、湘黔線場坪2#滑坡、永加線K27滑坡等均具相當規(guī)模，中、小型順層巖石滑坡的分布更為普遍。順層巖石滑坡由于滑床平直，出口多在半山坡而無抗滑地段，當滑床較陡(20°~30°)、規(guī)模較大且前方有足夠的空間時，往往可形成極大的滑速，形成災害。如瓦依昂滑坡達18~50米／秒，南江滑坡達17米／秒，分別造成了極其嚴重的經濟損失和人身傷亡。當滑床較緩(10°~15°)或出口在路基面以下時，則滑速較小，一般不會造成災害，前者如貴昆線大海哨2#滑坡，后者如永加線K27滑坡。鐵路沿線的順層巖石滑坡，多屬開挖路塹切斷向線路傾斜的層狀巖體(照片1)，尤其是切斷層狀巖體中的軟弱夾層而造成。這種因人類活動而造成的所謂工程滑坡危害往往也是很大的，如：川黔線李家灣1#明洞是因順層巖石滑坡而被迫修建的；李家灣車站的線路曾被順層巖石滑坡推移6~8米；貴線面店橋路塹滑坡和小車莊滑坡均曾掩埋線路，中斷行車，并被迫便線通車至今。鐵路沿線的順層巖石滑坡比較集中地分布在湘黔、川黔、成昆、太焦、鷹廈、漳龍、廣旺等線上。當前，國內外對具體的順層巖石滑坡工點所采用的勘測研究方法與其它類型的滑坡無大差異，對滑坡的性質及立體形狀等取得一個較清楚的認識往往需要較長的時間。特別是滑動面這一關鍵問題，多半借助鉆探來確定，而鉆探則是耗時較多的一項工作。不唯如此，還常常由于鉆探操作方面的原因，或由于滑帶較薄而不能達到預期的目的。順層巖石滑坡的滑帶多半厚僅1~2厘米，甚至不足1厘米，靠鉆探來確定則更是異乎尋常的困難。因此尋求一種較快、較準、較好的方法來解決順層巖石滑坡的一些問題是十分必要的基于這類滑坡的巖體結構特點，這又是可能的。眾所周知，地質力學方法的—個方面，或者說地質力學方法的基礎，是從巖石中實際存在的構造形跡入手，鑒定各種結構面的力學性質并進行配套，尋求其得以形成的應力場及本地區(qū)所經歷的構造作用的次數(shù)，再依據(jù)各組結構面和構造形跡的相互切割關系及各自力學性質的轉化，分析各應力場產生的先后次序，從而確定該地區(qū)各種結構面的分布規(guī)律和巖體構造格局，從已知去推求未知。順層巖石滑坡的滑體系所在山體的一部分，它們在同一地質環(huán)境中形成，經歷了一系列相同的枸造作用，最后又形成了相同的構造格局。如前所述，順層巖石滑坡一般發(fā)育在構造作用比較輕微或不十分強烈的地段，山體具斜構造特點(照片2)，巖層傾角一般在10°~30°之間，有些可達40°左右，巖體雖被多組裂面(包括節(jié)理、斷層等)切割，但從宏觀上看，仍保持著良好的層序和相當?shù)耐暾裕鹘M構造裂面產狀穩(wěn)定，且延展性較好，順層巖石滑坡的滑體就是被這些規(guī)律的構造裂面所分割的可能與整個山體相脫離的一部分巖體。因而，在順層巖石滑坡的研究中，運用地質力學的一些理論和方法來調查、分析和解決某些問題有著極為有利的條件并將易于取得成效。我們期望，運用地質力學的方法并輔之必要的挖探和少量的鉆探，能較快、較準地判明順層巖石滑坡的基本情況，弄清發(fā)生、發(fā)展條件、預測滑坡的平面輪廓和規(guī)模，預測滑速的快慢及可能造成的危害。幾年的工作實踐證明，這一辦法是可行的，并基本達到了所預期的目的。二工作步驟和方法如下：1、地貌形態(tài)觀察地貌雖是地質體在長期的內外應力作用下的綜合結果，但總的山勢往往反映早期應力場。如單斜山的山脊線一般為直線狀，山脊線的走向與巖層的走向是大體一致的，與它相垂直的方向即早期應力場的主應力方向。在這—對擠壓力作用下，應產生一系列所熟知的構造裂面，這些構造裂面基本上都是平面狀。再如“S”形或反“S”形的山脊線，表示早期應力場是一對順時針或逆時針力偶，所產生的各組構造裂面多為弧形，且壓扭面常貫通并切割張扭面等等。通過地貌形態(tài)觀察，還可對斜坡的整個穩(wěn)定狀態(tài)形成—個總的印象：那些部分是穩(wěn)定的，那些部分歷史上可能滑動過或有過其它變形而目前是穩(wěn)定的，那些部分是不穩(wěn)定的等等，便于下一步開展工作。譬如，通過對面店橋滑坡的大略觀察，獲得以下幾點印象：(1).巖層走向大體東西，以十余度的傾角向北傾斜，構成單斜山地貌景觀。(2).下部以頁巖、泥巖為主的巖層產狀穩(wěn)定，上部以石英砂巖為主的巖層則富于變化，滑體則由上部巖層組成，滑面應在這兩部分巖體的交界處。(3).上部巖層在某些地段形成由北向南推復的疊瓦狀構造(照片3)，表明早期存在一強烈的大體南北向的由北向南推擠的應力場。(4).滑坡的東都為一緩淺的巖層拗曲，表明可能有過大體東西向的應力場。(5).滑坡的西部，從山頂?shù)矫娴隃系?，有三個由層面構成的大平臺，是古滑坡的遺跡，這是一套很容易產生滑坡的地層。這幾點印象為我們進一步開展工作指出了大略的方向。2.工程地質測繪在進行工程地質測繪之前應有一張適當比例尺的地形圖，通常為1/500或1/1000。測繪范圍應超出滑坡體或潛在滑坡體一定距離，先從滑坡體四周穩(wěn)定斜坡做起，天然露頭太少、太差時，可適當?shù)厍宄硗痢Ｖ饕獪y繪內容有：⑴.地層分層、對比。通過這一工作，除像通常編制出地層綜合柱狀圖和找出所謂標志層而外，還要特別注意軟、硬層組（巖性極其相近的一套巖層）的交互及各軟弱夾層的部位和狀況。譬如貴昆線大海哨車站一帶，上部近20米厚為薄層灰?guī)r、瘤狀灰?guī)r、條帶狀灰?guī)r、薄層板狀泥灰?guī)r及少量灰黑色頁巖。下部30余米厚以灰色、青灰色、黑色頁巖為主，并有青灰色板狀鈣質頁巖及少量瘤狀灰?guī)r、薄層灰?guī)r、薄層褶皺灰?guī)r（厚0.1米，因構造作用而呈褶皺狀，照片4）及一層厚1米的角礫狀灰?guī)r（擠壓破碎再膠結而成）。角礫狀灰?guī)r可作為標志層。自下而上至少出現(xiàn)9個軟弱夾層，它們或者位于軟巖（頁巖）層組中，或者位于軟巖層組與硬巖（灰?guī)r）層組的接觸帶，除由角礫狀灰?guī)r風化而成的厚約0.5米的一僅在局部出現(xiàn)的粘土層而外，其它軟弱夾層厚均在1厘米左右，由巖屑、巖粉和粘土組成。此外，共看到9層褶皺灰?guī)r，每層厚僅0.1米，其中7層夾在下部頁巖中。⑵.巖層產狀測量。通過系統(tǒng)的巖層產狀測量，并將其按實際部位填繪在工程地質圖上，可解決兩個問題：①.弄清區(qū)域性巖層產狀，穩(wěn)定的區(qū)域性巖層產狀是該地區(qū)早期應力場作用的結果。②.找出已滑動巖體和穩(wěn)定巖體的界線。此外，巖層產狀的某些局部變化所表明的巖層不均衡變形也是有意義的，這將在下文談到。⑶.構造形跡調查。所謂構造形跡，是指組成地殼的巖層、巖體在經歷了不同的應力狀態(tài)和作用后所留下的各種各樣永久變形的蹤跡，如褶皺、斷層、節(jié)理、劈裂以及擦痕，甚至在高溫高壓下巖石重新結晶組合時，晶體的定向排列等等。這些構造形跡的空間方位，都可用平面或曲面來表示，既所謂結構面。除因礦物的定向排列而造成的，如變質巖的片理這種所謂成生結構面和其它原生結構面而外，在各種變形結構面中，有標志性結構面和分劃性結構面之別。標志性結構面是指如褶曲軸面這種僅具有幾何意義，實際上并不存在一個面的結構面，表示連續(xù)結構的存在；分化性結構面是指斷層、節(jié)理這種“破裂面”，表示不連續(xù)結構的存在。從地質成因上講，此二者均屬于構造結構面。若按結構面的力學性質，則有壓性、張性、扭性、壓扭性和張扭性五種。進行構造形跡調查應注意以下幾點：①.對分化性結構面和標志性結構面都要注意到。在順層巖石滑坡地段，褶曲規(guī)模一般較小，但褶曲軸面屬于壓性結構面，易于確定形成它的應力場及相應的配套裂面，所以不容忽視。②.仔細判定各組結構面的力學屬性及其轉化。依據(jù)結構面力學性質的后期改造，將能確定構造應力場的前后次序。③.雖然得以產生順層巖石滑坡的地段多半具有單斜構造特點，但必須認識到，單斜巖層的層面也并非一平如鏡，不論在走向方向上或傾向方向上都會有一些波狀起伏。④.確定共扼的兩組裂面應該都是扭性的，且扭動方向相反。它們是同期的，在較大范圍內展布穩(wěn)定，夾角固定。⑤不要將相對移動過的兩個塊體上的結構面放在一起分析，要盡量利用穩(wěn)定巖體進行裂面配套、尋求應力場。另外對個別滑動過的巖塊上的節(jié)理的組合也應予以重視，有時也會提供一些啟示和依據(jù)。⑥在進行結構面的調查、統(tǒng)計、分析時，要有多期構造的觀點，應依據(jù)結構面的力學性質及其相互關系并參考區(qū)域資料分別進行。同時，要根據(jù)具體情況，考慮按不同的層組成不同的巖層分層進行統(tǒng)計分析，它們不僅在同一應力場中會有不同的表現(xiàn)，而且還可能對不同的應力場有不同的反映。⑦各期應力場對巖體的破壞程度是不同的，應該特別注意對巖體結構有控制意義的那一次構造作用，它不一定是最早期的或者最晚期的應力場。后期應力場可以改造前期應力場所鑄造的裂面的力學性質，也會產生新的裂面進而影響到業(yè)已形成的構造格局，但后期構造對前期構造也有繼承性。改造與繼承，孰強孰弱要視具體情況而異。除上述而外，在工程地質測繪中還應查明地下水的分布及活動規(guī)律，如不同力學性質的裂面對地下水分布和流通的影響、斜坡及邊坡上出水的部位、含水的和不含水(或少含水)的軟弱夾層的狀況、降雨對地下水的影響等。也要弄清已有的臨空面或將要形成的臨空面與各主要結構面的空間關系，這對順層巖石滑坡能否產生以及可能形成的規(guī)模和形狀有著至為重要的關系。不妨仍以大海哨地區(qū)為例，對上述部分問題加以說明：在較堅硬的巖層，如灰?guī)r、條帶狀灰?guī)r甚至板狀頁巖中，較發(fā)育的節(jié)理是N30°~40°E/陡、N55°~65°w／s80°、N25°~30°E／S80°~86°、N40°~45°W/S78°~90°等扭性面及可以看到的N70°E/N87°壓扭性面，結合巖層產狀N75°~80°E/N13°~14°，可分析出，N25°~30°E和N40°~45°W兩組節(jié)理源于一對北稍偏西20°~30°的擠壓力，而N30°~40°E、N55°~65°W和N70°E三組節(jié)理則由作用方向為北北東的一對左旋力偶所造成。在頁巖中所夾的厚0.1米的薄層灰?guī)r被擠壓而產生褶曲(照片4)，所形成的一系列小褶曲(照片6)的軸面走向為N25°~30°E,從照片6中還可以看到有一對X交叉的扭性面和第二序次的縱張裂面,顯然這是N60°~65°W的一對擠壓力作用所致。在黑色頁巖中也看到了一套這樣的結構面(照片7)，乃是同—個應力場的產物。這一相對較軟弱的層組中所出現(xiàn)的節(jié)理與上述各相對較堅硬的層組中所出現(xiàn)的節(jié)理是不同的。對這種差異可作如下解析，當巖層尚處于完整狀態(tài)時，在早期應力場作用下，較堅硬的層組首先受力并產生“脆性破裂”，較軟弱的層組則產生“塑性壓縮”。后期在出現(xiàn)新的應力場時，在較堅硬層組中，除可能產生一些新的裂面而外，部分應力將消耗在對已有裂面的改造上；在較軟弱且仍處于較完整狀態(tài)的層組中，則會產生相應的裂面。能夠說明褶皺灰?guī)r是構造作用形成的，除照片8而外，褶皺灰?guī)r的斷口風化后所顯示出的沉積紋理（圖1）也是一個很好的證據(jù)。照片9和照片10也為上述解析提供實例，軟硬不同的巖層同時受力后，會產生不協(xié)調變形它們的界面上并不產生破裂。根據(jù)調查、分析。并參照區(qū)域資料可以推定，北稍偏西的一對擠壓力為第一期構造應力，N60°~65°w的一對擠壓力(實際上這是由構成新華夏構造體系的力偶派生的)為最晚期的構造應力，但二者對巖體結構皆不起控制作用。除層面而外,對巖體結構起控制作用的是北北東方向的力偶所產生的N30°~40°E和N60°W左右的兩組高角度扭節(jié)理。試看圖2，Ia、Ib、Ic及Ⅱ號四塊滑坡的周界(不包括前緣人工開挖面)均分別由這兩組節(jié)理(及在N60°w節(jié)理的基礎上發(fā)展成的斷層)構成。FD1、FD2、FD3、三條斷層在N60°W節(jié)理的基礎上發(fā)育而成FD1(照片11)和FD2(照片12)是張性斷層，張性斷層是儲水的。FD3是平移性很強的壓性斷層(照片13、14)，壓性斷層是阻水的。山坡上方巖體中的裂隙水在順坡下流途中將被阻于FD3斷層一線，并將在塹坡切穿斷層處排出。因而在Ⅱ號滑坡處便匯集了較多的地下水，這是導致Ⅱ號滑坡較Ⅰ號滑坡活動性大的一個重要原因。3.資料分析在前兩項工作的基礎上，就有可能對資料進行綜合分析。找出該地區(qū)經歷了幾次構造作用，各自主應力的方向及性質（譬如是簡單的擠壓，抑或是一對力偶的扭轉），分別產生了什么樣的構造形跡，各應力場的先后次序，對巖體結構起控制作用的結構面，那一個或那幾個軟弱夾層是可能的潛在滑動帶，可能產生的滑坡的規(guī)模及范圍，滑體的立體形態(tài)等。這里有一個如何對待區(qū)域資料的問題。作為工程地質工作者，要善于運用已有的區(qū)域地質研究成果，因為通常是沒有時間在較大范圍內進行工作的。但是在充分重視區(qū)域應力場控制作用的同時，也要清醒地認識到區(qū)域資料中顯示不出來的，或沒有包含的、可能存在的局部應力場。最后應該以我們自己反復調查核對過的資料為準。譬如貴昆線曲靖～馬過河段，該段（長約50公里）位于云南省東部，線路走向大體東西，共有三個（順層巖石）滑坡比較發(fā)育的地段：東部靠近湛家屯車站是面店橋滑坡（K488+195～+300），中間是大海哨滑坡群（K492+900～K493+100），西邊離馬過河車站不遠是小車莊滑坡群（K519+400～K520+000）。據(jù)區(qū)域資料，有三個構造體系在該地區(qū)疊置交叉：屬南嶺構造體系的次級東西向構造帶、云南山字型構造體系的東翼、屬滇東多字型構造體系的北北東構造帶。此外，屬徑向構造體系的小江斷裂帶可能波及到該地區(qū)（圖3）。這四個構造體系是否在前述三個滑坡區(qū)都有表現(xiàn)或者都有同等的反映呢？實際情況是不一樣的：面店橋滑坡區(qū)——大體南北走向的擠壓表現(xiàn)極其強烈，而屬于山字型東翼這一體系的結構面很少見到；大海哨滑坡區(qū)——如前述，屬于山字型東翼的結構面控制了巖體的構造格局；小車莊滑坡區(qū)——屬于山字型東翼的左旋力偶影響顯著，北西西向的和東西向的擠壓表現(xiàn)不明顯。這些結論是以我們的調查為準的，又與區(qū)域資料不矛盾。若無十分充足可靠的依據(jù)，不能輕率作出與區(qū)域資料相抵觸的結論。從20萬分之一的地質圖上可以看出，整個地層的分布都是受這些構造體系控制的。東端曲靖附近，地層做東西向稍偏北展布，向西逐漸變成北東東，至馬過河一帶，則急劇地轉為北東甚至北北東展布。這一趨勢也同樣顯示在四百萬分之一的地質圖上。在分析資料時會遇到不同期的構造應力所產生的結構面的復合問題。當巖層受到第一期構造應力并產生一些裂面之后，再有第二期、第三期構造應力作用時，除對先期裂面施加改造之外，還會不會像完整巖層那樣產生它自己的一套破裂面？尤其是巖層在第一期構造應力作用下由水平狀態(tài)變成緩傾斜（順層巖石滑坡地段的巖石傾角一般不超過30°，有些可達40°左右)狀態(tài)時。這是一個很復雜的問題，目前，我們只能假定，后期應力場仍能大體產生像在完整的水平巖層中所產生的裂面系統(tǒng)。在這一假定下，所得結論與實際情況大體還是吻合的。資料分析過程中，作如下應力場分析圖(圖4)往往是必須的。圖中所畫出的是大海哨地區(qū)的穩(wěn)定巖層產狀、斷層及主要節(jié)理。主要依據(jù)巖層產狀和層間錯動面上的擦痕指向確定第一期應力場，依據(jù)大量左旋形跡及N70°E/N87°壓扭性破裂面定第二期應力場，依據(jù)FD4和前文所述的褶皺灰?guī)r以及面店橋與大海哨之間出現(xiàn)的一條頗具規(guī)模的走向N25°~30°E的壓性斷層定第四期應力場(是形成新華夏構造體系的派生壓應力場)，第三期應力場的表現(xiàn)不明顯，沒有看到大體南北走向的壓性構造形跡，僅在Ⅱ號滑坡后部及站舍對面的塹頂上見有循N30°~40°E和N60°W左右兩組節(jié)理形成的鋸齒狀張性裂縫(面),總的走向為N80°E左右,這反映出可能曾經有過大體東西向的壓應力,且發(fā)生在第二期力偶作用之后。依據(jù)該圖，可對四條斷層的形成作如下分析。實際所見到的情況是：FD1和FD2是張性的；FD3就其總體來講是左旋的、平移性很強的壓性斷層，但局部有張性特點；FD4是壓性的，有逆沖性質，規(guī)模很小。FD1、FD2、FD3均應是在第二期應力場所造就的N60°w左右的節(jié)理這一裂面基礎上產生。FD3在第二個構造作用期形成，后期又受到一些改造，局部呈張性。FD1、FD2形成于第四個構造作用期。FD4雖是第四期應力場的產物，但這一破裂面恐非第四期(派生的)壓應力所致，很可能是在第一期扭節(jié)理基礎上的一種復合現(xiàn)象。4.挖探為了進一步查清某些問題，或證實對具體滑坡工點所作的某些判斷，應在適宜部位進行坑探，槽探甚至井探，在挖探中須特別注意軟弱夾層的狀態(tài)、小構造現(xiàn)象和巖層的異常情況等。在不適宜挖探的部位，鉆探又能滿足需要時，亦可布置一些鉆孔。這些勘探資料往往可以為具體確定某些問題提供更直接、更可靠的依據(jù)。雖然，挖探較之鉆探，土石方量較大，但時間和經費往往要少一些，勞力也容易解決，尤其是開挖面大，可在原位進行直接觀察，這對查明順層巖石滑坡的薄層滑帶殊為適宜。譬如面店橋滑坡，天然露頭不大理想，僅憑地面調查不能確認滑帶及其部位，也不能對滑坡中后部似有若無的滑坡分級(抑或分層)現(xiàn)象最后定奪。為此，布置了一些坑槽探，很快就弄清了這兩個問題。5.試驗試驗包括取樣在室內進行若干項目的試驗和現(xiàn)場原位大型剪切試驗，主要目的是查明各軟弱夾層的性狀及強度指標。鑒于巖石滑坡開挖困難，最好能與挖探配合進行。部分試驗資料的列舉和分析將在下文敘述。在適宜部位取樣、磨片，進行鏡下鑒定，研究微裂隙，也是應力場分析及構造形跡調查的—種手段。6編圖完成上述各項工作之后，對我們所需了解的各個問題將會獲得較清楚的認識，可著手編制有關圖件。需要特別提及的是工程地質平面圖中節(jié)理的表示方法，過去通常用節(jié)理玫瑰圖，近年來又較流行節(jié)理極點等密圖，這兩種表示方法雖各有其優(yōu)點，但有一個共同的缺點，即貫通性較強的節(jié)理和貫通性較弱的節(jié)理在統(tǒng)計中的權是同等的。顯然，這對研究分析滑坡周界與各種裂面的關系是不適宜的，貫通性較強的節(jié)理對滑坡周界的形成才具有決定意義。我們的作法如下：①.不是在一個固定的面積內逐條地進行節(jié)理的測量統(tǒng)計。②.分片(必要時還要分層)著重選擇貫通性較好的、對巖體結構有較大影響的節(jié)理進行測量，不特別強調同一走向節(jié)理數(shù)目的多少。③.用如圖5所示的方法表示，畫在圈中相應的位置上。④.緩傾節(jié)理有可能影響順層巖石滑坡滑帶的部位和形狀，一般不能決定滑坡兩側及后緣的邊界，不在圖5所表示節(jié)理的范圍之內，另外進行分析研究(一般所謂緩傾節(jié)理指傾角不大于30°者；陡傾節(jié)理指傾角不小于60°者。在二者之間的，具體情況具體對待)。巖層的平面X節(jié)理，如為N60°E/90°和N60°W/90°，當巖層水平狀態(tài)變成30°傾斜時，雖然分別變成N63°E/N75°和N63°W/S75°,但對巖層的層面仍是近乎直交的。巖層的側面x節(jié)理，如原來與水平面(即層面)的夾角為30°，當巖層變?yōu)?0°傾斜時，其一組將接近水平狀態(tài)，另一組雖然可獲得60°左右的傾角，但與層面仍是小角度相交(圖6)。這兩種x節(jié)理在野外將是容易辨認的．這也就要求盡量在節(jié)理面上測量節(jié)理的產狀。避兔僅靠層面上的節(jié)理裂縫作出錯誤的判斷。分析構造裂面與滑坡周界的關系，這種作圖法是比較直觀的。圖7即為按此法編制出的大誨哨滑坡區(qū)的工程地質平面圖。最后，可在前述一系列工作的基礎上，把有關滑坡的性質及成因、滑帶的部位、滑坡的規(guī)模、滑速可能較快或較慢、危害程度的大小等問題的分析研究結論一一列出。這套做法既可分析認識已經產生的順層巖石滑坡，也可用來對可能產生順層巖石滑坡的地段進行預測。三幾年來，通過有意識地運用地質力學的觀點和方法進行工作，對有有關順層滑坡的某些問題取得了一些認識，簡要敘述如下：1.順層巖石滑坡的滑帶一般地說，滑坡體總是沿下伏軟弱層滑動的，巖石滑坡尤其如此。最容易產生順層巖石滑坡的是沉積巖，其主要外貌特征是層理發(fā)育。沉積巖的層理由于沉積條件的改變而帶來的顆粒大小不同、顏色深淺差異等而表現(xiàn)出來，可以被層面隔開，或者逐漸變化而沒有層面。每—個層面都可視為一個小小的沉積間斷，或者叫沉積間歇，在沉積間斷(歇)面上，就可能由于古風化等原因而造成一些較軟弱的物質，或者由于巖相的變化而使得上下兩層組之間的結合不夠緊密。后期，巖體經受構造作用產生褶曲時，將首先在這些部位發(fā)生層間相對錯動。硬巖層組與軟巖層組間的層間錯動不一定都發(fā)生在二者的接觸面上，有時也發(fā)生在靠近界面的軟巖中。構造作用將使靠近層間錯動面的軟弱巖層或軟弱物質遭受構造破壞——揉皺、破碎、程度不同的喪失原始結構，繼而再經受因地下水活動等而引起的風化作用，便可在巖層中形成一個軟弱的或相對軟弱的夾層。稱之層間錯動帶。因其軟弱，抗剪強度較低，有可能在不同應力狀態(tài)下，在不同方向，經歷多次錯動。順層巖石滑坡地段的層間錯動帶一般較薄，厚幾個厘米，甚至幾個毫米，多由巖屑、巖粉和土組成，巖屑多為片形棱角狀，顆粒的長軸與層面平行，大體與巖層傾向一致，或者是在軟弱巖層中形成的劈理密集帶。若為前者，其頂?shù)装逋戌R面、擦痕及階步，若為后者，劈理面多為弧狀光滑面，并有擦痕及階步。整個錯動帶有鮮明的擠壓痕跡(照片15)。就調查所見，凡順層巖石滑坡，其主滑帶都是在層間錯動帶的基礎上發(fā)育而成。但是在有多層層間錯動帶的地區(qū)，有的層間錯動帶，其上復巖體沿之滑動而成為滑帶，有的則沒有發(fā)展成滑帶，甚至同屬一層層間錯動帶，不同地段也不—樣。為了能較深入地探索其中的原因，在大海哨滑坡區(qū)的幾個層間錯動帶及—個局部次生軟弱夾層取樣進行分析，結果列于表1：從表1可以看出：幾個錯動帶(包括一次生軟層)中粘性土的礦物成分(差熱分析)均以伊利石為主(其它地區(qū)亦如是)；發(fā)展成為滑帶的幾個層間錯動帶，粘粒含量有偏高的趨勢，碳酸鈣含量顯著偏低。在把從構造上講屬于一個層次、出露于不同部位的和層間錯動帶的分析結果進行比較（表2）：層間錯動帶編編號顆粒分析比重克/cm2碳酸鈣含量%%液限%塑限%塑性指數(shù)碎石及礫>2..0mm砂粒2.0～0.005mm粉粒0.05～0..005mmm粘粒<0.005mm7#①（Ⅱ#滑坡的滑帶）23.331.713.032.02.781.041.322.918.47#②（非滑帶）11.428.641.518.52.7649.823.014.28.8可以看出，最突出的差異是：發(fā)展成Ⅱ#滑坡滑帶的層間錯動帶粘粒含量較高，并因此塑性指數(shù)較大；碳酸鈣含量非常低。我室其他同志曾研究過土的顆粒級配對其殘余強度的影響，結論是：但礫石（2~3mm角礫）含量大于30%時，殘余強度劇增；礫石含量小于30%時，土的強度受細粒土控制。當粘粒含量小于30%時殘余摩擦角的大小取決于非粘粒（0.005毫米）顆粒的性質，而粘粒含量為30～45%時，殘余摩擦角隨粘粒含量增加而急劇減小。這一結論可供此處分析問題參考。碳酸鈣對土是有膠結作用的，錯動帶中的碳酸鈣喪失殆盡，對其抗剪強度也帶來了極為不利的影響。由于這方面的工作作的較少，目前只能起定性判斷的作用。但有理由期望，在有了足夠多的資料之后，是可能達到定量判斷的目的的。同屬一個構造層的和兩個層間錯動帶的性質之所以相差若此，不僅因二者被一大溝所分離（圖7），更主要的是錯動帶的出露位置挨著FD3斷層，該斷層匯集了大量地下水通過錯動帶排出去，由于地下水的風化和溶濾作用，使得其粘粒含量增大、碳酸鈣含量減少，最終導致強度降低，促使大海哨Ⅱ#產生。2.順層巖石滑坡的后緣口側界這類滑坡的后緣和側界由斷層、小錯斷或者節(jié)理等構成。當在較適宜部位有斷層時，因斷層終歸有一定規(guī)模，切穿了較多的巖層，通常它總會參與構成滑坡邊界的。如大海哨Ia、Ib、Ic三塊滑坡和永加K27滑坡(圖8)的一側邊界均由斷層構成，小車莊Ⅵ#1滑坡的后緣為一小錯斷(照片16、17)，太焦線牛晶坪古滑坡的后緣亦由斷層構成(圖9)。若某地區(qū)有多組規(guī)模相近的節(jié)理，可能形成滑坡后緣的部位又沒有斷層分布，則后緣多由與滑動方向夾角較大的裂面構成，如面店橋滑坡(圖10)。因與滑動方向夾角愈大(圖11)，則裂面上所承受的張力(F1=Fsina)愈大，所承受的剪力(F2=Fcosa)愈小，而巖石裂面間幾乎是沒有抗張能力的?；聝蓚鹊倪吔缈捎膳ば悦婊驈埿悦鏄嫵桑瑢嶋H上扭性面是分布最廣的，所以多由扭性面構成。這些扭性面與滑坡滑動方向可大略平行，亦可斜交。由斷層構成的后緣和側界往往會限制滑坡在這一部分繼續(xù)發(fā)展、擴大。3.順層巖石滑坡的多層滑動在得以產生順層巖石滑坡的巖體中，往往有不止一層層間錯動帶，因而，往往會在不同的層間錯動帶上形成滑帶，促使巖層多層滑動。多層滑動是順層巖石滑坡的突出特點之一。對多層滑動，可可分成兩種種現(xiàn)象加以以認識：一是所謂滑坡的的分層，是是指在縱剖剖面上有不不止一層錯錯動帶，巖巖體分別沿沿其滑動，彼彼此的主滑滑面不相互互交叉這種種現(xiàn)象，如如小車莊Ⅵ1#滑坡（圖12）。整個個小車莊Ⅵ#滑坡在垂垂直于滑動動方向的橫橫剖面上所所表現(xiàn)出的的各塊滑坡坡沿不同層層間錯動帶帶滑動的現(xiàn)現(xiàn)象(圖13)，更是典典型的多層層滑動。一是所謂滑坡的的分級，是是指由于前前塊滑坡滑滑動導致后后塊滑坡失失穩(wěn)并產生生滑動的現(xiàn)現(xiàn)象。如大大海哨Ia和Ic兩滑坡(圖14)，Ic的后緣為FD2斷層，它它切斷了巖巖層和層間間錯動帶，因IC所在處塹坡不穩(wěn)而采取了刷坡措施，刷坡不當，又引起Ia沿另一錯動帶活動。至于小車莊v##滑坡，主主滑帶所依依附的雖是是同一個層層間錯動帶帶，但在縱縱剖面上卻卻形成四個個出口(圖15)，這也是是一種分層層滑動現(xiàn)象象。造成這這種情況的的構造原因因是，所謂謂單斜巖層層，在其傾傾向方向上上，并不是是每一層組組(或者全部部巖層)都像一塊塊木板似的的那樣一坡坡到底的，請請看照片18，19，20，巖層在在受力褶曲曲過程中，由由于層組與與層組間的的差異性運運動，導致致產生了一一些小型褶褶曲及進一一步演化成成的小錯斷斷，如圖16所示，它它們將為分分層(或分級)滑動提供供構造基礎礎。層分層和分分級在平面面上表現(xiàn)出出來的就是是分塊。此外，單斜巖層層在其走向向方向上也也可能會有有一些不大大的起伏，隆隆起部位的的張性裂面面(圖17)往往也會會成為滑坡坡分塊的界界限，或者者成為滑坡坡一側邊界界。4.順層巖石滑坡的的平面形狀狀和立體形形態(tài)由于順層巖石滑滑坡的滑帶帶(層間錯動動帶)與巖層產產狀一致，邊邊界由各種種構造裂面面控制，故故其平面形形狀和立體體形態(tài)較之之其它類型型的滑坡要要規(guī)則得多多，天然臨臨空面和人人工開挖面面的空間位位置與幾組組對巖體結結構起控制制作用的結結構面的相相互關系，對對其平面形形狀與立體體形態(tài)有著著決定性的的意義。就其平面形狀而而言，譬如如，四川三三萬線K17滑坡，福福建永加線線K27滑坡、云云南大海哨哨Ia、Ib、Ic滑坡，人人工開挖面面與兩組成成人字型的的、對巖體體結構起控控制作用的的結構面斜斜交，因而而滑坡為三三角形；大大海哨Ⅱ號滑坡，因因已有一沿沿N30?！玁40。E方向的裂裂面形成的的天然臨空空面，滑坡坡為長方形形；貴昆線線面店橋滑滑坡和太焦焦線牛晶坪坪滑坡，因因控制滑坡坡側界的分分別是同一一組彼此大大體平行的的張性裂面面和張扭性性裂面，且且與人工開開挖面大角角度相交，所所以滑坡呈呈長方形；；其它亦可可為梯形（如如云南小車車莊Ⅳ#滑坡）或或者下寬上上窄的多邊邊形(如小車莊Ⅵ1#滑坡)等?？傊?，都是—段段直線線構成的折折線形邊界界。分析立體形態(tài)時時，則必須須加入巖層層層面的空空間位置這這一因素的的影響。以以小車莊滑滑坡群(圖18)為例：當當巖層走向向與臨空面面一致，山山坡的坡面面基本上就就是巖層的的層面時，所所形成的滑滑坡為等厚厚的板狀(圖19)；當巖層層走向與臨臨空面斜交交，山坡的的坡面又緩緩于巖層的的層面時，所所形成滑坡坡的縱、橫橫剖面都是是一邊厚一一邊薄(圖20)，小車莊I、Ⅱ、Ⅲ號滑坡應應屬此類型型，只因發(fā)發(fā)生年代較較久，外貌貌巳不清晰晰，小車莊莊Ⅳ#滑坡的—側邊界由由層面與山山坡坡面的的交線構成成，滑坡的的橫剖面呈呈三角形(圖21)，為一特特例。由于主滑面基本本上是一個個平面，所所以順層巖巖石滑坡的的縱、橫剖剖面都比較較簡單，尤尤其當滑坡坡出口在塹塹坡上而無無抗滑段時時，則構成成典型的直直線型塊體體運動，如如大海哨Ⅱ#滑坡(圖22)。當前緣緣有反翹的的抗滑段時時抗滑段的的滑面則視視具體情況況而異：若若抗滑段為為土體，則則為被動破破裂面；若若抗滑段為為巖體，則則由原有的的結構面組組成，這些些結構面原原來往往不不是連續(xù)的的、貫通性性很強的結結構面，而而是隨著滑滑坡的形成成而發(fā)育貫貫通，如圖圖23所示。通通常，是不不會將整個個完整巖體體硬性剪斷斷的。5.對順層巖石滑坡坡滑帶抗剪剪強度的認認識如前所述，順層層巖石滑坡坡的滑帶乃乃層間錯動動帶，層間間錯動帶有有不同的類類型，就我我們所見，大大體有如下下兩種：(1)碎屑狀由巖屑、巖粉和和包括粘粒粒在內的細細顆?；祀s雜組成一個個不厚的、與與頂?shù)装屣@顯著不同的的軟弱夾層層，其頂?shù)椎装?也程度不不同的受到到層間錯動動的影響)為微起伏伏的層面，多多半因構造造作用而比比較光滑。①.當軟弱夾層的厚厚度小于層層面的起伏伏差時，頂頂?shù)装宓膸r巖層將會直直接接觸，從從而在滑動動過程中產產生所謂“爬坡”，甚至“啃斷”等現(xiàn)象?？箍辜魪姸炔徊粌H取決于于軟弱夾層層。主要還還