贾洋
陕西省榆林市西北大学地质学系710021
摘要：赵家咀滑坡属于旋转-平移滑动模式滑坡，下端的泥岩呈现近似于水平的形状，由于风化的作用，使得其表面的底层被碎裂，并且有局部小型崩坏的情况伴随。论文运用Geostudio软件数值模拟分析研究地震动作用下滑坡的滑动变形机制，滑坡当前处于稳定状态，在地震动作用下，剪切应变集中在滑带区域，老滑坡可能在地震动作用下复活。
关键词：赵家咀滑坡;Geostudio软件;数值模拟;稳定性分析
1 滑坡区域地质概况
1.1地形地貌
赵家咀村属于我国的地形分级的第二阶段地带，在陇西陆台与秦岭地槽褶皱带之间，这两大地质结构对全村进行了划分，由两个沟壑、两条湾流以及一条梁所构成，地形复杂，高低悬殊，属渭河上游黄土丘陵沟壑区，土壤为黄土、黄绵土和经常年雨水冲刷裸露的红土；之前具有非常严重的水土流失情况，植被也非常稀少；最近两年在经过了退耕护岸林工作之后，植被覆盖率大为提高，但遇到强降雨、地震，山体裂缝、滑坡现象时有发生，属地质灾害等自然灾害重点监测区域。
1.2 地层岩性
研究区从上往下滑坡地质的岩石特性分别是：滑坡后壁的上端具有4-7米的Q2-3薄层黄土；泥状岩石呈现棕红与浅绿相间的颜色，具有水平的形状。泥状岩石与上覆黄土的接触面可见于西部的冲沟中，其只有五米的黄土覆盖高度，下端的泥状岩石具有水平的形状，由于受到风化的影响，其表层呈现出碎裂的形状，局部崩坏情况也较为明显。
1.3地震活动性
我国当前面临最大的一个地震区域就是天水地震区，其具有非常强烈的地震活动，因此经常出现大型地震。有关统计数据表明，历史中就有多达九次的八级以上的地震发生在这个区域中，而七级以上八级以下的地震也高达七十八次，在全国排名第一。2008年，令人悲痛的汶川大地震发生，其所处的地震带同样为龙门山断裂带，而天水则恰好在这个区域的交汇点上，即交汇于南北地震带与秦岭经纬构造带。
1.4水文地质条件
贫水是赵家咀滑坡地点的地下水特点，因此基础岩石裂缝水域第四系孔缝潜水为其水的种类；由于受到大气降水的较大影响，其地表的水流量具有非常显著的动态变化，并且呈现出季节性特点[1]。基础岩石裂缝水并未在水力方面关联到风化裂缝潜水与地表水。
2 滑坡特征分析
2.1滑坡几何特征
赵家咀长约1800 m，侧边界宽约1400 m，面积约25.2×105m2，体积约为100.8×106m3。滑坡后壁海拔高程1600m，坡脚高程1300m，滑坡堆积体主要为黄土和泥岩混杂物，基岩为第三系泥岩，产状345°∠48°，具有210度的滑坡主方向，当前仅有23度的平均滑坡坡度值，为旋转-平移滑动模式。
2.2滑坡变形特征
赵家咀滑坡属于旋转平推式滑坡，由于地层岩石特性对其造成了影响，该滑坡收到地震影响导致节理裂缝发育，而受季节性流水的影响，滑动面产生渐进性破坏，使滑体产生滑动。黄土颗粒的湿陷性、膨胀性亦是主要影响因素之一。
2.3滑坡主控因素
赵家咀滑坡体主要以第四系黄土和泥岩混杂物，该滑坡整体有蠕变趋势，稳定性较好，但局部高陡后壁及陡坎在地震和强降雨条件下易发生垮塌[2]。滑坡的变形方式为旋转—滑移变形。该滑坡地形切割较强，地区高差为300m左右坡面阶状地形有利于地表汇水下渗，增加坡体自身重量，对滑坡的稳定性水平造成影响[3]。此外，滑坡的局部也会受影响于建房与修路。由于滑坡体上有居民居住，人数超过一百人，风险性较高，应引起重视，应及时监测做好群测群防预警工作。赵家咀滑坡地处贫水区，冲沟发育，该区季节性水位、水量变化大，地层软弱夹层受地下水影响大[4]。
3 滑坡地震动稳定性分析
本文采用Geostudio软件的slope模块与quake模块进行数值模拟，其中slope模块分析赵家咀滑坡原始稳定性，quake模块用于分析滑坡的动力响应特征[5]。
3.1参数选取
通过查阅岩土强度规范以及各中黄土滑坡类型论文等，考虑经验参数，结合赵家咀滑坡实际变形情况，剖面岩土参数设置如下表。
表1 岩土力学参数表
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3.2 计算结果及分析
赵家咀滑坡的分析计算过程对极限平衡法的MP法进行了应用，通过条分方法来对滑体部分的滑面初始稳定性安全系数进行计算，原始稳定性分析安全系数为0.934，趋近于当前状态，在地震荷载作用下,峰值加速度为0.1g时，稳定性安全系数开始下降，整体处于稳定状态，在峰值加速度为0.2g时，安全系数下降更多，滑坡整体处于稳定状态，在峰值加速度0.3g时，安全系数最小，滑坡处于稳定状态,安全系数如表2。
表2动力荷载计算工况表
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经过27.08s的地震动作用，由位移、最大剪应变、剪应变的变化特征得出了滑坡在地震动作用下的动力响应特征，在峰值加速度0.1g地震动的作用下，水平位移范围为-0.192m~-0.136m，滑面剪应力最大达到9.074Mpa，其具有0.00012的最大剪应变力值，滑坡整体比较稳定。在峰值加速度0.2g地震动的作用下，位移范围为-0.385~-0.273m，滑面剪应力最大值9.074Mpa，最大剪应变值达到0.00023，滑坡整体处于稳定状态。在峰值加速度0.3g地震动作用下，位移范围为-0.578m~-0.410m，滑面最大剪应力为9.074Mpa，最大剪应变值达到0.00035，滑坡上端堆积体有表现为局部失稳趋向，滑坡整体处于较稳定状态。
4 结论
(1)赵家咀滑坡地处天水地区，受构造断裂影响，地方峰值加速度为0.1g，该滑坡为巨型滑坡，坡度较缓，滑动机制为旋转—平推式，前缘覆盖至河谷埋藏阶地，经过久远消耗能量，当前处于稳定状态，下伏泥岩易遇水软化，易发生局部变形，较强的透水性、膨胀性以及湿陷性是上端覆盖的新黄土的特性。
(2)对于处于天然状态的滑坡来说，其是非常稳定的，分析过程基于Geostudio数值模拟软件来完成，在地震动作用下剪切应力分布不均，滑坡体局部易发生剪切破坏，极有可能发生局部滑动，现场勘查也证明了滑坡具有多级旋转滑动。地震动作用下最大剪切应变集中在滑带部分，证明地震有可能复活老滑坡体。
(3)赵家咀滑坡受多种因素影响，覆盖范围大，在地震动作用下有可能复活，易产生多级滑动，该滑坡涉及影响住户较多，并威胁到了人类工程活动，建议加强监控，并有相关防治措施。
参考文献：
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