典型降雨诱发型堆积层滑坡机理研究.pdf

西北大学学报（自然科学版）2024年2 月，第5 4 卷第1 期,Feb.,2024,Vol.54,No.1Journal of Northwest University(Natural Science Edition)JNWU工程地质灾害典型降雨诱发型堆积层滑坡机理研究叶旭光,王新刚,刘凯,王友林,罗力,薛晨（1.西北大学地质学系/大陆动力学国家重点实验室，陕西西安7 1 0 0 6 9；2.陕西省水工环地质调查中心，陕西西安7 1 0 0 6 8）摘要以椎水县小岭镇罗庄三组滑坡为研究对象，在野外地质调查的基础上开展室内土工试验，利用大型直剪试验和数值模拟手段，研究不同含水率条件下滑带土的剪切力学特性,进而在此基础上揭示降雨诱发堆积层滑坡的形成机理和变形过程。大型直剪试验表明：在试验前期,剪切应力与剪切位移呈线性关系，随剪切位移增大曲线呈现出非线性特征；在其他试验工况相同时，剪切应力与含水率呈负相关规律；当含水率相同时，剪切应力随法向荷载的增大而增大。数值模拟结果表明：堆积层坡体在降雨因素的作用下,容易发生失稳；随着降雨强度和时长的不断增大，土体含水量增加或饱和后易产生破坏，坡体稳定性系数不断减小。降雨条件下，堆积层滑坡滑体变形较强烈，其变形过程一般经历蠕动变形一加速变形一滑动破坏3 个阶段，破坏运动形式以推移式为主，通过推挤作用对威胁对象产生破坏效应，从而造成人员和财产损失。该研究成果对秦巴山区堆积层滑坡的机理研究与防灾减灾具有一定的参考意义。关键词堆积层滑坡；降雨；大型直剪；数值模拟；滑坡机理中图分类号：P642.22Study on the mechanism of typical rainfall inducedYE Xuguang,WANG Xingang,LIU Kai,WANG Youlin,LUO Li,XUE Chen(1.State Key Laboratory of Continental Dynamics,Department of Geology,Northwest University,Xi an 710069,China;2.Shanxi Hydrological Engineering Geology and Environmental Geological Survey Center,Xian 710068,China)Abstract The Luozhuang Group 3 landslide in Xiaoling Town,Zhashui County,is the focus of the presentstudy.Geotechnical tests are performed indoors based on the geological survey in the field.By means of large-scale direct shear test and numerical simulation,the shear mechanical properties of sliding zone soil under dif-ferent water content conditions are analyzed and studied.On this basis,the formation mechanism and deforma-tion process of rainfall-induced accumulation landslide are revealed.The large-scale direct shear test shows:inthe early stage of the test,the shear stress and shear displacement are linear,and the curve shows nonlinearcharacteristics with the increase of shear displacement.When the other test conditions are the same,the shear收稿日期：2 0 2 3-1 0-1 7基金项目：国家重点研发计划项目（2 0 2 3 YFC3008401）；中国博士后基金特别资助项目（2 0 1 9 T120871）。第一作者：叶旭光，男，从事地质灾害防治研究，1 5 2 1 1 2 7 6 9 2 。通信作者：王新刚，男，博士生导师，教授，从事地质灾害机理与防控研究，。D0I:10.16152/ki.xdxbzr.2024-01-012accumulation layer landslide102stress is negatively correlated with the water content.When the water content is the same,the shear stress in-creases with the increase of the normal load.The numerical simulation results show that the accumulation layerslope is prone to instability under the action of rainfall factors,with the continuous increase of rainfall intensityand duration,the soil moisture content increases or is prone to damage after saturation,and the slope stabilitycoefficient decreases continuously.Under the condition of rainfall,the deformation of the landslide body of theaccumulation layer is relatively strong,and its deformation process generally undergoes three stages,creep de-formation-accelerating deformation-sliding failure.The form of failure movement is mainly push-type,whichhas a destructive effect on the threat object through the pushing effect,resulting in personnel and property los-ses.The research results have certain reference significance for the mechanism research and disaster preven-tion and mitigation of colluvial landslides in Qinba Mountain area.Keywordss accumulation layer landslide;rainfall;large direct shear;numerical simulation;landslide mech-anism秦巴山区，受板块运动影响,地质构造运动强烈,岩性复杂多样,加之气候条件的特殊性，滑坡灾害多发 。秦巴山区大部分的滑坡主要发生在5 月至9 月的雨季 2 4 ，且以堆积层滑坡居多。秦巴山区堆积层滑坡的频繁发生对人民群众的生命财产安全带来了严重威胁,因此,研究降雨诱发型堆积层滑坡机理对于该类滑坡的防治具有重要的意义。秦巴山区堆积层滑坡滑体物质主要为碎石土,其结构疏松，在降雨作用下,其力学性质容易被大幅度削弱 5 。前人学者对堆积层滑坡的成因模式进行了大量研究，王承辉归结新滩滑坡的诱因为降雨作用 6 ；许建聪等总结了碎石土滑坡的一般发育规律,阐述了碎石土滑坡的破坏机理，认为碎石土滑坡稳定性与孔隙水压力及土体自重应力有关，且明确指出强降雨是浅层碎石土滑坡体发生失稳的主要诱发因素 7-9 ；孙红月提出含碎石黏性土滑坡的首要治理原则就是治水，强调了降雨的影响 1 0 徐兴华等从实地调研出发，通过对官家滑坡变形破坏的研究，强调了降雨和地下水在碎石土滑坡发生破坏时的重要作用 ;胡显明针对碎石土滑坡,研究了其残余强度特性,并基于宾汉模型结合自身研究对滑坡的破坏机理进行了研究 1 2 。此外,还有学者研究了碎石土的物质组成,指出了细颗粒成分对其特性的影响 1 3-1 5 综上所述,降雨因素对于堆积层滑坡有着显著影响,特别容易导致其变形加剧 1 6-1 7 。梳理过前人研究成果后认为，针对堆积层滑坡滑带土的剪切力学特性和堆积层滑坡的机理揭示仍需进一步的深入研究 1 8-1 9 。本研究以秦巴山区一典型降雨诱发型堆积层滑坡作为研究对象，通过前期西北大学学报（自然科学版）野外勘察总结了滑坡的发育特征，结合室内试验研究了滑带土在大型直剪试验下的剪切力学特性,并在此基础上结合GeoStudio软件综合室内试验成果，揭示了典型降雨诱发型堆积层的滑坡机理。1滑坡概况研究滑坡体位于陕西省商洛市水县的小岭镇罗庄三组【见图1（a)】，其地理位置为1 0 9 1 6 15.75E,333435.04N。该滑坡是典型的降雨诱发型堆积层滑坡，曾于2 0 2 1 年9 月2 9 日下午2时发生滑动。滑坡周界如图1(b)所示。罗拌三纠清坡注：（a)滑坡的位置；(b)航拍照片图1 罗庄三组滑坡概况Fig.1 Overview of the Luozhuang Group 3 Landslide第5 4 卷O第1 期该滑坡位于坡体中下部，滑坡后缘呈圈椅状，发育多级陡坎【见图2（a)】,高约1.9 m，侧边界高约1.6 m,剪出口被滑体掩盖。后缘陡坎发育数条拉张裂缝【见图2（b）】，长度分布在5 2 0m,宽度分布在8 2 0 cm,中下部发育多条剪切裂缝,宽度约3 cm,长约3 m,并有明显冲沟发育【见图2（c)。滑体主要为残坡积层，主要岩性为第四系坡积碎石土,直径大小约2 mm,厚度8 1 0m。滑坡前缘切坡建房，故滑坡造成房屋受损严重见图2（d)】,坡体上陡下缓；可见贯穿性凹型滑面,长约4 7 m，宽约1 6 m，滑坡区未见基岩出露。叶旭光，等：典型降雨诱发型堆积层滑坡机理研究试验研究为获取滑坡区滑带土的力学强度参数,取堆积层滑坡滑带土进行室内力学试验（见图4）。由于碎石土的不均一特性,采用大型直剪试验研究其物理力学性质。:103:2(a)(b)图4 取样位置Fig.4Sampling location通过室内试验可知（试样的试验参数如表1C(a)陡坎;(b)滑体剪切裂缝；(c)冲沟；(d)房屋受损图2 罗庄三组滑坡工程地质特征Fig.2 Engineering geological characteristics of theLuozhuang Group 3 Landslide通过野外实地勘察，绘制了滑坡的主面图（见图3），滑坡区地层主要为碎石土、千枚岩和板岩,坡脚处为滑坡堆积物,坡高5 0 m，主滑方向为159。该滑坡呈现出长期蠕动变形的特征,处于欠稳定状态。据当地居民介绍,2 0 2 1 年，该滑坡曾发生过一次大规模滑动，近期当降雨较大时坡体也会产生溜滑，这是长期蠕动变形的结果。从滑面形态上来看，该滑坡抗滑力主要来源于滑体与滑床碎石土之间的黏聚力、摩擦力与建筑物的阻力。9301925920915910三90590089589088588005101520253035404550556065707580水平距离/m图3 罗庄三组滑坡主剖面图Fig.3Cross-section of the Luozhuang Group 3 landslide所示）,其干密度为1.5 2 g/cm，天然含水率在8%1 3%，因研究降雨作用下土的力学性质，所以本次直剪试验的样品含水率设为5%，1 0%，15%和2 0%（此时已近于饱和状态）。表1 滑带土基本物理性质参数Tab.1Basic physical property parameters of loess相对干密度pa/密度p/密度(gcm3)(g cm3)2.701.522.1试验设备本试验所采用的仪器设备为TT-ADS 型全自动单联直剪仪（见图5），该设备经过一系列的改良优化，性能优越，具有精确度高、试验误差小等特点。该设备主要由加载系统、剪切系统、伺服系一1 5 9 1930板岩925千枚岩1920碎石土915原始坡形滑坡堆积物910E滑面905150 mm 150 mm 100 mm。900895建筑物890885880含水率孔隙比/%1.659统、数据收集系统与控制设备组成,其中,剪切盒设计为下盒固定、上盒受剪切装置按一定速率推动剪切的方式。本次试验选用的剪切盒尺寸为2.2试验方案对于滑带土，试验设置了5%，1 0%，1 5%和20%四种不同含水率及不同法向应力。在试验阶段，将这4 组样本分三到四层填装在仪器盒内，分层按压，在不同法向应力作用下进行剪切。鉴于样品中4 0%左右的碎石成分，为了确保0.78104试验准确，试验开展前先对碎石的吸水量做了初步探索，发现碎石的吸水量较小，约5%含水率时已达到饱和，故在配置含水率时将碎石独立进行配置（2 0 TT-ADS型全自动单联直剪仪剪切盒及试样剪切系统图5 TT-ADS型全自动单联直剪仪Fig.5TT-ADS type automatic single direct shear3试验结果分析3.1法向荷载对剪切力学特性的影响通过不同含水率下，剪应力与剪切位移的关系曲线（见图6)可以发现，在不同法向荷载下，试3002505200/1501005000200300kPa1501005000Fig.6 Shear stress displacement relationship curve under different water content conditions西北大学学报（自然科学版）样剪应力-位移曲线一般都具有峰值；有的没有较明显的峰值,是因为在较低法向荷载作用下，试样中颗粒,较大部分由于受力不够未能相互紧密咬合，与颗粒较小部分还没有紧密接触,形成了点面接触或者点点接触【见图7（a）】的现象，此时试样还存在体积膨胀的趋势；高法向荷载作用时，试样间结合紧密【见图7（b)】,所以一般都具有较控制设备明显的峰值。3.2剪切强度与剪切位移的关系分析图6 为研究区堆积层碎石土在不同含水率条数据收集系统件下的剪应力与位移关系曲线图,图6（c）、（d）中出现曲线点瞬时下移的特征,并在试验进行中发出石子碰撞声,这是由于试样在试验剪切过程加载系统剪切盒100kPa200kPa-300kPa510剪切位移/mm(a)a=5%100kPa一200kPa510剪切位移/mm(c)0=15%图6 不同含水率条件下剪切应力与位移关系曲线图第5 4 卷中遇到光滑的石子，导致剪切应力迅速减小，或是试样内部某一部分发生石子错动引起的。图6（a）、（b）、（d)中的曲线呈现出高低起伏的V字形小型波动现象,是因为碎石土在剪切试验中,堆积层碎石块会发生相互作用，直接碰撞或者摩擦，当发生错位或者损伤时，就会导致剪应力快速增大，当碎石块完成错位或者被影响消失的时候,其他部分的土石混合体会迅速充填并重组结构，其中携带着碎石块损伤被剥离掉的部分，又恢复到之前的大小（见图8）。250100 kPa200一2200kPa-300kPa100500152015202525014012080604020005100kPa200kPa-300kPa510剪切位移/mm(d)=20%10剪切位移/mm(b)=10%152015202525第1 期(a)100kPaFig.7Shear plane of sample with a moisture content of10%碎石错动碎石断裂面：图8 试验后剪切面照片Fig.8Photos of shear surface after test综合对比分析图6 可以看出，试验样品在试验前期被剪切时,剪切应力随剪切位移的增加而增大，近似呈线性关系；当试样剪切位移达到一定程度时,剪切应力与剪切位移关系呈现出非线性关系，随剪切位移的增大而缓慢增加,最终剪切应力可能会出现峰值，然后会维持定值，或出现剪切应力减小的现象。在相同压实程度、相同含水率的同一工况下，当法向荷载不断增大时,剪切应力也相应随之增大;在上述同一工况下,含水率与抗剪强度在数值变化上呈现负相关关系。3.3抗剪强度分析根据不同工况下剪切试验得出的抗剪强度值如表2 所示。表2 大型直剪试验结果Tab.2 Large Direct Shear Test Protocol法向应力/kPaDJ-1100104.51200181.12300255.38从表2 中可以分析出：比较DJ-1、D J-2、D J-3和DJ-4可以得出，当法向应力相同的情况下，抗剪强度随含水率的增大而减小（见图9），水分对碎石土的抗剪强度影响较大，这是因为水分大大降低了堆积层碎石土颗粒之间的摩擦力,同时也将颗粒相互之间的咬合力大大减弱。经过一系列试验，结果证实了碎石土抗剪强度随着法向应力的增大而增大。DJ-1、D J-2、D J-3 和 DJ-4叶旭光，等：典型降雨诱发型堆积层滑坡机理研究(b)300kPa图7 含水率1 0%试样剪切面剪应力/kPaDJ-2DJ-392.4181.79150.42134.18213.69187.57 105各组试验进行组内比较可以看出，随法向应力增大,其抗剪强度也会增大，且在未达到试样饱和含水率时,抗剪强度会随法向应力的增大呈相同比例增大，但当含水率过大时，抗剪强度会大幅度下降，该结果表明了强降雨条件下易发生地质灾害。250200150100F5046810121416182022含水率/%图9 抗剪强度随含水率变化曲线图Fig.9 Curve chart of shear strength changing with mois-ture content3.4引强度指标与含水率关系特征通过库仑公式得出碎石土的强度特性既受细粒土的黏聚力影响，又受到大颗粒的咬合作用影响，还会因为摩擦强度而改变。图1 0 为研究区小岭镇罗庄三组滑坡碎石土的内摩擦角及黏聚力与含水率的关系柱状图。从图1 0 中可以看出，随含水率增加，黏聚力和内摩擦角整体上都呈现出下降的趋势，黏聚力存在短暂上升的缓冲区段,而内摩擦角则呈现持续下降的趋势。1)当含水率在5%2 0%（近饱和)变化时，其黏聚力在3 0.9 2 1.8 kPa变化，总降幅为29.4%,且在含水率为5%1 0%时,碎石土的黏聚力随含水率先小幅增大，然后随含水率增加先缓慢减小，然后急剧减小；特别是在含水率为15%20%时，黏聚力从2 8.7 kPa下降到2 1.8kPa,黏聚力的降幅为2 4%。由此可知,含水率为DJ-415%20%时，黏聚力降幅占总降幅的7 5.8%左57.84右,说明水对于碎石土黏聚力的影响在这个含水102.48率区间表现的尤为明显。134.122)对于内摩擦角而言,整体来看,其随含水率的增大而持续减小,整体的下降幅度大于黏聚力的下降幅度，从上限3 6.3 kPa下降到下限2 0.8 kPa，降幅约为4 2.7%,且与黏聚力相同的是,其降幅也在含水率为1 5%2 0%时下降幅度最大，从2 7.8kPa下降到2 0.8 kPa，占总降幅的4 5.1%。产生上述现象的原因为：碎石土的黏聚力主要受碎石土中细粒成分所影响，具体表现为颗粒之间的相互引力、水膜结合力等 2 1 。当含水率从100 kPa200kPa300kPa1065%增加至1 0%时，由于颗粒之间的强结合水增多，使得土体颗粒愈加稳定，从而导致黏聚力的小幅增大；当含水率继续增大时,土体颗粒之间的强结合水逐渐转变为颗粒之间的自由水,所以会导致黏聚力的持续减小。内摩擦角主要源于土体颗粒之间的相互作用,可分为滑动与滚动两种模式。随着含水率增大，颗粒之间的强结合水溢出,转变为颗粒间起润滑作用的自由水,产生剪切软化的现象,所以内摩擦角会随着含水率的增大而减小。35内魔擦角35黏聚穷3030252520201510505图1 0 不同含水率条件下碎石土内摩擦角及黏聚力变化特征Fig.10Variation characteristics of friction angle and co-hesion in gravel soil under different moisture con-tents4数值模拟与滑坡机理分析本研究选用GeoStudio有限元数值模拟软件，以水县小岭镇罗庄三组滑坡为研究对象，将斜坡工程地质主剖面图概化后，再建立数值模型，设定不同降雨工况，通过计算分析各工况下模拟的变化情况，从而揭示滑坡的变形机理。4.1几何模型及工况的建立根据工程地质剖面图，采用GeoStudio软件进行数值模拟，模型高5 0 m，长8 2 m，共2 1 5 4个节点，2 0 5 4 个单元，具体位置及几何模型如图1 1 所示，模型中材料分别为板岩、千枚岩、碎石土滑体及滑坡堆积物。模型底部边界条件设置为限制其XY方向的移动，模型左侧限制其X方向的运动。根据椎水县9.2 3 特大暴雨的降水量设置模型的水力边界，同时综合原位、室内试验及前人对研究区岩土参数的研究成果确定了各模型的相关参数（见表3），以此获得降雨过程中坡体孔隙水压力、变形、应力及应变等特征的发展和变化过程。本研究根据研究区的降雨情况，选择了4 种降雨强度：0.0 2 m/d（小雨）,0.0 8 m/d（大雨）,0.1 2 m/d（暴雨）,0.1 6 m/d（大暴雨）,降西北大学学报（自然科学版）雨历时设定为1 5 d。50403020100510152025303540455055606570758085长度/m图1 1 GeoStudio有限元模型Fig.11GeoStudio finite element model表3GeoStudio数值模型参数Tab.3GeoStudio model parameters模型重度/5泊松比0材料(kN m3101520含水率/%第5 4 卷材料板岩滑坡堆积物千枚岩营1碎石土黏聚力内摩擦弹性模/kPa角/（）量/MPa板岩25.0千枚岩21.8碎石土18.5滑坡堆14.1积物4.2滑坡渗流场分析在降雨条件下，坡体浅层碎石土层由于渗透性好，雨水下渗较快，当下渗到与千枚岩岩层的交界面时,会因为二者渗透性差异而形成饱和区域；随降雨时间的增长,孔隙水压力不断增大,饱和区域面积随之增大 见图1 2（a），（b)】;而下部基岩渗透性较差，雨水较难渗透，当降雨达到一定时间时,孔隙水压力才开始缓慢变化。经过模拟发现，当分别以0.0 2 m/d的强度降雨4 d和以0.0 8m/d 的强度降雨1 d 时,二者降雨量总量相等,但后者饱和区域面积、孔隙水压力略小【见图1 2(b），（c）)。分析可得,对于等时降雨而言，当降雨强度小于坡体的人渗强度时，降雨强度越大，人渗水量越多；当降雨强度足够大时，会形成大量坡面径流与小部分地下径流，坡体上部较容易达到饱和状态，而低强长时降雨所形成的坡面径流很小,水分人渗较为充分,可以从图1 2(d)中观察到,千枚岩岩层与板岩交界面有明显的孔隙水压力变化，产生了少量饱和红色区域。4.3滑坡位移场分析罗庄三组滑坡的变形主要集中在滑带的中上部碎石土层，推测其与滑坡后缘发育的裂缝有关。滑坡在坡体中上部位移最为明显，随着降雨时长0.270.320.20.211006030154528202211004352015第1 期的增加,其位移明显增大,当降雨时长从1 d增加到3 d时,坡体的最大位移从1.6 m增加到3.4 m见图 1 3(a,b)。93092091090089088005101520253035404550K度/m(a)0.02 m/d降雨 1 d930920“/周910900890880930920910.900890880930920910900890880051015202530354045505560657075 8085长度/m(d)0.16m/d降雨1 d图1 2 孔隙水压力分布云图Fig.12Cloud map of pore water pressure distribution从图1 3 中可以看出，随着降雨时间和降雨强度的增加,坡体位移显著增大。从图1 3（b），（c）可以看出，当降雨总量相同时,降雨强度影响更为叶旭光，等：典型降雨诱发型堆积层滑坡机理研究显著，变形更加明显。930920孔隙水压力-2515kPa-15-5kPal-55kPa515kPa1525kPa2535kPa3545kPa4555kPa5565kPa6575kPa7585kPa5560 6570758085孔隙水压力-25-15kPa-155kPa1-55kPa515kPa1525kPa2535kPa3545kPa4555kPa5565kPa6575kPa7585kPa510152025303540455055长度/m(b)0.02 m/d降雨4 d51015202530354045505560 6570758085长度/m(c)0.08m/d降雨1 d:107.XY-位移00.2m10.2 0.4m10.40.6m10.60.8m0.81m91011.2m1.21.4m11.41.6m90011.6.m8908800510 152025 3035404550 556065 7075 8085长度/m(a)0.08 m/d降雨1 d930920910900890880051015202530354045505560 6570758085606570758085孔隙水压力-25-15kPa-15-5kPa-55kPa515kPa1525kPa2535kPa3545kPa4555kPa5565kPa6575kPa17585kPa孔隙水压力-25-15 kPa-15-5kPa-55kPa515kPa1525kPa2535kPa3545kPa4555kPa5565kPa6575kPa17585kPaXY-位移00.5m0.51m11.5m1.52m22.5m12.53m3m长度/m(b)0.08m/d降雨3 d9309209109008908800 5101520253035404550556065 70758085长度/m(c)0.12m/d降雨2 d9309209109008908800510 15202530354045505560 6570758085长度/m(d)0.16 m/d降雨2 d图1 3 XY方向位移量随时间持续的变化情况Fig.13The continuous variation of displacement in the XYdirection over timeXY-位移100.7m0.71.4m1.42.1m2.12.8m2.83.5m3.54.2m4.24.9m4.95.6m5.6mXY-位移00.9m0.91.8m1.82.7m2.73.6m3.64.5m4.55.4m5.46.3m6.37.2m17.2m1084.4不同降雨时长下滑坡稳定性分析图1 4 所示为不同工况下滑坡稳定性系数的变化情况。由图1 4 可以看出，天然状态下，滑坡较稳定,系数均大于1；降雨时坡体逐渐失稳，滑坡的稳定性状态会受到雨强与时长的影响，稳定性系数会在前一阶段快速减小，而后渐渐趋于定值。滑坡以0.0 2 m/d降雨5 d,0.08m/d降雨4d,0.12 m/d 降雨3 d,0.08 m/d 降雨2 d时,滑坡稳定性系数减小到1 以下，滑坡应力状态改变，发生失稳破坏。1.21.1西北大学学报（自然科学版）裂缝(c）裂隙扩展、滑面贯通图1 5 典型降雨诱发型堆积层滑坡形成机理Fig.15 Comparison of stress state at one point in the slopebefore and after excavation5结论第5 4 卷9988.8裂缝(a)原始坡形(b)蠕滑变形E00000次级台坎滑面滑坡后壁滑坡堆积体(d)坡体失稳 0.02 m/d0.90.08m/d0.12 m/d0.8-0.16 m/d11图1 4 滑坡稳定性系数随降雨的变化Fig.14The variation of landslide stability coefficient withrainfall滑坡机理分析：原始坡形如图1 5（a)所示,由于上部堆积层结构松散，渗透性较好，而下部基岩一般渗透性较差，当发生降雨时，上部岩层含水率快速增加,滑体重度增加，下滑分力相应增加;同时地下水对滑体形成渗透压力，在滑面附近形成潜水软弱带（滑带），当滑带的总下滑力大于抗滑力时,滑体产生变形,产生应力释放和重分布。在土体含水量增加或饱和后易产生破坏，滑体变形较强烈,变形过程一般经历动变形一加速变形一滑动破坏3 个阶段；当发生蠕动变形时，滑体局部发育小型冲沟，中上部有裂缝产生【见图1 5（b）；随着降雨持续，出现次级台坎，最终使上覆土体沿软弱结构面产生整体滑动【见图1 5（c）】，形成蠕滑-推移式破坏,坡体失稳【图1 5（d);再次降雨的情况下坡体还会继续滑动。1)在大型直剪试验前期,剪切应力与剪切位移呈线性增长关系,后期剪切应力随剪切位移的增大而缓慢增加,最终剪切应力大部分出现峰值，1峰值过后曲线呈现上下小幅波动，部分曲线呈现23时间/d45剪切应力减小的现象。2）当含水率相同时，随着法向荷载不断增大,剪切应力也相应随之增大；当法向应力相同时,剪切应力随着含水率的加大而减小,剪切应力与含水率在数值变化上呈现负相关关系。样品中的水分大大降低了堆积层碎石土颗粒之间的摩擦力，同时也将颗粒相互之间的咬合力大大减弱,可见含水率对碎石土的抗剪强度影响较大。3)降雨诱发型堆积层滑坡机理可以被归纳为：大气降水渗人坡体之后，坡体重度增加，抗滑能力减弱；随着降雨的持续,大量地下水在堆积层下部基岩顶面汇集并形成附加渗透压力，加快了软弱结构面裂隙的扩展和滑动面的贯通，最终使上覆土体沿软弱结构面产生整体滑动，发生滑移破坏。4)强降雨是诱发研究区滑坡的主要因素,建议对滑坡进行实时监测，并对滑坡进行反压抗滑、削方减重等工程治理措施，以确保下方居民的生命财产安全。参考文献【1 范立民，何进军,李存购.秦巴山区滑坡发育规律研究 J.中国地质灾害与防治学报,2 0 0 4（1）：4 7-5 1.第1 期FAN L M,HE J J,LI C G.Study on developmentpatterns of landslide in Qinling-Bashan Mountains J.The Chinese Journal of Geological Hazard and Control,2004(1):47-51.2CHEN H X,ZHANG L M.A physically-based distrib-uted cell model for predicting regional rainfall-inducedshallow slope failures J.Engineering Geology,2014,176(13):79-92.3张龙飞,杨宏伟,李曜男，等库水与降雨对?水井滑坡变形及稳定性的影响 J.水利水运工程学报，2019,41(2):16-24.ZHANG L F,YANG H W,LI Y N,et al.Influenceof reservoir water and rainfall on the Liangshuijinglandslide deformation and stability J.Hydro-Scienceand Engineering,2019,41(2):16-24.4 陈善雄，许锡昌，徐海滨.降雨型堆积层滑坡特征及稳定性分析 J.岩土力学,2 0 0 5,2 6（S2）：6-1 0.CHEN S X,XU X C,XU H B.Features and stabilityanalysis of rainfall-induced colluvial landslides J.Rock and Soil Mechanics,2005,26(S2):6-10.5 HE K Q,SUN L N,WANG S J.Displacement fractalparameter hurst index and its application to predictionof debris landslides J.Chinese Journal of Rock Me-chanics and Engineering,2009,28(6):1107-1115.6王承辉.新滩滑坡变形与机理探讨J.地壳形变与地震,1 9 9 0,1 0(4):2 5-3 3.WANG C H.Approach to deformation and mechanismof Xitan landslide J.Crustal Deformation and Earth-quake,1990,10(4):25-33.7许建聪，尚岳全，陈侃福，等.强降雨作用下的浅层滑坡稳定性分析 J.岩石力学与工程学报,2 0 0 5，24(18):3246-3251.XU J C,SHANG Y Q,CHEN K F,et al.Analysis ofshallow landslide stability under intensive rainfall J.Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering,2005,24(18):3246-3251.8许建聪，尚岳全.碎石土渗透特性对滑坡稳定性的影响 J岩石力学与工程学报，2 0 0 6,2 5（1 1）：2264-2271.XU J C,SHANG Y Q.Influence of permeability ofgravel soil on debris landslide stability J.ChineseJournal of Rock Mechanics and Engineering,2006,25(11):2264-2271.9许建聪，尚岳全.降雨作用下碎石土滑坡解体变形破坏机制研究J.岩土力学，2 0 0 8,2 9（1）：1 0 6-112.XU J C,SHANG Y Q.Study on mechanism of disinte-gration deformation and failure of debris landslide un-叶旭光，等：典型降雨诱发型堆积层滑坡机理研究(1):106-112.10孙红月，含碎石黏性土滑坡的成因机理与防治对策D.杭州：浙江大学,2 0 0 0.11徐兴华，尚岳全，王迎超.碎石土滑坡综合治理及评价决策办法 J.吉林大学学报（地球科学版），2011,41(2):484-492.XU X H,SHANG Y Q,WANG Y C.Comprehensivetreatment and evaluation decision method of gravel soillandslide J.Journal of Jilin University(Earth Sci-ence Edition),2011,41(2):484-492.12胡显明.不同剪切速率下碎石土滑坡滑带土残余强度特性研究 D.北京：中国地质大学,2 0 1 2.13陈志超,罗旋,柳