全 文 ：文章编号:1005－6157(2009)02－0129－
安徽地质
Geology of Anhui
第 1 9 卷第 2 期
2009年6月
Vo l . 1 9 N o . 2
June 2009
哀牢山芭蕉树滑坡地质力学模型及诱因分析
李传宝，徐彩风
（中铁第四勘察设计院集团有限公司，湖北 武汉 430063）
摘 要 芭蕉树滑坡位于云南省哀牢山东麓，发生于2002年8月14日。本文详细介绍了芭蕉树滑坡的基本工程地质特
征，并由此概化出滑坡形成的地质力学模型；应用极限平衡法对天然状态及暴雨状态下斜坡的稳定性进行了分析研
究。分析结果表明芭蕉树斜坡在不考虑暴雨作用下处于稳定状态，而在暴雨触发作用下将失稳滑动。
关键词 滑坡；地质力学模型；暴雨
中图分类号： P694 文献标志码：A
0 引 言
云南中部新平县境内的哀牢山东麓是崩塌、滑
坡、泥石流等地质灾害的多发区。2002年8月13日夜至
14日凌晨，该地区水塘镇、戛洒镇、者竜乡一线出现特
大暴雨，激发特大滑坡-泥石流灾害，造成重大人员伤
亡，致使交通、通讯、电力中断，大量民房被冲毁、掩
埋，直接经济损失1.17亿元。
本文所研究的芭蕉树滑坡即为此次地质事件中
的典型灾害之一，为一暴雨触发的顺层溃屈型滑坡，
发生于2002年8月14日上午8时30分。滑坡将芭蕉树村
庄摧毁，造成8人死亡、3人失踪的灾难。
1 滑坡形成的地质力学模型
1.1 滑坡几何特征
滑坡平面形态呈“纺锤形”（图1），纵向最大平面
长度540m，后缘至剪出口平面长度126m，主滑方向
N60°E。滑源区（图2）呈弧形圈椅状，横向最大宽度
122m。中前部主堆积区平均宽约120m。在主堆积区前
缘左侧为一长50m，宽26m的次堆积区。总体呈中间较
宽，两侧较窄的条带状，平面面积约5.36×104m2。滑坡
后缘陡壁冠部高程1170m，堆积区前缘高程1002m，高
差168m。滑坡形成时，长度为157m，平均宽度约120m，
平均厚度6~8m，其体积约为1.32×105 m3。
1.2 滑坡区地形地貌
滑坡位于哀牢山中段东麓，地处构造剥蚀高中山
地貌，由哀牢山群变质岩组成，海拔1000~3100m，境内
群峦叠嶂，林海苍茫，河流纵横，峰高谷深。最高海拔
哀牢山主峰大磨岩山3185.9m，最低海拔422m，最大高
差达2743.9m。上述特殊的地貌景观，是2002年8月14
日地质灾害形成的必要条件。
1.3 滑坡区地层岩性
滑坡发生在哀牢山群阿龙组下亚组（Ptaa）地层之
中，主要岩性为黑云斜长片麻岩，特殊之处在于片麻
岩中含有白云母片岩软弱夹层。
1.4 滑坡区构造特征
哀牢山山前断裂（图1）横穿芭蕉树滑坡，该断裂
图1 芭蕉树滑坡平面简图
Fig.1 Plane diagram in Bajiaoshu landslide
收稿日期：2008-12-29
作者简介：李传宝(1982-)，男，安徽宿州人，硕士，助理工程师，主要从事铁路地质勘察和路基设计工作。E-mail:li_chuanbao@tom.com
为红河断裂南段的一支，沿红河西岸发育，走向北西-
南东，主要倾向北东，倾角60°~70°，为一压扭性断
裂，沿断裂线有数百米的糜棱岩带。滑源区位于断裂
下盘，堆积区则覆盖于断裂上盘之上。
1.5 滑坡区气象和水文特征
哀牢山东麓气候垂直分带明显，年降水量随海
3
2009年130 安徽地质
拔降低而减少。根据新平县气象资料，滑坡区年均降
水量约1000mm，降雨多集中于夏秋两季，占全年的
77.4%。
滑源区地下水为基岩裂隙水，地下水运动与富集
受到岩体结构面等因素的影响。
1.6 滑坡形成的岩体结构特征
芭蕉树滑坡是在特殊的岩体结构面组合条件下
形成的。
首先表现在片理面。滑源区中上部黑云斜长片麻
岩片理产状为50°~65°∠36°~45°，陡倾坡外，岩
体呈层状结构。片麻岩中夹有厚约4~5cm的白云母片
岩软弱夹层，上覆岩体极易沿着该夹层向坡外蠕滑。
其次表现在滑坡剪出口位于哀牢山山前断裂通
过处。受断裂影响，岩体密集发育两组与片理面正交
的共轭“X”型节理。滑源区中上部节理多呈闭合状，其
中一组产状150°∠90°，与滑坡侧壁基本平行。剪出
口以下岩体发生弯曲（图3），节理面张开。岩体呈碎裂
状，但片理面尚能分辨。
自上而下，边坡岩体结构逐渐由层状结构过渡到
层状碎裂结构。
1.7 滑坡形成的地质力学模型
综上，对芭蕉树滑坡的变形破坏及滑坡的形成过
程建立了具有下列基本要点的地质力学模型。
⑴ 斜坡物质组成在宏观上具有上硬中软下硬的
三层式结构特征，上覆和下伏为由黑云斜长片麻岩组
成的相对硬层，中间为由白云母片岩组成的软弱夹
层。
⑵ 下伏黑云斜长片麻岩呈层状结构，视为不透水
层；上覆岩体自上而下逐渐由层状结构过渡到层状碎
裂结构，将上部层状结构岩体视为隔水层，将下部层
状碎裂结构岩体视为透水层；中间白云母片岩在斜坡
演化过程中受到上覆岩体的挤揉，岩体碎裂，视为透
水层。
⑶ 滑动面由三段组成。上段为陡倾坡外的拉裂
面；中段为倾向坡外的白云母片岩软弱层，是原有的
滑动面；下段为滑动面切穿的黑云斜长片麻岩岩体，
其具有较高的强度，为斜坡“锁固段[1]”。
芭蕉树滑坡具有上段拉裂—中段滑移—下段锁
固的三段式地质力学模型特征。
1.8 斜坡的演化与破坏
⑴ “蠕滑—拉裂[2]”阶段：斜坡物质组成在宏观
上具有上硬中软下硬的三层结构特征。上覆岩体在自
重应力作用下，沿白云母片岩软弱夹层像坡外发生蠕
滑。随着累积变形的增大，斜坡下部剪应力不断集中，
锁固段岩体沿原生优势结构面形成切割片理层的剖
面“X”型节理，逐渐出现松动和扩容。在这一演化过程
中，坡体中上部沿着优势结构面形成拉裂面。
⑵ 滑面贯通阶段：随着变形的加剧，锁固段的节
理将逐步扩展，岩体长期强度逐渐减低，当其降至等
于或低于锁固段的剪应力时，锁固段岩体发生突发的
剪切破坏。此时，锁固段所积蓄的弹性应变能得到突
然释放，激发滑坡的发生。
应该指出的是，上述演化过程是在除重力作用以
外，不考虑其他外力作用的条件下，对滑坡的演化进
行力学分析的结果，而实际上，自然界中的边坡往往
受到地震和暴雨等作用的影响，它们所形成的地震力
和高空隙水压力对锁固段的突然加载是锁固段破坏、
滑坡发生的直接触发因素。芭蕉树滑坡就是被暴雨所
触发。
2 暴雨入渗对滑坡的触发分析
2002年8月以来，滑坡区气候异常，哀牢山东麓
遭遇了60年罕见的特大暴雨袭击。根据新平县气象资
料，8月14日单日降水量就达到100mm。
特大暴雨无疑增大了斜坡岩体的容重，增加了
下滑力，软化了斜坡岩体，降低了锁固段和滑带岩土
体强度。更重要的是雨水下渗在坡体不利结构面中产
生了高水头的静水压力，毁坏了坡体保持平衡的关键
图2 滑源区全貌
Fig. 2 A full view of the landslide source area
图3 剪出口下方岩体结构
Fig.3 Rock body structure under the shear opening
第 19 卷 第2 期 131
“锁固段”部位，最终在坡体内部形成了贯通的滑面，
导致斜坡破坏。
根据滑坡原型概化出极限平衡法计算简图（图
4），图中z为后缘拉裂段，l1为滑移段，l2为锁固段。
块体1作用于块体2上的推力：
E12=W1sinα1+vsin（α3-α1）-（（W1cosα1-u-vcos（α3-α1））tanφ1+c1l1） （1）
锁固段稳定性系数：
式中，γ-滑体容重，W1-滑移段滑体重量，W2-锁固
段滑体重量，γw-水容重，z-后缘拉裂面高度，l1-滑移段长
度，l2-锁固段长度，c1-软弱层内聚力，φ1-软弱层摩擦角，
c2-锁固段岩体内聚力，φ2-锁固段岩体摩擦角，α1-片理
面倾角，α2-锁固段切穿面倾角，α3-后缘拉裂面倾角。
根据实测，芭蕉树滑坡几何参数见表1。
表1滑坡几何参数
Table 1 Geometric parameters of landslide
z（m） l1（m） l2（m） α（°） α2（°） α3（°）
12.1 150 7 38 21 60
滑坡岩体物理力学参数见表2。
表2 岩体物理力学参数
Table 2 Physical and mechanical parameters of rock
软弱层参数[3] 锁固段岩体[4]
内聚力
（kPa）
摩擦角
（°）
容重
（kN/m3）
内聚力
（kPa）
摩擦角
（°）
天然 10 25 26.54586 800 48
饱和 10 15 26.56548 600 37
天然状态下，不考虑静水压力作用，稳定性系数
FS＝1.51。斜坡处于稳定状态。
暴雨状态下，考虑静水压力作用，稳定性系数FS
＝0.96。滑坡将失稳滑动，进而证明了滑坡的诱发因素
为“8·14”特大暴雨。
3 结 语
云南哀牢山芭蕉树滑坡发育在顺层层状片麻岩
体斜坡上，具有上段拉裂-中段滑移-下段锁固的三段
式地质力学模型特征。
极限平衡法分析结果表明：天然状态下，斜坡处
于稳定状态；暴雨状态下，斜坡失稳。芭蕉树滑坡的诱
发因素为“8·14”特大暴雨。
参考文献:
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刘佑荣，唐辉明．岩体力学[M]．武汉：中国地质大学出版[4]
社，1999
GEOMECHANICS MODEL AND THE TRIGGERS ANALYSIS
OF THE BAJIAOSHU LANDSLIDE, AILAO MT.
LI Chuan-bao, XU Cai-feng
（China Railway Siyuan Survey and Design Group CO., LTD. Wuhan 430063, China）
Abstract :The Bajiaoshu landslide occurred at the north foot of the Ailao Mt., Yunnan Province on 14th August,
2004 . Th is paper gave a de ta i l ed desc r ip t ion o f the bas ic eng ineer ing geo log ica l f ea tu res o f the l ands l ide ,
summarized a geomechanics model of the landsl ide to form, and made an analysis of the s tabi l i ty of s lope in
natural state and rainstorm using limit equilibrium method. The results indicated that the Bajiaoshu slope could
maintain stabili ty in natural state and would be instable and slide under the action of rainstorm.
Keywords : landslide; geomechanics model; rainstorm
李传宝,等：哀牢山芭蕉树滑坡地质力学模型及诱因分析
图4 斜坡力学分析简图
Fig. 4 Diagram for mechanical Analysis of the slope
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