第2章 千将坪滑坡地质力学模型
2.1 滑坡运动过程及特征
2.1.1 滑坡变形破坏过程
三峡水库于2003年6月1—10日完成第一期135m高程蓄水，千将坪村青干河库水面由高程92m升高至135m。
6月21日至7月11日，千将坪地区发生强降雨，总降雨量为162.7mm。
2003年6月13日，后缘高程400m左右即开始出现断续拉张裂缝，随着滑坡变形加剧裂缝逐步扩张，至7月12日，拉张裂缝出现弧形贯通，张开宽约2m，深约2m。
7月1日起，平行岸坡的硅厂公路（高程200m）出现顺公路走向的断续的毫米级细裂缝，不易为人们所觉察。
7月12日深夜11时许，千将坪村二组和四组所在山体岸坡多处出现明显裂缝，且裂缝急剧张开，岸坡山体晃晃欲坠。当地政府紧急组织滑坡所在地的居民和工厂撤离。一时间，救灾指挥所的高音喇叭声、搬运撤离的汽车笛声、居民匆忙撤离的呼号声、山体撕裂的呼啸声交织混杂在千将坪村的夜空。
约1h后，7月13日零时20分，千将坪村二组和四组山体剧烈启动，呈整体高速下滑，滑坡整体下滑历时约1min。滑坡整体下滑后，出现小规模二次滑坡，滑坡后缘和两侧局部出现牵引下滑体，5min后，滑坡停止，山体恢复平静。
滑坡过程中，有居民14人来不及逃离，被滑坡吞噬；位于青干河中的22条渔船被滑坡涌浪掀翻，14个渔民遇难。
滑坡过后，房屋倒塌、厂房摧毁、交通中断、青干河堵塞，见图2.1～图2.8。
图2.1 滑坡全貌
图2.2 滑坡侧视图
图2.3 滑坡内地貌地物破坏情景
图2.4 滑坡堵江情景
图2.5 滑坡东侧边界残存的半间房屋
图2.6 滑坡内平直移动、尚未倾倒的楼房
图2.7 青干河南岸滑坡堆积区地层反翘
图2.8 河流卵砾石随滑坡堆积于青干河南岸坡上
千将坪滑坡损失巨大，据秭归县统计，千将坪村二组、四组村民连同被毁企业的职工共1200人无家可归，14人死亡，10人失踪，19人受伤。农户房屋倒塌346间，损毁农田1067亩，其中柑橘园367亩，涌浪导致附近5个村毁坏农田120亩。年产值7000万～8000万元、税收300万～400万元的沙镇溪镇金属硅厂、页岩砖厂、装卸运输公司、建筑公司四家企业毁于一旦，直接经济损失5736万元以上。省道宜昌至巴东公路在滑坡区内被毁，交通中断，输变电线路5条共计长20.5km、变压器2台被损坏，22条停泊在码头的渔船被毁，山林植被局部破坏。
2.1.2 滑坡规模
滑坡宽度一般为410～480m，最宽处位于下部平台，宽521m；滑坡最大长度自后缘三角滑壁至青干河南岸滑坡堆积体为1080m；滑坡平面面积0.52km2。
滑坡厚度：中后部20～30m，中前部40～50m，最大厚度59m。
滑坡体积：1542万m3。
入水方量：266万m3。
2.1.3 滑动方向
根据后缘滑壁产状及滑坡下部平台纵、横裂缝变形形迹在平面上判断滑坡主滑方向。
中后部：高程180m以上，滑坡滑移方向135°～140°左右。
中前部：高程180m以下，受滑床面的控制，滑坡滑动方向向东偏移至110°～120°。
2.1.4 滑距
根据滑坡滑动前后地貌、地物标志的对比，判断滑坡的滑距。滑坡滑动将滑坡区内的秭巴省道及其他乡镇公路错断，是最为明显的判断滑距标志。分析表明，西部滑体较东部滑体滑距大。
东部滑距：160～180m；西部滑距：220～240m。
2.1.5 滑速
千将坪深层岩质滑坡1～5min之内完成滑动，其滑动经历了启动—加速—（受阻）减速—停止的滑动过程。
（1）滑坡启动速度v0。
按照计算滑坡启程剧动初始公式，求得v0=2.20m/s。
（2）滑坡最大滑速vmax。
1）地震台网监测分析成果。据三峡微震台网监测资料，千将坪滑坡最大滑速为16m/s。
2）根据能量守恒定律计算分析。根据能量守恒定律，导出最大滑速公式。
可得滑体滑速
式中：m为滑体质量，t；mw为滑体滑动过程中排开水的质量，t；v0为滑坡启动速度，m/s；v为滑坡即时滑动速度，m/s；α为滑坡平均坡角，（°）；φ为滑带平均内摩擦角，（°）；c为滑带平均黏聚力，103Pa；L为滑动距离，滑坡启动点—受阻爬坡开始处（最大滑速处），m；H为滑体下滑高度，m；hw为涌浪高度，m。
计算参数及成果见表2.1。
表2.1 千将坪滑坡最大滑速计算参数及成果表
理论计算千将坪滑坡最大滑速vmax为17.66m/s。
3）综合分析。上述两种方法分析计算结果较为接近。能量守恒计算方法中，计算公式为近似公式，滑体质心落差计算也存在误差。因此，比较分析认为，微震台网监测资料及其分析计算结果更精确一些。
所以，综合分析结果，千将坪滑坡最大滑速为16m/s。
2.1.6 滑坡涌浪
（1）涌浪实测。
涌浪高度可从两岸植被被水流冲蚀痕迹的最大高度量测，滑坡体处涌浪高度为23～25m （理论计算24.5m）；下游0.7km处的青干河大桥处涌浪高度7.4m（图2.9）；下游1km处的锣鼓洞河口涌浪高度6m，在该河口的锣鼓洞上游1km 处有渔船被涌浪掀翻。
图2.9 下游0.7km处的青干河大桥处涌浪高度7.4m
（2）理论计算。
本次计算采用美国土木工程协会建议的推算法。首先计算滑坡体滑动前后的重心位置及面积（要求滑动前后的面积相等），根据重心位置计算重心距离水面的高度H，然后根据坡长确定坡体的平均厚度Hs，再根据水位线确定水深Hw，最后预测滑坡的涌浪高度。
参看波浪特性分区图2.10，首先根据滑坡相对滑速和Hs/Hw，确定波浪所属的分区。
令
，为相对值，无量纲，表示为相对滑速，式中，Hw为水深，m；g为重力加速度，m/s2。
然后计算Hs/Hw（无量纲），Hs为下滑体的平均厚度，m。
再根据前面计算的相对滑速Vr，查看滑坡涌浪预测图2.11，确定Hmax/Hs，其中Hmax即为滑坡的预测涌浪高度。
其中，图2.11（a）得到的是滑坡体入水处的最大涌浪高度预测值，而与入水处距离X处的涌浪高度还需计算Xr=X/Hw，再根据图2.11（b）预测距离X处的最大涌浪高度。计算结果见表2.2。
图2.10 波浪特性分区图
图2.11 滑坡涌浪预测图
表2.2 涌浪计算成果表
续表
