徐黎明,王 清,陳劍平,欒 海,周福軍
1.吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院,長春 130026 2.吉林省公路勘測設(shè)計(jì)院,長春 130021
二密滑坡形成機(jī)制
徐黎明1,王 清1,陳劍平1,欒 海2,周福軍1
1.吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院,長春 130026 2.吉林省公路勘測設(shè)計(jì)院,長春 130021
二密滑坡原是穩(wěn)定的古滑坡體。由于不合理的人為開挖路基、降雨和地下水等因素,誘使古滑坡體重新滑動(dòng),影響高速公路的正常施工和人們的安全。通過現(xiàn)場調(diào)查、鉆探、物探等勘察手段,查明了滑坡區(qū)的地形地貌、地層巖性和物質(zhì)結(jié)構(gòu);根據(jù)所得地質(zhì)資料確定了滑動(dòng)面所在位置,計(jì)算其穩(wěn)定性,重點(diǎn)分析該滑坡的形成機(jī)制。經(jīng)過數(shù)值分析得出,在古滑坡體下部開挖路基是此滑坡形成的主要原因。目前此滑坡處于擠壓—初滑階段,需及時(shí)采取有效的綜合措施進(jìn)行治理。
滑坡;古滑坡;形成機(jī)制;數(shù)值分析
我國是亞洲乃至世界上滑坡災(zāi)害最為嚴(yán)重的地區(qū)之一,特別是20世紀(jì)80年代以來,隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的恢復(fù)與高速發(fā)展及自然因素的影響,滑坡災(zāi)害呈逐年加重趨勢[1]。滑坡已成為發(fā)生頻率最高、損失最大的地質(zhì)災(zāi)害類型[2],嚴(yán)重地威協(xié)國家財(cái)產(chǎn)和人民的生命安全?;碌男纬?、變形機(jī)制及穩(wěn)定性研究一直是滑坡災(zāi)害研究的核心和熱點(diǎn)問題。
滑坡處在特定的地質(zhì)環(huán)境中,影響滑坡穩(wěn)定性的因素多種多樣,滑坡的變形失穩(wěn)是內(nèi)外因素共同作用的結(jié)果。有利的地形地貌條件、巖土體的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)構(gòu)造是滑坡發(fā)育的最根本原因,水的作用、地震和人類工程活動(dòng)是誘導(dǎo)和加速滑坡產(chǎn)生的外部因素[3]。20世紀(jì)80年代以來,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人類工程活動(dòng)越來越頻繁,尤其是大規(guī)模的人類工程活動(dòng)導(dǎo)致地球環(huán)境日益惡化,人類活動(dòng)已成為誘導(dǎo)滑坡頻繁發(fā)生的主要因素?;碌男纬刹皇菃我蛩赜绊懙慕Y(jié)果,而是多種因素共同作用下的綜合效應(yīng)[4],各種因素的動(dòng)態(tài)變化,決定了滑坡形成機(jī)制十分復(fù)雜。
眾多學(xué)者對(duì)滑坡的形成機(jī)理進(jìn)行了研究,提出了各種不同的研究方法,歸納起來,分為地質(zhì)分析、物理模擬和數(shù)值模擬3種[5]。地質(zhì)分析屬于反分析方法,根據(jù)滑坡的當(dāng)前狀態(tài)、所處環(huán)境以及當(dāng)前的一些變形破壞跡象來研究滑坡的形成機(jī)理;物理模擬采用相似的材料,模擬滑坡演變過程中有關(guān)因素的改變來再現(xiàn)滑坡的形成破壞過程,進(jìn)而分析其力學(xué)機(jī)制;數(shù)值模擬則是依靠現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù),建立地質(zhì)體模型,通過數(shù)值計(jì)算來解決地質(zhì)問題。
二密滑坡位于鶴大高速公路通化路段二密鎮(zhèn)一帶。2010年5月中旬在路段施工開挖過程中部分路段邊坡發(fā)生滑動(dòng)破壞,并在山體上部發(fā)現(xiàn)較多的張開裂隙,并有繼續(xù)發(fā)展的趨勢,嚴(yán)重影響高速公路的正常施工和人們的安全。通過現(xiàn)場調(diào)查和工程地質(zhì)勘察,查明了二密滑坡的地形地貌、地質(zhì)結(jié)構(gòu)及滑動(dòng)面所在位置,通過現(xiàn)場的位移監(jiān)測研究其變形特征,根據(jù)其地形地貌、巖土體的工程地質(zhì)性質(zhì)分析此滑坡的形成機(jī)制,運(yùn)用GeoStudio的SIGMA模塊對(duì)此滑坡進(jìn)行有限元模擬,通過分析分步開挖過程中滑坡體內(nèi)應(yīng)力及位移的變化規(guī)律來驗(yàn)證對(duì)此滑坡的成因分析。
二密滑坡位于吉林省東南部、通化縣二密鎮(zhèn)的東南側(cè),該區(qū)屬中溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū),四季變化明顯,春季干燥多風(fēng),夏季炎熱多雨,秋季涼爽,晝夜溫差大,冬季漫長而寒冷,年平均降雨量798.1 mm,多集中在每年的7、8月份。
滑坡區(qū)處于天山—陰山東西向復(fù)雜構(gòu)造帶,為典型的切割剝蝕低山地形,山地下部為河谷地貌?;掳l(fā)育在二密河右岸,河流一級(jí)階地寬180~240 m,后緣高程420m左右。山體的西側(cè)發(fā)育豬圈溝,山體下部走向由東北轉(zhuǎn)向南東,與河流流向基本一致,山體總體呈北北東向展布,滑坡所在的斜坡傾向北西。山頂最高高程為697m,515m高程以上坡度19°左右,475~515m高程地形較平緩,坡度10°~12°,510~515m高程出現(xiàn)南北向長190m、東西寬100m平臺(tái),坡度為3°,425~475m高程坡度為14°~18°,總體呈現(xiàn)上陡、中緩、下陡的地形(圖1)。在滑坡區(qū)3-3剖面南側(cè)內(nèi)發(fā)育一條寬度約10m的斷層(圖1),走向N50°W,傾向SW,傾角80°。
圖1 二密滑坡平面圖Fig.1 Plan view of Ermi landslide
滑坡區(qū)第四系松散堆積物為坡積物和滑坡堆積物,巖性為碎石混合土,厚度1.00~8.18m。滑坡區(qū)基巖為上白堊系三棵榆組(K2sh)一套火山沉積巖系,由于火山噴發(fā)和沉積環(huán)境不同,巖相變化復(fù)雜,巖性主要為凝灰質(zhì)砂巖和角礫凝灰?guī)r?;w內(nèi)發(fā)育較多軟弱夾層(圖2),成分主要為粉泥質(zhì)物質(zhì)。
滑坡區(qū)地下水主要為孔隙潛水和基巖裂隙水,由大氣降水補(bǔ)給,向溝谷或河流排泄。
圖2 滑坡4-4剖面圖Fig.2 4-4section drawing of the landslide
表1 F1斷層兩側(cè)地表裂隙發(fā)育情況統(tǒng)計(jì)表Table 1 Statistical table of cracks in two sides of fault F1
鶴大高速公路通化路段路基開挖至463m左右時(shí),巖土體產(chǎn)生滑動(dòng)破壞,隨著時(shí)間的推移,裂縫逐漸增多、拉長,并且有繼續(xù)發(fā)展的趨勢。在整個(gè)滑坡區(qū)內(nèi)以F1斷層為界,斷層兩側(cè)滑坡體表現(xiàn)出明顯不同的變形特征:斷層北側(cè)地表裂縫比較發(fā)育,長度達(dá)40~50m,張開寬度可達(dá)20~30cm(圖3a);斷層南側(cè)地表裂縫發(fā)育較少,裂縫長度短,張開度窄(圖3b),斷層南側(cè)的地表裂縫中最大張開寬度僅15 cm。斷層兩側(cè)地表裂隙發(fā)育統(tǒng)計(jì)見表1。在滑坡區(qū)內(nèi)共設(shè)置20個(gè)位移監(jiān)測點(diǎn)(分布情況見圖1)監(jiān)測地表位移情況。斷層北側(cè)的監(jiān)測點(diǎn)累計(jì)水平位移均很大,為14cm以上,最大累計(jì)水平位移點(diǎn)位于4-4剖面附近的11號(hào)點(diǎn),達(dá)29.8cm。斷層南側(cè)的地表位移要比斷層北側(cè)的小很多,其中累計(jì)水平位移最大的18號(hào)點(diǎn),位移僅4.4cm,并且未出現(xiàn)深層滑動(dòng)現(xiàn)象,僅是淺表層的微小變形。由于斷層兩側(cè)表現(xiàn)出這樣不同的變形特征,可以將此滑坡分為2個(gè)區(qū):滑坡Ⅰ區(qū)和滑坡Ⅱ區(qū),斷層北側(cè)為Ⅰ區(qū),斷層南側(cè)為Ⅱ區(qū)。圖4為滑坡Ⅰ區(qū)和滑坡Ⅱ區(qū)內(nèi)具有代表性的位移監(jiān)測點(diǎn)11號(hào)和18號(hào)點(diǎn)的累計(jì)水平位移監(jiān)測曲線。從位移監(jiān)測曲線中可以看出:滑坡Ⅰ區(qū)地表位移量大,并且位移量持續(xù)增大,有進(jìn)一步破壞的
圖3 滑坡區(qū)內(nèi)地表裂隙照片F(xiàn)ig.3 Photographs of cracks
可能;滑坡Ⅱ區(qū)地表位移量很小,只在路基開挖初期發(fā)生微小變形,隨時(shí)間的推移,位移量不再增大,已逐漸穩(wěn)定。根據(jù)以上滑坡變形特征可知,滑坡Ⅰ區(qū)是此滑坡區(qū)的主體,為此滑坡體的主要活動(dòng)區(qū)域,所以滑坡Ⅰ區(qū)應(yīng)是此滑坡評(píng)價(jià)分析的重點(diǎn)區(qū)域。
滑坡的地表多處出現(xiàn)滲水現(xiàn)象,這表明滑坡體的巖體結(jié)構(gòu)較為破碎?;聟^(qū)內(nèi)地形呈現(xiàn)中部平緩,上、下部相對(duì)較陡的地貌,為古滑坡的不協(xié)調(diào)地貌形態(tài)。
圖4 累計(jì)水平位移監(jiān)測曲線Fig.4 Curves of accumulated horizontal displacement
滑坡區(qū)內(nèi)巖體可以明顯地分為兩層:大約22m深度以上巖體結(jié)構(gòu)破碎松散,巖體明顯破碎,巖心長度多小于10cm,RQD值多為10%以下,屬于裂隙發(fā)育、質(zhì)量極差的強(qiáng)風(fēng)化巖體,其中還發(fā)育連續(xù)性較好的粉泥質(zhì)軟層;大約22m深度以下的巖體成層性好,巖心長度多為20~30cm,甚至更長,巖體RQD值一般為70%以上,巖體結(jié)構(gòu)完整密實(shí)。這種情況可以從鉆孔的巖心照片(圖5)上得到直觀的認(rèn)識(shí)。根據(jù)巖心分析,鉆孔ZK08破碎巖體與完整巖體的分界處即為滑動(dòng)面,深度約為22~23m。根據(jù)多個(gè)鉆孔的資料也表明:滑坡體范圍內(nèi)巖層具有一定的層面特征,但淺表部巖層已經(jīng)受到應(yīng)力松馳的變動(dòng),成層性不好,20m左右深度以下的巖層,單層厚度大,鉆探表明該層厚度大于30m。電法勘探結(jié)果(圖6)亦表明,在地表以下20m左右?guī)r體為低密度的物質(zhì)(圖6中450~460m深處顏色較淺部分),并且物探結(jié)果還顯示了在第2剖面與第3剖面之間發(fā)育一斷層,即圖1中的斷層F1。
圖5 ZK08 22m深度巖心照片F(xiàn)ig.5 Core photographs of ZK08at depth of 22m
滑坡區(qū)呈現(xiàn)的中部平緩,上、下部相對(duì)較陡的地貌為古滑坡地貌,滑坡區(qū)內(nèi)的第四紀(jì)松散堆積物絕大部分為滑坡堆積物。鉆孔資料和物探結(jié)果均表明,在20m左右深度處巖體結(jié)構(gòu)發(fā)生突變,上部巖體極其松散,下部巖體結(jié)構(gòu)完整。所以根據(jù)地形地貌、堆積物特性及地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征判定滑坡區(qū)范圍內(nèi)20m左右深度內(nèi)的破碎巖體屬于古滑坡體。20m左右深度的破碎巖體和完整巖體的分界面就是古滑坡體的底界。該界面大約以8°的傾角傾向坡外。
圖6 物探結(jié)果圖Fig.6 Resault of geophysical exploration
目前用于滑坡穩(wěn)定性分析的方法大體上可分為非確定性方法和確定性方法兩大類。非確定性方法主要有模糊數(shù)學(xué)分析法、灰色理論分析法、灰色模糊綜合法及概率分析法等;確定性分析方法包括極限分析法和極限平衡法。極限平衡法是滑坡穩(wěn)定性分析計(jì)算的主要方法,也是工程實(shí)踐中應(yīng)用最多的一種方法[5]。極限平衡法包括瑞典圓弧法、畢肖普法、簡布法和薩爾瑪法等,每種方法均有其特定的適用條件。經(jīng)過詳細(xì)勘察,此滑坡的滑動(dòng)面位置已基本調(diào)查清楚(圖2),是非圓弧形滑坡,簡布法適用于非圓弧形滑動(dòng),故采用簡布法進(jìn)行極限平衡穩(wěn)定性計(jì)算?;w中含有多個(gè)軟弱夾層,且軟弱夾層連續(xù)性較好,滑坡沿著軟弱夾層滑動(dòng),所以滑動(dòng)面的抗剪強(qiáng)度參數(shù)采用軟弱夾層的抗剪強(qiáng)度參數(shù)。通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)確定軟弱夾層的抗剪強(qiáng)度參數(shù)內(nèi)聚力c為8kPa,內(nèi)摩擦角φ為11°。滑體內(nèi)各種材料的重度值見表2。通過Geoslope軟件的Slope模塊指定的滑動(dòng)面位置采用簡布法計(jì)算的滑坡安全系數(shù),滑動(dòng)面、第一潛在滑動(dòng)面和第二潛在滑動(dòng)面的安全系數(shù)分別為0.981、1.119和1.116。根據(jù)計(jì)算結(jié)果分析可知:潛在第一、第二滑動(dòng)面的安全系數(shù)均大于1.1,尚比較穩(wěn)定;深層軟弱夾層的安全系數(shù)最小,且小于1,為最危險(xiǎn)滑動(dòng)面。
表2 模型各材料物理力學(xué)參數(shù)取值Table 2 Physical and mechanical parameters of every materials in model
此滑坡原是一個(gè)處于穩(wěn)定狀態(tài)的古滑坡,但是滑坡體內(nèi)巖體結(jié)構(gòu)破碎,巖層走向基本平行山坡,緩傾坡外,并且?guī)r層內(nèi)含有較多的軟弱夾層,抗剪強(qiáng)度較低,基本順層分布,所以此古滑坡很容易在地震、強(qiáng)降雨和人類活動(dòng)等因素的影響下復(fù)活,開始重新滑動(dòng)。
由圖1可以看出,高速公路路線正好通過原古滑體的下部,在此部位進(jìn)行公路路基開挖起到了開挖坡角的作用。該古滑體的巖體結(jié)構(gòu)破碎,并且古滑面緩傾坡外,路基開挖后,靠近路基的破碎巖體失去支撐,開始滑動(dòng),導(dǎo)致滑坡后緣出現(xiàn)拉應(yīng)力,產(chǎn)生拉裂縫。古滑坡體大部分在滑坡Ⅰ區(qū),由于路基開挖使滑坡體下部失去支撐,滑坡體內(nèi)進(jìn)行應(yīng)力調(diào)整,導(dǎo)致山體上部出現(xiàn)裂縫。此時(shí)正值雨季,滑坡體巖石結(jié)構(gòu)破碎,滲透性好,山體出現(xiàn)拉裂縫更有利于雨水的入滲,使滑體內(nèi)大部分的巖體處于飽和狀態(tài)。滑面以下的巖體完整性好,透水性相對(duì)較弱,入滲的地下水會(huì)在滑面附近集中,產(chǎn)生滲流,由于軟化作用和潤滑作用,使得滑動(dòng)面抗剪強(qiáng)度降低[6-7],加速滑坡的變形破壞?;垄騾^(qū)位于古滑坡體的邊界,滑面位置較淺,古滑坡體體積小,從圖1中可以看出路基開挖已經(jīng)挖掉大部分古滑坡體,所以滑坡Ⅱ區(qū)僅發(fā)生淺表層的變形破壞。斷層F1隔開了滑坡Ⅰ區(qū)和滑坡Ⅱ區(qū),斷層寬度內(nèi)巖體結(jié)構(gòu)破碎,所以當(dāng)滑坡Ⅰ區(qū)內(nèi)的蠕滑體下滑時(shí)受到破碎帶的影響不會(huì)牽引滑坡Ⅱ區(qū)內(nèi)的巖體產(chǎn)生滑動(dòng),滑坡Ⅱ區(qū)已處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。
綜上所述,原古滑坡體的存在,上部松散、下部完整的巖體結(jié)構(gòu)是此滑坡產(chǎn)生的內(nèi)在因素;而在古滑坡體下部人為的開挖路基是造成古滑坡復(fù)活的直接外因,導(dǎo)致此滑坡的滑動(dòng)。夏季集中降雨、地表水入滲使得滑動(dòng)帶巖體結(jié)構(gòu)松散、軟化、抗剪強(qiáng)度降低,加速了此滑坡的滑動(dòng)破壞。目前此滑坡處于擠壓-初滑階段,如不及時(shí)采取支護(hù)治理措施,滑動(dòng)面將會(huì)貫通,產(chǎn)生進(jìn)一步的快速滑動(dòng)破壞。
根據(jù)前文分析,高速公路路基開挖是造成此滑坡開始滑動(dòng)的直接原因。此路基分3步進(jìn)行開挖,4-4剖面為此滑坡主滑線所在位置,所以選取4-4剖面。根據(jù)勘察獲得的地質(zhì)資料,通過GeoStudio的SIGMA模塊模擬路基的開挖過程,考慮只在重力作用下,研究高速公路路基開挖過程中斜坡體內(nèi)巖體結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)力的變化規(guī)律,為此滑坡的成因分析提供可靠的參考依據(jù)。
6.1 計(jì)算模型與參數(shù)選取
為了減小模型邊界效應(yīng)的影響,所建模型邊界大于滑坡邊界[8]:X軸方向長度為235m,Y軸方向長度為68m。
整個(gè)模型分為4種材料,分別為碎石混合土、凝灰質(zhì)砂巖、角礫凝灰?guī)r和軟弱夾層。各材料的力學(xué)參數(shù)取值見表2。計(jì)算模型中各材料均按彈塑性材料考慮[9-10]。
模型以地表為自由邊界。根據(jù)滑坡實(shí)際情況,對(duì)模型的左右兩邊施加水平約束;對(duì)模型的底邊施加水平約束和豎直約束,即雙向約束(圖7)。采用三角形單元對(duì)模型進(jìn)行離散,離散后的滑坡有限元網(wǎng)格模型見圖7。其中:第一層為碎石混合土,第二層為凝灰質(zhì)砂巖,第三層為角礫凝灰?guī)r,彎曲條帶為軟弱夾層。
圖7 4-4剖面有限元計(jì)算模型(開挖前)Fig.7 4-4profile calculation model of three-dimensional finite element(before excavating)
圖8 4-4剖面剪應(yīng)力等值線圖(單位:kPa)Fig.8 Shear stress diagram of 4-4contour map
6.2 計(jì)算結(jié)果分析
應(yīng)力分析 圖8為4-4剖面開挖前以及三步開挖之后的剪應(yīng)力等值線圖。第一步開挖是挖除地表的碎石混合土,由于碎石混合土的厚度并不大,所以第一步開挖對(duì)于斜坡體內(nèi)的應(yīng)力分布影響并不大,主要的變化是剪應(yīng)力方向在滑坡后緣的局部小范圍內(nèi)產(chǎn)生偏轉(zhuǎn),出現(xiàn)負(fù)值。第二步開挖之后,剪應(yīng)力在開挖坡角處產(chǎn)生明顯的應(yīng)力集中,最大剪應(yīng)力值從開挖前的50kPa增長為65kPa,在滑坡后緣,剪應(yīng)力方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)的范圍與第一步開挖相比沒有繼續(xù)擴(kuò)大。第三步開挖之后,在開挖坡角處剪應(yīng)力集中現(xiàn)象更加顯著,最大剪應(yīng)力值達(dá)80kPa。在滑坡后緣剪應(yīng)力方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)的范圍明顯擴(kuò)大,剪應(yīng)力值也有所增加,增加到-10kPa,開挖深度處恰是軟弱夾層所在位置。剪應(yīng)力在開挖坡角處產(chǎn)生應(yīng)力集中,而軟弱夾層抗剪強(qiáng)度較低,當(dāng)剪應(yīng)力值增大之后軟弱夾層很容易產(chǎn)生剪切破壞。經(jīng)以上分析可知:隨路基的逐步開挖,開挖路基邊坡的坡角處逐漸產(chǎn)生應(yīng)力集中,剪應(yīng)力值越來越大,路基開挖對(duì)此斜坡的穩(wěn)定性影響顯著。
變形分析 圖9為4-4剖面路基開挖之前及三步開挖之后X軸方向的位移等值線圖。第一步開挖之后,由于挖除的碎石混合土厚度不大,開挖對(duì)于斜坡體的水平位移影響很小,僅最大位移量增加了0.5cm;第二步開挖之后,滑坡體的水平位移量明顯增加;第三步開挖之后,滑坡體的水平位移更加顯著,最大位移產(chǎn)生在開挖路基邊坡的中部,位移量達(dá)14cm,此結(jié)果與實(shí)際觀測值基本一致,從而可知數(shù)值模擬的準(zhǔn)確性。
滑動(dòng)面分析 此滑坡內(nèi)存在3個(gè)軟弱夾層,均可能是滑動(dòng)面。根據(jù)極限平衡法的穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果可知,深層軟弱滑動(dòng)面為最危險(xiǎn)的滑動(dòng)面。通過數(shù)值模擬驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果,圖10為全部開挖之后的最大剪應(yīng)變速率等值線圖。剪應(yīng)變速率較大值明顯位于3個(gè)軟弱夾層所在位置,可見軟弱夾層均為潛在滑動(dòng)面。最深的軟弱夾層所在位置的剪應(yīng)變速率大于其上2層的軟弱夾層,為最先產(chǎn)生滑動(dòng)的滑動(dòng)面,這與穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果一致。剪應(yīng)變速率的最大值出現(xiàn)在深層滑動(dòng)面的后緣處,即滑坡后緣,這即為滑坡后緣產(chǎn)生裂縫的原因??梢钥闯?,滑坡后緣剪應(yīng)變速率較大,但滑動(dòng)面尚未貫穿,此滑坡處于擠壓-初滑階段。
圖9 4-4剖面X方向位移等值線圖(單位:cm)Fig.9 Xdisplacement diagram of 4-4contour map
圖10 4-4剖面最大剪應(yīng)變率等值線圖Fig.10 Maximum shear strain increment diagram of 4-4contour map
根據(jù)以上分析可知:高速公路路基開挖引起滑坡體內(nèi)應(yīng)力重分布。隨路基開挖的進(jìn)展,在路基邊坡坡角處剪應(yīng)力產(chǎn)生應(yīng)力集中,導(dǎo)致滑動(dòng)面附近剪應(yīng)變?cè)龃?,從而滑坡體的水平位移隨路基的逐步開挖不斷增大,產(chǎn)生滑動(dòng),所以路基開挖是此滑坡產(chǎn)生滑動(dòng)的直接原因。最深處的軟弱夾層為滑動(dòng)面,滑動(dòng)面尚未貫穿,此滑坡處于擠壓-初滑階段。
鶴大高速公路通化路段二密滑坡原是穩(wěn)定的古滑坡。根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果分析,路基開挖以后,路基邊坡坡角處產(chǎn)生應(yīng)力集中,滑動(dòng)面附近應(yīng)變及位移明顯增大;由此可知,修建高速公路開挖路基誘使古滑坡復(fù)活,繼續(xù)產(chǎn)生滑動(dòng)。上部松散、下部完整的巖體結(jié)構(gòu)是此滑坡產(chǎn)生的內(nèi)在因素;人為的開挖路基是造成古滑坡復(fù)活的直接外因;集中降雨、地表水入滲加速了滑坡的滑動(dòng)破壞。目前此滑坡處于擠壓—初滑階段,必須及時(shí)采取支擋、排水等綜合措施進(jìn)行治理。
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Formation Mechanism of Ermi Landslide
Xu Li-ming1,Wang Qing1,Chen Jian-ping1,Luan Hai2,Zhou Fu-jun1
1.College of Construction Engineering,Jilin University,Changchun 130026,China 2.Jilin Highway Survey and Design Institute,Changchun 130021,China
Ermi landslide was a stable ancient slide.The ancient slide start to slide because of the effect of artificial road excavation,precipitation and ground water,which influence regular constructing of the expressway and safety of human life seriously.The topography and rock mass in the area of the landslide are ascertained by the means of field investigation,drilling,geophysical exploration and so on.The location of the slide plane is determined,and the stability of the landslide is calculated.Moreover,the formation mechanism of the landslide is studied.By numerical analysis,It is found that road excavation in the tail of the ancient landslide is main cause of the landslide.It is in the extrusion-primary creep stage.It must be treated by the means of supporting,draining and so on.
landslides;ancient landslide;formation mechanism;numerical analysis
book=2012,ebook=586
P642.22
A
1671-5888(2012) 04-1104-08
2011-09-09
國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(40872170,40472136);高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金項(xiàng)目(20090061110054)
徐黎明(1985-),男,博士研究生,主要從事工程地質(zhì)方面的研究,E-mail:421103138@qq.com
王清(1959-),女,教授,博士生導(dǎo)師,主要從事工程地質(zhì)方面的研究,E-mail:wangqing@jlu.edu.cn。