關(guān)于滑坡區(qū)工程勘察的方法討論

任秀芳 成 潔

(西北綜合勘察設(shè)計(jì)研究院，陜西西安 710003)

0 引言

滑坡是斜坡上大量土體或巖體由于地下水或地表水的滲入，在重力作用下沿一定的滑動(dòng)面整體緩慢下滑的現(xiàn)象[1]。滑坡發(fā)生的速度每年有1 m～2 m至數(shù)十米。山體滑坡不僅造成一定范圍內(nèi)的人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失，還會(huì)對(duì)附近道路交通造成嚴(yán)重威脅。那么如果我們?cè)谝巴獾墓こ痰刭|(zhì)勘察中，經(jīng)過(guò)地質(zhì)調(diào)繪發(fā)現(xiàn)工作區(qū)域周?chē)嬖诨碌目赡?，我們的工作步驟以及方法重點(diǎn)是什么，下面筆者以工程實(shí)例說(shuō)明。

1 工程概況

2010年5月中旬，受某縣城建局的委托，我院對(duì)其擬建的五棟住宅樓、兩個(gè)亭子及兩個(gè)雕塑進(jìn)行詳細(xì)勘察階段的巖土工程勘察[2]。根據(jù)對(duì)場(chǎng)地周?chē)恼{(diào)查與訪問(wèn)，發(fā)現(xiàn)擬建場(chǎng)地東側(cè)發(fā)育大型牽引式滑坡體。針對(duì)目前的現(xiàn)實(shí)地質(zhì)環(huán)境條件，筆者首先對(duì)滑坡做一詳細(xì)的調(diào)查分析，通過(guò)分析滑坡的地質(zhì)特征最后確定其主滑動(dòng)方向是否會(huì)對(duì)我們的工作區(qū)域構(gòu)成威脅，為下一步更好的開(kāi)展勘察工作做好準(zhǔn)備。

2 滑坡地形

通過(guò)總體觀察，該滑坡地形總體趨勢(shì)由東南向西北呈臺(tái)階狀傾斜，主滑段稍緩坡率約為15°～20°，后壁附近地勢(shì)較陡，坡率約為30°～40°。由于人類(lèi)修筑梯田和頻繁農(nóng)耕，滑坡后壁、側(cè)壁模糊不清，滑坡后壁裂縫難覓。但地形陡坎有增多、增高現(xiàn)象，前緣附近樹(shù)木具馬刀樹(shù)、醉漢林現(xiàn)象，電桿也因滑坡活動(dòng)而東倒西歪。

3 滑體物質(zhì)組成

該滑坡主要由黃土構(gòu)成，前緣可見(jiàn)強(qiáng)風(fēng)化砂巖堆積物，巖體破碎，裂隙發(fā)育，層理傾向北西，傾角15°～20°，與周?chē)€(wěn)定基巖的水平層理差異明顯。除此之外，滑坡前緣附近土體飽和、濕潤(rùn)，場(chǎng)地東部裸露基巖以細(xì)粒結(jié)構(gòu)砂巖為主，上部土體飽和帶厚度約為1.5 m～2.0 m。表明該滑坡前緣和主滑段滑動(dòng)面處在基巖頂面附近，具明顯的飽和軟弱黃土帶狀分布特征，其傾角約為3°～5°。

4 滑體裂縫

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，滑坡前緣附近分布的窯洞變形嚴(yán)重。部分窯洞門(mén)窗嚴(yán)重?cái)D壓變形扭曲，墻體向屋內(nèi)凸出，炕和地面受剪拱隆，部分窯洞房屋地面裂縫寬達(dá)1 cm～3 cm，墻面明顯張裂;部分窯洞除上述墻體張裂、地面隆起外，院內(nèi)水井井口明顯錯(cuò)位(見(jiàn)圖1)。表明該滑坡近年活動(dòng)的前緣剪出口位于上述窯洞附近，且埋藏甚淺，約為1 m～2 m。通過(guò)以上分析可得出滑坡的主滑動(dòng)方向。

5 滑坡形成機(jī)理

該滑坡應(yīng)該是以河流二級(jí)階地為基座，下伏基巖平緩，略向河槽傾斜;前緣陡立，基巖裸露、臨空，使得坡腳剪應(yīng)力增高;后緣處在二、三級(jí)階地交替部位，地形坡率較大，坡頂、坡面張應(yīng)力易集中，往往形成一系列近似平行于斜坡走向的張性裂縫，為滑坡的形成和發(fā)展創(chuàng)造了外部條件。下伏基巖隔水、上覆厚層黃土順坡堆積，以及黃土特有的大孔性、近垂直的節(jié)理裂隙發(fā)育及遇水結(jié)構(gòu)性迅速破壞等特點(diǎn)，為滑坡的產(chǎn)生提供了內(nèi)部條件。在暴雨氣候條件下，大量地表水沿坡面、坡頂張裂隙滲入，并在下伏基巖面附近匯集形成飽和帶，使土體單位體積重量增大，膠結(jié)物溶解，土顆粒吸附力減弱，強(qiáng)度大幅降低。除此之外，地下水在土體裂縫中引起的動(dòng)水壓力及地下水順坡排泄產(chǎn)生的滲透力與巖土軟弱結(jié)構(gòu)面等的空間不利組合使黃土自然斜坡穩(wěn)定性顯著降低，并逐漸演化為滑坡。

圖1 窯洞房屋裂縫

6 滑坡穩(wěn)定性與發(fā)展趨勢(shì)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，自從1998年大雨之后，滑坡前緣附近分布的窯洞逐步開(kāi)始出現(xiàn)不同程度的變形開(kāi)裂現(xiàn)象，且具“大雨大滑，小雨小滑，不雨不滑”特征。表明該滑坡目前處于極限平衡狀態(tài)附近，其活動(dòng)形式以蠕動(dòng)變形為主，其活動(dòng)性主要受控于氣候降雨，具有時(shí)快時(shí)慢時(shí)而休止特征。若遇強(qiáng)度大的連續(xù)降水與前緣不當(dāng)挖方卸荷，其穩(wěn)定性將會(huì)顯著降低，蠕動(dòng)變形速率加快，有誘發(fā)滑體局部快速剪出或整體失穩(wěn)可能性。

通過(guò)以上綜合分析可知，滑坡的主滑方向應(yīng)該就在我們勘察工作區(qū)域的上方，即擬建場(chǎng)地地處上述滑坡前緣堆積區(qū)。顯然，其安全性受控于上述滑坡穩(wěn)定性。而且通過(guò)走訪群眾以及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的結(jié)果可知，滑坡目前處于極限平衡狀態(tài)附近，其活動(dòng)形式以蠕動(dòng)變形為主。其穩(wěn)定性隨著雨水入侵將遭到嚴(yán)重破壞，甚至未來(lái)有可能發(fā)展為整體失穩(wěn)的狀態(tài)，所以我們建議:

1)首先對(duì)擬建場(chǎng)地東側(cè)滑坡進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)工程地質(zhì)勘察，詳細(xì)查明滑體、滑床及周?chē)馏w物質(zhì)組成、物理力學(xué)性質(zhì)等，判定滑坡范圍、滑動(dòng)方向、滑動(dòng)面(帶)埋藏深度等滑坡要素特征，定量評(píng)價(jià)滑坡穩(wěn)定性，預(yù)測(cè)其發(fā)展趨勢(shì)，推薦經(jīng)濟(jì)合理的治理方案。2)建立健全完善的滑坡變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，掌握滑坡變形速率和活動(dòng)規(guī)律，及時(shí)做好滑坡預(yù)報(bào)工作，以便發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)解決。3)滑坡前緣禁止挖方，避免減小滑坡抗力。4)在確?；麦w上方和兩側(cè)斜坡穩(wěn)定前提下，結(jié)合工程建設(shè)在滑坡體主滑段上削方卸載，有效減輕主滑段滑體重量，提高滑坡穩(wěn)定性。5)采用灰土或素土分層回填夯實(shí)滑坡體上的滑坡裂縫、落水洞等，并在滑坡體周?chē)突麦w上設(shè)置防滲截、排水溝，有效疏導(dǎo)地表水，防止地表水匯集，沿滑坡裂縫滲(流)入，使滑體重量增大、滑動(dòng)面抗剪強(qiáng)度降低，從而加劇滑坡活動(dòng)。6)在滑坡前緣附近適當(dāng)部位采取抗滑樁、抗滑擋墻、預(yù)應(yīng)力錨索或反壓等治理工程措施，提高滑坡穩(wěn)定性。

7 結(jié)語(yǔ)

由此我們可以得出如果工程勘察區(qū)域位于滑坡地段，首先要對(duì)滑坡做野外的分析調(diào)查，查明其主滑動(dòng)方向以及滑坡的穩(wěn)定性及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，是否會(huì)對(duì)勘察區(qū)域造成進(jìn)一步威脅，如若沒(méi)有威脅可不考慮滑坡的存在，如果將造成威脅，我們應(yīng)該對(duì)滑坡進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)細(xì)致的巖土工程勘察，判定滑坡范圍、滑動(dòng)方向、滑動(dòng)面(帶)埋藏深度等滑坡要素特征，定量評(píng)價(jià)滑坡穩(wěn)定性，預(yù)測(cè)其發(fā)展趨勢(shì)，推薦經(jīng)濟(jì)合理的治理方案及其預(yù)防措施。

[1] 馬有良.地貌學(xué)及第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)[M].北京:地質(zhì)出版社，2000.

[2] 西北綜合勘察設(shè)計(jì)研究院.子長(zhǎng)縣涼水灣進(jìn)出口雕塑及住宅樓巖土工程勘察報(bào)告[R].2010.