陳晶++李娟
摘 要:華山村1社滑坡位于南江縣長赤鎮(zhèn)境內(nèi),該滑坡是由第四系殘坡積堆積含碎石土覆蓋層沿基覆界面發(fā)生的后退式逐步破壞滑坡,目前滑坡體處于蠕動(dòng)狀態(tài)。該文從滑坡體的結(jié)構(gòu)特征及變形破壞特征分析滑坡的成因及變形機(jī)制,評價(jià)滑坡體的穩(wěn)定性。研究表明:滑坡體在天然情況下處于穩(wěn)定狀態(tài),而在暴雨、地震情況下處于不穩(wěn)定狀態(tài)。有必要對該滑坡進(jìn)行治理,建議采取抗滑樁對滑坡進(jìn)行治理。
關(guān)鍵詞:滑坡 滑坡特征 變形機(jī)制 穩(wěn)定性
中圖分類號:P642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)10(b)-0046-02
該文從華山村1社滑坡結(jié)構(gòu)以及賦存的地質(zhì)環(huán)境,結(jié)合2013年“7.17”暴雨后滑坡變形破壞跡象,分析滑坡變形破壞特征,評價(jià)預(yù)測到華山村1社滑坡的穩(wěn)定性,并提出相應(yīng)的治理措施。
1 研究區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件
1.1 滑坡區(qū)氣象水文條件
滑坡區(qū)位于南江縣長赤鎮(zhèn)華山村1社,地理坐標(biāo):東經(jīng)106°35′51″,北緯32° 11′51″,距離長赤鎮(zhèn)約6 km,距離南江縣縣城約60 km?;麦w內(nèi)有通鄉(xiāng)公路通至長赤鎮(zhèn),總體上交通較為便利。
研究區(qū)屬北亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候四川盆地東北邊緣區(qū),具明顯的立體氣候特征,山上山下氣候差異懸殊。海拔800 m以下,四季分明,氣候溫和,雨量充沛,大陸季風(fēng)氣候特征明顯,具春遲秋早而短,夏季無明顯高溫時(shí)段,光熱條件較好的特征。全縣年平均日照時(shí)數(shù)1563.1 h,年均氣溫16.2 ℃, 年均降水量1198.7 mm,蒸發(fā)量1438.8 mm,年均相對濕度72%。
1.2 研究區(qū)地質(zhì)構(gòu)造與地震
勘查區(qū)位于新華向斜北翼,無次級規(guī)模較大的褶皺及斷裂構(gòu)造發(fā)育,構(gòu)造相對簡單。巖層呈單斜構(gòu)造巖層,產(chǎn)狀為181 °∠22 °。區(qū)內(nèi)抗震設(shè)防烈度為Ⅵ度第二組,地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.40 s,地震動(dòng)峰值加速度為0.05 g。
1.3 滑坡區(qū)地形地貌
勘查區(qū)整體位于中切割剝蝕(侵蝕)-構(gòu)造中低山地貌區(qū)。勘查區(qū)內(nèi)海拔高程在714~591 m之間,相對高差約123 m。斜坡整體坡度約15~25 °,坡體均為居民耕地,陡坎與平臺交錯(cuò),陡坎坎高約2~4 m。
1.4 滑坡區(qū)地層巖性
研究區(qū)出露地層巖性為第四系殘坡積層(Q4dl+el)、滑坡堆積層(Q4del)、白堊系城墻巖群劍閣組(Kjh)淺灰色厚層—塊狀細(xì)粒含鈣質(zhì)長石石英砂巖及棕紅色泥質(zhì)砂巖。
1.5 滑坡區(qū)水文地質(zhì)條件
滑坡區(qū)地下水類型為基巖裂隙水和松散巖類孔隙水兩類。第四系松散層孔隙水和基巖裂隙水?;聟^(qū)內(nèi)無常年流水。
2 華山村1社滑坡災(zāi)害體特征
2.1 滑坡邊界、形態(tài)及規(guī)模特征
華山村1社滑坡呈不規(guī)則“簸箕”狀,滑坡后緣以基巖出露區(qū)下部陡坎及公路為界,右側(cè)邊界以地形陡緩劃分,左側(cè)邊界以田坎小路為界,小路上有基巖出露,劃定為滑坡的左側(cè)邊界?;虑熬壷辆用穹课萸安績杉壎缚蔡?。該滑坡縱向長度50~80 m不等,前緣呈不規(guī)則形狀,最寬約180 m,后緣變窄,約80 m,滑坡體面積約10500 m2。地形總體較緩,平均坡度約17 °,均為居民耕地,成坎狀階梯分布。該滑坡體的厚度約 2.0~6.0 m不等,中間厚,兩邊薄,體積約 4.52萬方,滑坡主滑方向約為186 °。屬于小型淺層土質(zhì)滑坡。
2.2 滑坡變形特征
華山村1社滑坡在2012年9月12日暴雨后開始出現(xiàn)大的變形跡象,此后,2013年暴雨后變形加大,居民房屋出現(xiàn)垮塌,居民院壩內(nèi)出現(xiàn)大的橫向變形裂縫等。典型裂縫有L1裂縫,據(jù)調(diào)查,L1裂縫為滑坡后緣第一排居民房屋背墻上發(fā)育,居民何鳳章家房屋。該裂縫為張拉裂縫,裂縫走向與滑向近似垂直狀,下部與地面橫向裂縫相連。L2裂縫為地面裂縫,在2012年9月暴雨后發(fā)生,據(jù)居民介紹,當(dāng)時(shí)裂縫寬度可達(dá)15 cm,深度約20 cm,延伸長度約8 m,此后居民恢復(fù)耕地將其填埋。裂縫走向130 °,與滑向呈60 °角相交(圖1,圖2)。
2.3 滑體、滑動(dòng)面及滑床特征
華山村1社滑坡滑體物質(zhì)也分為兩層描述,表層主要為耕植土,黃褐色為主,厚度約80 cm,種植玉米及部分水稻。下部主要粉質(zhì)粘土夾碎石組成,呈棕紅色,稍濕,可塑狀-軟塑狀,局部夾少量碎石,石質(zhì)成分主要為砂巖,粒徑一般2~5 cm,分布不均勻。
根據(jù)鉆孔揭示深度及剖面分析,滑坡縱向上滑體土厚度呈現(xiàn)中后部厚、前緣逐漸變薄的特征,橫向上滑體土中間厚,兩側(cè)相對較薄,覆蓋層一般厚2.0~6.0 m。
滑坡滑動(dòng)面形態(tài)根據(jù)地面調(diào)查和鉆孔中揭露的地層分布來確定,其中H2滑坡滑動(dòng)面為松散土層與基巖接觸面,形態(tài)呈折線型,前緣剪出口為陡坎處,通過穩(wěn)定性驗(yàn)算,滑坡沿該條滑動(dòng)面在暴雨工況下處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。
滑帶土特征:根據(jù)鉆孔ZK4-ZK8揭露,滑帶土主要為粉質(zhì)粘土,厚度約20~30 cm,棕紅色,結(jié)構(gòu)松散,稍濕,可塑-軟塑狀。該滑坡主要是由該層土體經(jīng)過滑動(dòng)滑移形成的。下伏基巖為白堊系城墻巖群劍閣組(Kjh)棕紅色泥質(zhì)砂巖、砂巖等。基巖界面處,基巖為強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)砂巖,較為破碎,粒徑較小,結(jié)構(gòu)松散-稍密。通過分析判定,該滑坡的滑動(dòng)面為巖土界面處。
滑床特征:根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查,該滑坡滑動(dòng)面均為基覆界面,滑床為滑坡區(qū)主要出露的地層為白堊系城墻巖群劍閣組(Kjh)棕紅色泥質(zhì)砂巖及淺灰色厚層—塊狀細(xì)粒含鈣質(zhì)長石石英砂巖。表層巖石強(qiáng)風(fēng)化破碎較嚴(yán)重,強(qiáng)風(fēng)化層厚度0.8~1.5 m。鉆孔揭示深度最深為16.2 m,中風(fēng)化層砂巖呈柱狀,鉆探取芯率較高,巖層完整,無基巖滑動(dòng)的可能。根據(jù)滑坡區(qū)出露的巖層測其產(chǎn)狀為181 °∠22 °。
2.4 滑坡物理力學(xué)參數(shù)endprint
根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)、參數(shù)反演分析及當(dāng)?shù)仡愃乒こ探?jīng)驗(yàn),最終確定滑帶土的抗剪強(qiáng)度參數(shù),如表1。
滑體的天然重度、飽和重度采用現(xiàn)場大重度、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)類比以及綜合確定,天然重度為18.3 KN/m3,飽和重度為19.1 KN/m3。
3 華山村1社滑坡影響因素與變形破壞機(jī)制
華山村1社滑坡屬松散層土質(zhì)滑坡,其主要影響因素為地形地貌條件、降雨及人為因素等。
(1)地形地貌:該滑坡區(qū)后緣以基巖坎為界,前緣剪出口至陡坎處,有利于地表水及地下水向滑坡區(qū)匯集?;鲁什灰?guī)則“簸箕”狀,具有形成滑坡的地貌特征。
(2)地層巖性:華山村1社滑坡滑體為松散堆積物,厚度2.0~6.0 m,主要為粉質(zhì)粘土夾碎石,結(jié)構(gòu)較松散,透水性強(qiáng),有利地下水的入滲,增加坡體自重,軟化土體,促使變形;滑床為白堊系城墻巖群劍閣組(Kjh)棕紅色泥質(zhì)全風(fēng)化產(chǎn)物,當(dāng)其含水量較大時(shí),抗剪強(qiáng)度將進(jìn)一步降低,易沿著與第四系殘坡積覆蓋層之間產(chǎn)生滑移。暴雨期或持續(xù)降雨期,降雨下滲至松散土類與基巖觸面時(shí),由于透水性的差異,可能會(huì)在基巖面產(chǎn)生浮托力,形成滑帶。因此,土層與基巖接觸面是該滑坡的控滑結(jié)構(gòu)面。
(3)降雨因素:水是產(chǎn)生滑坡的重要因素,暴雨或持續(xù)降雨將造成滑體巖土體飽水,增大巖土體重度,軟化滑體,降低巖土體的抗剪強(qiáng)度,導(dǎo)致坡體穩(wěn)定性降低;同時(shí)靜、動(dòng)水壓力對坡體的穩(wěn)定性影響很大,可能導(dǎo)致坡體的失穩(wěn)破壞。降雨是該滑坡發(fā)生滑動(dòng)的最主要因素。
(4)人為因素:該滑坡體上,均為居民耕地,部分水田、部分旱田,總體上對坡體的影響較小。
4 滑坡穩(wěn)定性評價(jià)
根據(jù)華山村1社滑坡的變形特征、成因機(jī)制以及穩(wěn)定性定量計(jì)算等綜合分析,該滑坡在天然工況下處于穩(wěn)定-基本穩(wěn)定狀態(tài),在暴雨公路下處于欠穩(wěn)定-不穩(wěn)定狀態(tài),在地震工況下處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。
5 治理方案建議及結(jié)論
(1)根據(jù)華山村1社滑坡的地形地貌特征及變形破壞特征、破壞模式等綜合分析,建議在居民房屋前設(shè)置“兩排抗滑樁+一段擋土墻”的治理措施。
(2)鑒于滑坡變形跡象明顯,建議盡快實(shí)施滑坡治理工程設(shè)計(jì),對滑坡實(shí)行工程治理措施。
(3)建議對滑坡在治理前開展變形監(jiān)測和預(yù)警工作,尤其在雨季和持續(xù)降水時(shí)段,必須加強(qiáng)對坡體變形、拉裂縫位移的監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)通知當(dāng)?shù)鼐用?、行人緊急避險(xiǎn)。
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