新汴河徐崗切嶺段滑坡變形特征及穩(wěn)定性分析

卞世俊

(安徽省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院，安徽 蚌埠 233000)

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新汴河徐崗切嶺段滑坡變形特征及穩(wěn)定性分析

卞世俊

(安徽省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院，安徽 蚌埠 233000)

對(duì)新汴河徐崗切嶺段滑坡進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查與工程地質(zhì)勘察基礎(chǔ)上，詳細(xì)分析了該段滑坡的工程地質(zhì)條件及其滑坡基本特征，認(rèn)為該段滑坡形成機(jī)制有3個(gè)方面：①體物質(zhì)的物理力學(xué)特性是該處滑坡形成的先決條件；②坡形成的主要誘發(fā)因素；③活動(dòng)促使邊坡滑動(dòng)。并對(duì)此段邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析。

徐崗切嶺段；滑坡；變形特征；穩(wěn)定性分析

新汴河徐崗切嶺段(以下簡(jiǎn)稱“該段”)位于安徽省泗縣與江蘇省泗洪縣交界處的徐家崗，全長(zhǎng)約6km(河道樁號(hào)104+500～110+500)。該段曾多次發(fā)生滑坡，1970年，108+069～108+137段首次發(fā)生滑坡長(zhǎng)40m，處理后1975-11月在108+069～107+850段又一次滑坡，長(zhǎng)540m。1986-01月107+830～107+900處再一次發(fā)生滑坡，1990-09月樁號(hào)106+918～106+988段又發(fā)生滑坡。從施工完成后共發(fā)生8次規(guī)模較大的滑坡，其中5次為淺層滑坡，3次為中層滑坡；滑體前緣伸入河道，堵塞新汴河主河道，影響河道正常排澇、防洪。

1 場(chǎng)地工程地質(zhì)特征

1.1 地形地貌

該段邊坡為開挖河道而形成的人工邊坡，邊坡走向近東西向，坡向傾向河道，邊坡最大高度約20m，河道邊坡斷面為3復(fù)式，26.0m、20.0m高程處各設(shè)1道寬約3.0m戧臺(tái)，自上而下坡度分別為1:3、1：2.5～1：3.5、1：2.5，距邊坡邊緣約13m的灘地上有長(zhǎng)40mm～150m高達(dá)十幾米的堆土區(qū)。

1.2 地層巖性

據(jù)地表調(diào)查與鉆孔揭露，場(chǎng)地內(nèi)地層主要有：

(3)③層(N)。中細(xì)砂、砂礫石粘土、泥巖夾粉砂巖等，強(qiáng)度差異大，兼有巖土性并存的特點(diǎn)。工程區(qū)中層滑坡面多出現(xiàn)在此2層土交界處。

1.3 水文地質(zhì)條件

場(chǎng)地多年平均降雨量為774mm～896mm，多集中在6～9月份，占全年降水量的60%以上。地下水主要為上層滯水及承壓水。上層滯水主要賦存于相對(duì)較松散的淺部土層及填土層中，平面上具有片狀分布的特點(diǎn)；上層滯水穩(wěn)定水位埋深在0.80mm～10.50m。承壓水主要賦存于第3系含泥質(zhì)砂中，本層中的含泥質(zhì)砂透水性較好，滲透系數(shù)K=i×10-2～-3cm/s。承壓水與上層潛水沒有直接的水力聯(lián)系，而砂層排水暢通，承壓水與河水貫通；承壓水穩(wěn)定水位埋深在1.90m～13.20m。

2 滑坡體基本特征及其形成機(jī)制

2.1 滑坡體形態(tài)特征

該段邊坡前緣地形一般相對(duì)較陡，坡度一般為20°～30°，滑坡體垂直干渠河道方向長(zhǎng)25m～55m，平行河道方向45m～150m不等，多數(shù)滑坡前緣推至河道水中，最遠(yuǎn)達(dá)40m，少部分推至河水位以上；多數(shù)坡面呈臺(tái)階狀，上部陡，中下部變緩，局部呈凹弧狀?；驴傮w積約6×104m3。

2.2 滑坡體變形特征

該段滑坡體上部有圈椅狀滑坡壁，滑體后滑坡壁長(zhǎng)0.2m～4.0m，高度0.20m～8.0m不等，滑壁后側(cè)及兩側(cè)一般均具有裂縫，寬度大小不等；滑動(dòng)面(帶)上一般有1cn～2cm薄層，其物質(zhì)組成為細(xì)膩、軟塑(軟可塑)的粘土。從滑坡變形特征和運(yùn)動(dòng)性質(zhì)分析，此段滑坡屬中、淺層牽引～推移式滑坡。

2.3 滑坡體形成機(jī)制

該段滑坡的形成主要受控于以下3個(gè)方面：①土體物質(zhì)的物理力學(xué)特性是該處滑坡形成的先決條件，邊坡土體為重粉質(zhì)壤土、粉質(zhì)粘土，厚度大，從土體結(jié)構(gòu)特征及性質(zhì)來看，該類土體在自然狀態(tài)下，土體力學(xué)強(qiáng)度較高，邊坡上土層大部分為膨脹土，在干濕交替的狀態(tài)下，遇水易軟化，C、Φ值大幅降低，特別是含水量飽和以后，其抗剪指標(biāo)成直線下降。②降雨是滑坡形成的主要誘發(fā)因素。工程區(qū)歷年6～9月占年降水量的60%～70%，夏季不僅降水天數(shù)多，雨量大，而且常出現(xiàn)暴雨造成洪澇災(zāi)害，是區(qū)內(nèi)滑坡形成的主要誘發(fā)因素。大量降水進(jìn)入土體，造成土體物理力學(xué)性質(zhì)的變化，力學(xué)強(qiáng)度大大降低，同時(shí)因局部夾灰白色次生粘土遇水飽和后呈軟塑狀，構(gòu)成軟弱易滑面；土體飽水，自重增加，下滑力增大；地下水位增高，對(duì)坡體產(chǎn)生孔隙水壓力，使邊坡滑動(dòng)性增強(qiáng)。③人類工程活動(dòng)促使邊坡滑動(dòng)。工程區(qū)位于河道開挖切嶺區(qū)，由于河道開挖，形成大量挖方填方，河道兩側(cè)形成頂部以填土為主的斜坡高陡地帶，原切嶺河道灘地設(shè)計(jì)寬度為20m，但個(gè)別地段5m不到，而棄土高達(dá)十幾米(曾經(jīng)出現(xiàn)過滑坡)，因結(jié)構(gòu)松散、孔隙大、大量雨水下滲，形成了人為的“蓄水層”，雨后重量突然增加，導(dǎo)致原地面下產(chǎn)生的附加孔隙壓力迅速向坡面?zhèn)鬟f，從而使裂隙軟弱面或即將形成的滑動(dòng)面上的有效應(yīng)力降低，使邊坡失去穩(wěn)定。

3 滑坡體穩(wěn)定性分析及巖土參數(shù)選取

根據(jù)該段邊坡現(xiàn)狀斷面尺寸、邊坡土層空間結(jié)構(gòu)、曾經(jīng)發(fā)生的滑坡以及工程地質(zhì)情況可知，影響該切嶺段邊坡穩(wěn)定性的主要土層為①層粉質(zhì)粘土、重粉質(zhì)壤土和③層中細(xì)砂，該邊坡可能的破壞方式有3種：① 在素填土或①層粉質(zhì)粘土、重粉質(zhì)壤土表層發(fā)生的滑塌； ② 在勻質(zhì)土層①層粉質(zhì)粘土、重粉質(zhì)壤土內(nèi)發(fā)生的局部圓弧滑動(dòng)；③ 沿①層粉質(zhì)粘土、重粉質(zhì)壤土和③層中細(xì)砂土層接觸面發(fā)生的折線型滑動(dòng)；

前2種滑動(dòng)模式為淺層滑動(dòng)(影響相對(duì)小)，后1種滑動(dòng)模式為中層滑動(dòng)(影響大)。根據(jù)以上滑動(dòng)模式，現(xiàn)選取C類滑動(dòng)模式對(duì)邊坡進(jìn)行穩(wěn)定分析。采用不平衡推力傳遞系數(shù)法計(jì)算滑坡穩(wěn)定性系數(shù)。

本文選取徐崗切嶺段邊坡典型剖面圖如圖1所示的A-A'進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算分析，其成果如表1所列。(邊坡處于整體穩(wěn)定變形狀態(tài)，F(xiàn)取1.00)

表1 徐崗切嶺段邊坡(A-A')飽和狀態(tài)下滑帶穩(wěn)定分析成果表

注：☆為這次反算采取值。

在邊坡破壞模式和邊坡穩(wěn)定性計(jì)算方法確定后，正確選用土體抗剪強(qiáng)度參數(shù)就成為影響邊坡穩(wěn)定性的決定性因素。

本次參數(shù)的選取是結(jié)合本次勘察成果和前期已有資料進(jìn)行分析研究，對(duì)邊坡選取具有代表性的剖面進(jìn)行反演分析，并結(jié)合相關(guān)專業(yè)文獻(xiàn)和巖土工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，最終確定該嶺段各土層的抗剪強(qiáng)度參數(shù)如表2所列。

表2 徐崗切嶺段邊坡各土層的抗剪強(qiáng)度參數(shù)值表

4 滑坡防治措施建議

現(xiàn)根據(jù)本次野外勘查的邊坡變形現(xiàn)狀，結(jié)合邊坡穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)結(jié)果和施工設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)該邊坡體提出綜合治理措施建議如下：

(1)在邊坡體范圍內(nèi)。建議及時(shí)建立坡體地面變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案，做到滑坡預(yù)防和綜合治理相結(jié)合。

(2)在徐崗切嶺邊坡范圍。應(yīng)修建完善的排水系統(tǒng)(溝、渠)，并應(yīng)采取水泥砂漿或漿砌石片處理，做好底部防滲漏措施，確保降雨，地表水及時(shí)暢通排泄，減少或避免水體下滲。

(3)對(duì)邊坡治理設(shè)計(jì)建議。采用一次性徹底根治處理方案，根據(jù)邊坡的變形機(jī)制以及穩(wěn)定性分析，對(duì)已經(jīng)治理的滑坡段，應(yīng)進(jìn)行維修加固，清理疏通減壓井，完善坡面排水系統(tǒng)，維修加固已損壞的砌石拱護(hù)；對(duì)未滑動(dòng)邊坡，進(jìn)行必要的觀測(cè)和防護(hù)，采用坡面排水、放緩邊坡、漿砌塊石拱支擋、減壓排滲井及抗滑樁等措施對(duì)其進(jìn)行綜合治理，預(yù)防新的滑坡體產(chǎn)生。

[1] 涂鵬飛．馬家溝滑坡變形特征及穩(wěn)定性析[J].鐵道建筑，2011，(4)：95-97.

[2] 王座林．灌口鎮(zhèn)滑坡穩(wěn)定性分析及滑坡防治方案[J].甘肅水利水電技術(shù)，2014，(1)：44-47.

[3] 趙 瑜．高速公路滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及其治理模擬[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2008，(11)：2340-2346.

(責(zé)任編輯 陳化鋼)

Deformation characteristics and stability analysis of landslide in Xinbian river Xugang cutting ridge section

BIAN Shi-jun

(Anhui Survey and Design Iinstitute of Water Conservancy and Hydropower，Bengbu 233000，China)

Based on the landslide site investigation and engineering geological prospecting and foundation of the Xin Bian River Xugang cutting ridge section , a detailed analysis of the engineering geological conditions of and the basic characteristic of the landslide is given.It is believed that there are 3 aspects of the formation mechanism of the landslide:①the physical and mechanical properties of the material are the prerequisite for the formation of the landslide;②the rainfall is the main inducing factor;③the human engineering activity promotes the slope sliding. And stability analysis of the slope of this section is given.

Xugang cutting ridge section; landslide; deformation characteristics; stability analysis

2015-09-14；

2015-09-16

卞世俊(1980-)，男，安徽霍邱人，工程師，主要從事水利水電工程地質(zhì)勘察工作。

10.3969/j.issn.1671-6221.2015.04.004

TV6

A

1671-6221(2015)04-0011-03