■溫蘭
(廣東省化工地質(zhì)勘查院廣東廣州510800)
淺談某庫區(qū)滑坡的成因機(jī)制分析及防治措施建議
■溫蘭
(廣東省化工地質(zhì)勘查院廣東廣州510800)
當(dāng)前人類頻繁的工程活動,與地質(zhì)環(huán)境發(fā)生關(guān)系,改變自然環(huán)境條件,直接或間接導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生?;聻榈刭|(zhì)災(zāi)害中重要的災(zāi)種,充分認(rèn)識其形成機(jī)理,對其進(jìn)行科學(xué)防治起到關(guān)鍵作用。本文以某庫區(qū)滑坡為例,分析滑坡發(fā)育特征,以及其成因機(jī)制,并提出基本的防治措施建議。
滑坡 成因機(jī)制 防治措施
近年來,在降雨、降雨等自然因素和人類工程活動共同作用下,地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生越來越頻繁,尤其是人為的不合理工程活動直接或間接導(dǎo)致災(zāi)害的發(fā)生,給人民群眾的生命和財產(chǎn)帶來巨大的損失。地質(zhì)災(zāi)害指的是自然因素或者人為活動引發(fā)的危害人民生命和財產(chǎn)安全的山體崩塌、滑坡、泥石流、地質(zhì)塌陷、地裂縫、地面沉降等與地質(zhì)作用有關(guān)的災(zāi)害[1]。在這些災(zāi)害中,滑坡災(zāi)害因其規(guī)模較大、分布廣泛、破壞程度最大以及難以準(zhǔn)確預(yù)報等性質(zhì),在六類地質(zhì)災(zāi)害中是人類關(guān)注和學(xué)者研究的重點(diǎn)[2]。本文就某庫區(qū)滑坡災(zāi)害為例,分析該庫區(qū)滑坡形成機(jī)制,為滑坡的防治提供科學(xué)依據(jù)。
1.1 滑體特征
滑坡發(fā)生在某水庫大壩右壩肩約150m處,北鄰鄉(xiāng)道及水庫。平面上大致呈圓弧形,滑動方向345°,滑坡前緣寬約112m,后緣寬約26m,坡面斜長最長為128m,面積為11184,3㎡,滑坡體總方量為6~6.5萬m3,屬小型滑坡。根據(jù)滑坡變形特征,由下至上滑坡體主要分Ⅲ級,Ⅰ級位于滑坡體下部鄉(xiāng)村公路以下部位,屬于滑坡弱變形區(qū),Ⅱ級位于滑坡體中部,屬強(qiáng)變形區(qū),滑動、變形較大,穩(wěn)定性差。Ⅲ級滑體位于滑體上部,靠近第一斜坡坡頂,屬弱變形區(qū)或滑坡影響區(qū)。
1.2 滑床特征
滑床土體主要為第四系殘坡積土,主要巖性為含碎石粉質(zhì)粘土,含大量未完全風(fēng)化的頁巖及砂巖碎塊?;矌r性主要為強(qiáng)風(fēng)化砂頁巖互層,局部夾中風(fēng)化透鏡體,頁巖風(fēng)化強(qiáng)烈,局部夾有少量強(qiáng)風(fēng)化巖塊,屬極軟巖,遇水易軟化崩解;互層中砂巖相對較硬,風(fēng)化較頁巖次之,巖體相對較完整,巖質(zhì)稍硬。
1.3 滑動帶(面)特征
根據(jù)鉆探、地質(zhì)測繪及物探分析,滑坡滑帶主要為原始邊坡基巖上覆第四系殘坡積含碎石粉質(zhì)粘土層的表層,坡頂埋深較淺,坡中、坡腳埋深較大,鉆孔揭露滑帶埋深22.7~40.1,平均埋深30.6,厚度約0.6~3.9m,平均2.58m。該層土接近巖石面處相對較濕軟,呈可塑狀,未見地下水,與上部含碎石粘性土相比,滑動帶內(nèi)含較多強(qiáng)風(fēng)化頁巖碎石角礫,具遇水易軟化、泥化、強(qiáng)度降低的特點(diǎn)。滑體下部強(qiáng)風(fēng)化頁巖、砂巖力學(xué)強(qiáng)度相對較高。
1.4 滑坡變形特征
2012年4月,受連降大雨、暴雨的影響,滑坡體進(jìn)一步復(fù)活,滑坡體中部淺層引發(fā)次一級滑坡。之后對該滑坡進(jìn)行為期一個月的位移監(jiān)測,監(jiān)測發(fā)現(xiàn)滑坡面向水庫方向移動,最大位移量8.6cm,路邊擋土墻垂直路向水庫方向移動,最大位移1.9cm,監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)果顯示滑坡體處于緩慢下滑狀態(tài)。
2.1 工程地質(zhì)條件
滑坡區(qū)出露地層為第四系殘坡積及泥盆系中統(tǒng)東崗嶺組。其中基巖為頁巖夾砂巖,薄層~中厚層狀構(gòu)造,巖體軟硬相間呈夾層或互層狀,節(jié)理裂隙發(fā)育,地表巖石遭受風(fēng)化作用強(qiáng)烈?;w內(nèi)的強(qiáng)風(fēng)化巖層較上部土層,結(jié)構(gòu)致密、堅(jiān)硬,透水性相對較差。雨季時,殘坡積層中的孔隙水順坡向下徑流,致使殘坡積土層與強(qiáng)風(fēng)化巖層接觸面局部飽水,土層受水浸泡后重量增加、軟化、抗剪強(qiáng)度降低,殘坡積土層與強(qiáng)風(fēng)化巖層接觸界面易形成軟弱滑動面。
2.2 地形地貌
工區(qū)屬剝蝕丘陵-低山地貌,四周群山環(huán)抱,山體走向以北東向?yàn)橹?,山頂高?31m,坡腳水面高程255m,相對高差176m,高差較大。山坡植被茂盛。滑坡體兩側(cè)各發(fā)育一條溝系,西側(cè)為淺溝,東側(cè)溝系較深,呈深“V”字形。邊坡自然坡度約30~45°?;w所處邊坡為下陡上緩的凹形坡,匯水條件較好,降雨匯集后沖刷侵蝕坡面,邊坡穩(wěn)定性較差,具備了產(chǎn)生滑坡的自然條件。
2.3 外部影響因素
滑坡形成的外部誘因主要是降雨,測區(qū)多年平均降雨量為1906.2mm,最大年降雨量為2657.2毫米,最小年降雨量為1399.9毫米,最大日降雨量為358.2毫米,最大小時降雨量為91.3毫米,降雨主要集中在4~9月。2012年4月的一場暴雨,坡體急劇位移發(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害,根據(jù)監(jiān)測資料顯示,在滑坡發(fā)生后的一個月內(nèi)滑體最大位移量達(dá)8.6cm。2012年8月之后滑坡變形位的巡查記錄顯示,雨季變形位移量大,而枯季小或基本穩(wěn)定。因此,降雨是水庫滑坡形成及滑動的主要外部誘因。
滑坡形成的另外一個外部誘因是人類工程活動,工區(qū)位于水庫旁,坡腳為一條供村民進(jìn)出的鄉(xiāng)村公路,在前期修建水庫期間、后期水庫維護(hù)期間及修建鄉(xiāng)村公路期間,對邊坡進(jìn)行了人工開挖及放坡處理,對地形進(jìn)行了較大的改造,使邊坡坡度變陡,后期雖然在坡腳修筑了擋土墻、局部坡面采用了漿砌石護(hù)坡及噴漿護(hù)面,但強(qiáng)度不夠,未起到良好的擋土及護(hù)坡作用,且坡面無良好的排水措施,這是導(dǎo)致發(fā)生滑坡的主要人為因素。
該滑坡的發(fā)育形成過程是內(nèi)、外因素共同作用的結(jié)果?;麦w上部含碎石粉質(zhì)粘土及其下部強(qiáng)風(fēng)化砂頁巖互層組合是滑坡形成的物質(zhì)基礎(chǔ),自然斜坡地形地貌條件及后期坡腳挖方為滑坡形成提供了勢能條件,降雨是滑坡形成的直接誘因,加之坡面植被差、土體松散、引排水不當(dāng)或滲漏等綜合因素,共同作用的結(jié)果形成了如今的滑坡現(xiàn)狀。根據(jù)滑坡的形態(tài)特征及下滑特征判斷,其屬于一個小型的淺層剝離牽引式滑坡。
滑坡治理的主要方法,總的說來可以用八字方針來概括,即為:砍頭(削方);束腰(加固);壓腳(支擋);放血(排水)[3]。應(yīng)根據(jù)滑坡體的特征,采用合適的治理方案。
本次滑坡防治方案結(jié)合地質(zhì)環(huán)境條件和邊坡的穩(wěn)定狀態(tài),提出的防治方案如下:(1)清除坡面松散狀殘坡積土及滑坡堆積物;(2)采用分級放坡+錨索+格構(gòu)梁模式,對邊坡進(jìn)行永久加固,格構(gòu)梁內(nèi)培土植草;(3)坡頂設(shè)置截排水溝,兩側(cè)設(shè)置排水溝。邊坡的截排水系統(tǒng)宜綜合進(jìn)行布置,在坡頂布置截水溝,兩側(cè)修排水溝,同時根據(jù)地形條件沿坡面布置急流槽,所有的擋墻均應(yīng)做好泄水孔,邊坡治理同時需要考慮綠化效應(yīng)。
[1]中華人民共和國國土資源部.國土資源部《地質(zhì)災(zāi)害危險性評估技術(shù)要求(試行)》(國土資發(fā) [2004]69號文附件一).2004.
[2]張克亮.云貴高原東部地區(qū)滑坡發(fā)育類型與時空分布特征 [J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報,2015,26(3):36-39.
[3]曹華玲.論滑坡的危害和控制 [J].地球.2015,(8):363.
F407.1[文獻(xiàn)碼]B
1000-405X(2016)-5-435-1