大型滑坡地質(zhì)災(zāi)害的特征及設(shè)計(jì)參數(shù)分析

張思桃

（廣東省地質(zhì)局第四地質(zhì)大隊(duì)，廣東 湛江 524049）

1 自然環(huán)境

（1）自然地理。研究區(qū)大型滑坡地質(zhì)災(zāi)害地點(diǎn)位于廣東省，地理坐標(biāo)：E110°14′25″～110°21′38″，N21° 07′ 08″ ～21° 11′ 52″。

（2）地質(zhì)概況?；麦w北側(cè)為湖光湖，由破火山口積水而成，湖水面面積約2.3km2，匯水面積約3.5km2。水位及水深隨季節(jié)而變化，湖面平均水位高程約20m，水深一般為10m～15m，最大深度約23m，總積水量約3055萬(wàn)m3。

（3）研究區(qū)地質(zhì)地形。從地貌上看，地質(zhì)礦物由火山口垣和火口湖組成，火山口垣近圓形，總體南高北低，大面積滑坡部位最大高程87.6m，火山口垣斜坡一般比高10m～50m。

2 滑坡地質(zhì)災(zāi)害的特征及設(shè)計(jì)參數(shù)分析和選擇

2.1 滑坡特征

大型滑坡體由火山碎屑礦物風(fēng)化礦層及其坡殘積層組成，滑坡體周界可辯，坡頂由拉張裂縫圈定（圖1），總體如弧狀。

圖1 滑坡裂縫圈定區(qū)域

（1）滑坡體的形態(tài)特征?；螺S方向?yàn)轫樦狡掠赡舷虮?，前緣局部有崩塌，滑坡體呈南高北低的扇形產(chǎn)出[1,2]。滑坡體最寬處位于滑坡體前緣，寬約146m，滑坡長(zhǎng)約106m，滑坡前、后緣最大高差達(dá)60m。

（2）滑面（帶）及滑床特征。據(jù)鉆探揭露，在中風(fēng)化礦層底部發(fā)育有厚16cm～22cm的破碎帶，為滑動(dòng)面?；孀畲舐裆顬?3.26m，北、南兩頭滑面埋藏較淺，中部滑面埋藏較深。

（3）滑坡體的結(jié)構(gòu)特征?；麦w主要由火山碎屑礦物風(fēng)化坡殘積砂質(zhì)粘性土和中風(fēng)化火山碎屑礦物組成，最大厚度為23.26m。

（4）滑坡變形特征。經(jīng)過(guò)近4年緩慢、長(zhǎng)期活動(dòng)，滑坡體淺部發(fā)生了多種變形破壞形態(tài)，主要表現(xiàn)為：拉張裂縫和醉漢林等。①拉張裂縫。拉張裂縫是滑坡體最明顯的地物標(biāo)志，呈弧形發(fā)育在滑坡體的后緣，斷續(xù)延長(zhǎng)達(dá)130m，拉張裂縫寬0.1m～0.5m，局部受水流沖刷強(qiáng)烈，裂縫兩側(cè)地質(zhì)層的垂直斷距為0.1m～0.8m。②醉漢林。在滑體前緣見(jiàn)有醉漢林，主要是因地形改變而形成，說(shuō)明滑坡體一直處于變形狀態(tài)之中。

（5）滑坡的類別。根據(jù)組成滑體物質(zhì)成分分類，該滑坡屬于礦層滑坡；根據(jù)始滑位置引起的力學(xué)特征進(jìn)行分類，該滑坡屬于牽引式滑坡；按滑面通過(guò)礦層情況分，該滑坡屬于切層滑坡[1,2]。

2.2 滑坡成因分析

（1）地質(zhì)條件。斜坡由火山碎屑巖組成，發(fā)育于礦石內(nèi)的節(jié)理裂隙構(gòu)造是產(chǎn)生滑坡的地質(zhì)構(gòu)造因素，這些節(jié)理裂隙不僅破壞了礦物的整體性，而且成為地下水的通道，加速了礦物風(fēng)化作用，在與微風(fēng)化礦物接觸部位易形成軟弱結(jié)構(gòu)面，沿此軟弱結(jié)構(gòu)面發(fā)生下滑失穩(wěn)。

（2）地表水條件。滑坡區(qū)雨量充沛，年降雨量達(dá)1856mm，主要集中在夏季，常出現(xiàn)大暴雨。地表水下滲到基巖面受阻改變水流向，順軟弱帶而下，使礦石面成為滑動(dòng)面，水即起到潤(rùn)滑劑作用。

2.3 滑坡穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)

（1）滑坡穩(wěn)定性分析。根據(jù)滑坡區(qū)所處的地質(zhì)環(huán)境條件分析，滑坡區(qū)所處地段為邊坡不穩(wěn)定區(qū)。

（2）滑坡穩(wěn)定性計(jì)算。對(duì)整個(gè)滑坡體，依據(jù)典型的主滑斷面，按勘查結(jié)果確定滑移模式，運(yùn)用極限平衡原理進(jìn)行計(jì)算。

計(jì)算方法。本滑坡滑動(dòng)面形態(tài)屬折線形滑動(dòng)面，滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)Fs按地質(zhì)工程勘查規(guī)范中公式規(guī)定計(jì)算：

式中：FS—穩(wěn)定系數(shù)；θi—第i塊段滑動(dòng)面與水平面的夾角（°）；Ri—作用于第i塊段的抗滑力（kN/m）；Ni—第i塊段滑動(dòng)面的法向分力（kN/m）；φi—第i塊段土的內(nèi)摩擦角（°）；Ci—第i塊段土的粘聚力（kPa）；ψj—第i塊段的剩余下滑動(dòng)力傳遞至i+1塊段時(shí)的傳遞系數(shù)（j=i）。

計(jì)算剖面的確定。選取滑坡A—A′縱向勘探剖面為計(jì)算剖面（見(jiàn)圖2）。

圖2 湖光巖望海樓滑坡A—A′剖面計(jì)算圖

計(jì)算參數(shù)的確定。①滑體土重度：根據(jù)對(duì)滑體中風(fēng)化礦物及其風(fēng)化坡殘積砂質(zhì)粘性土取樣測(cè)試結(jié)果，確定滑體風(fēng)化地質(zhì)層重度計(jì)算取值為：天然狀態(tài)重度取18.2kN/m3，飽和狀態(tài)重度取20kN/m3。②滑帶土抗剪強(qiáng)度：在滑坡滑帶土中進(jìn)行取樣測(cè)試，滑帶土抗剪強(qiáng)度粘聚力16kPa，內(nèi)摩擦角25.3°。

（3）滑坡推力的計(jì)算。依據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007—2002）中公式規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)滑動(dòng)面為折線時(shí)，滑坡推力可按下列公式計(jì)算：

式中：Fn，F(xiàn)n-1分別為第n塊、第n-1塊滑體的余下Ψ—滑力（kN/m）；γt—傳遞系數(shù)；Gm—滑坡推力安全系數(shù)；?n—第n塊滑體沿滑動(dòng)面土的內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值（°）;Cn—第n塊滑體沿滑動(dòng)面土的粘聚里標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）;Ln—第n塊滑體沿滑動(dòng)面的長(zhǎng)度（m）

（4）滑坡穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果評(píng)價(jià)。計(jì)算結(jié)果滑坡穩(wěn)定系數(shù)Fs為0.959，處于不穩(wěn)定狀態(tài)，目前處于臨滑狀態(tài)。由此說(shuō)明滑坡在降雨條件下是不穩(wěn)定的。特別在降暴雨時(shí)，極有可能造成整體急速滑動(dòng)，危害性及危險(xiǎn)性極大。

3 結(jié)語(yǔ)

本文著重描述了滑坡區(qū)工程地質(zhì)條件，滑坡災(zāi)害的特征、形成條件、穩(wěn)定性及設(shè)計(jì)參數(shù)，并采用傳遞系數(shù)法對(duì)滑坡處于降雨?duì)顩r下的穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果表明滑坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)。