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摘要:玉台三社1号滑坡变形迹象明显,潜在危害大,结合滑坡调查、勘探资料,通过对滑坡所处地理位置、地质背景条件及形成的内因、外因的研究,分析了滑坡诱发因素及形成机制,结果表明,人类工程活动及降雨入渗是诱发滑坡形成的主要因素。同时结合滑坡稳定性评价结果,提出了防治措施建议。
关键词:滑坡;诱发;形成机制
重庆市地处四川盆地东缘,地质构造复杂,常年降雨量较为丰富。受地形地貌、地质构造、降雨、人类工程活动影响,地质灾害较为发育,给群众生产生活造成较大危害。
2018年11月初,南川区头渡镇玉台村三社1号滑坡出现多处地表开裂、房屋变形迹象,后缘裂缝张开约5~10cm,下错约30~50cm,且随着降雨增多变形逐步加剧,威胁滑坡体上住户35户143人、金佛山南坡在建上山公路、金佛山电站在建压力管道、头渡大桥以及在建金佛山水利工程水库等安全。
一、滑坡区地质环境条件
(一) 气象水文与地形地貌
该滑坡地处亚热带温润季风区,区内气候温和,雨量充沛,多年平均降雨量1185.0mm。滑坡区属构造中高山地貌,地势总体上北高南低,后部为甑子岩-锦屏峰陡崖带,地形总体上呈陡崖(灰岩陡崖)—缓(缓坡平台)—陡—缓(缓坡)—陡崖(柏枝溪右岸陡崖)的地形;滑坡区微地貌为斜坡,坡向约175~180°,地势呈簸箕型形分布,最高点位于滑坡体后缘,海拔1040m,最低点海拔915m,相对高差约125m,地形坡度一般20°~25°,局部陡坎坡角达55°。
(二)地质构造
构造上位于龙骨溪背斜的西翼靠近轴部,岩层呈单斜产出,产状280~300°∠5~7°,地质构造简单。岩体发育3组陡倾构造裂隙:J1组产状105°∠86°,延伸长度7~50m,间距0.5~5m,微张~张开,张开约0.1~1.0m;J2组产状203°∠89°,延伸长度5~6m,间距1~2.0m,闭合~微张,无充填,裂隙面较平直;J3组产状155°∠83°,延伸长度5~8m,间距1.5~2.0m,闭合~微张,无充填,裂隙面较平直。
(三)地层岩性
滑坡区及其邻近区域出露地层主要为第四系人工填土(Q4ml);崩塌堆积层(Q4col+dl),以块石土为主,块石粒径0.2~3.0m不等,最大粒徑达5~12m,块石含量30%~65%,局部可达70%以上;志留系韩家店组(S2h),薄~中厚层黄灰色、灰绿色页岩夹粉砂岩及灰岩透镜体;小河坝组(S1x),薄-中厚层状灰黄色、灰绿色砂岩。
(四)水文地质条件
滑坡区丰水期地下水流量一般0.05~0.5升/秒。地下水的埋藏深度较浅,勘探时地下水位一般在0.48m~26.65m,由于上覆粘土层较厚(约3~7m)且属于相对隔水层,滑坡堆积体碎块石土层为相对含水层,根据钻孔(抽水试验孔及野外工作结束时钻孔统一观测)水文观测资料分析:该类地下水已形成稳定的地下水位。
据现场调查,滑坡区范围有9个泉点由崩塌体内渗出,泉口为块石堆砌,枯季流量约0.01~0.10L/s,雨季可达0.5L/s,雨后略显浑浊。
崩坡积块石土中块石以灰岩为主,块径较大,可达5~12m,局部可见溶腔、溶隙,在接受大气降水及基岩裂隙水的补给后,起到良好的储水及导水作用。
(五)人类工程活动
2017年9月份开始,自滑体中部通过的金佛山南坡上山公路开始建设,在公路内侧形成1~3m的土质边坡,部分路段公路内侧采用片石挡墙进行支护,公路内侧边坡无垮塌现象,但路面及挡墙错断裂缝明显;公路外侧形成1~8m的土质回填边坡,坡脚进行了干砌挡墙护脚,局部挡墙已经破坏。滑坡体上当地居民修建房屋、生产耕种等活动也对坡体进行了一定的改造。
二、滑坡基本特征
滑坡平面形态呈“簸箕”型,右侧以陡缓交界剪切裂缝为界,左侧以羽状剪切裂缝为界,后缘以陡缓交界处拉裂缝为界,前缘为陡崖顶部鼓胀变形处,周界变形裂缝明显。滑坡长约480m,平均宽度约280m,平均厚约25m,体积约336×104m3,主滑方向约175°,属大型中~深层堆积层滑坡。
(一)滑体特征
据钻探揭露,滑坡区覆盖层厚19.5m~35.0m,主要由粉质粘土、块石、碎石组成,局部含淤泥质块石土。粉质粘土多为黄褐色,呈可塑~硬塑状。块石土主要由灰岩块石及粉质粘土组成,局部夹杂淤泥质土,分布极不均匀;块石土主要以灰岩块石为主,局部夹少量页岩碎片,整体呈现崩塌堆积体块石含量较多,约50%~65%。块石粒径较大,块石粒径主要分布约0.2~3.0m,局部块石粒径达5~12m。
钻孔揭露出滑体中存在多期次堆积面,多次堆积后沿各期次崩塌堆积面形成了厚0.4~5.8m的含碎石粉质粘土层,其土质相对潮湿、随埋藏深度加深密实度增高,该薄弱层的特点是局部富含有机质,存在泥化现象,碎石含量相对较少,对比前后钻孔发现各钻孔中堆积面期次不同,规律性较差。
(二)滑带特征
滑坡滑带特征明显,勘探岩芯可见滑动迹象,主要分布于滑坡土体内部和岩土界面。软弱层为粉质粘土,灰褐色、黄褐色,土质相对潮湿、随埋藏深度加深密实度增高,该层局部富含有机质,存在泥化现象,碎石含量较少,力学性质较低,部分含5~25%灰岩、页岩碎石,为滑带,勘探揭示滑带埋深20m~30.0m之间。根据滑带土室内试验其天然含水量约为22.7~34%,平均28.17%。滑带与下覆基岩面和地形的起伏密切相关,倾角5~15°。
(三)滑床特征
滑床为第四系滑坡堆积层和志留系中统韩家店组(S2h)页岩。滑床顶面总体形态呈“凹槽型”,剖面呈“弧状”,北高南低,总体上滑坡后部较陡,坡角一般15°~48°,中部相对较缓,坡角一般10°~15°,前缘较平缓,坡角3°~14°。 (四)滑坡变形特征
通过调查访问,滑坡体后缘、中部及前缘均出现大量墙裂及地面裂缝,尤其在滑坡中后部房屋墙裂、地裂、墙体错开、墙体剪断、公路错裂、水田开裂漏水、电线杆歪斜等现象极为明显,滑坡区发生拉张变形的裂缝多达数十條,局部地面裂缝初现时间为2018年9月和10月连续降雨,2018年11月7-8日连续强降雨,裂缝进一步扩大,裂缝宽一般10~500mm,延伸一般5~125m,主要裂缝详见滑坡地面裂缝分布示意图。
三、滑坡诱发因素及形成机制分析
滑坡的形成与地形地貌、地层岩性、坡体结构、大气降水、人类工程活动等内因、外因密不可分,是以上因素综合作用的结果。其中,降雨及人类工程活动是该滑坡形成的主要诱发因素。
(一)滑坡诱发因素
3.1.1地形条件
滑坡为斜坡地形,斜坡地形具有一定的汇水面积,加之滑坡处于斜坡中下部,后侧大面积的山体汇水直接汇入滑坡区内,一部分渗入滑体松散堆积体中,增加滑体自重、降低岩土界面抗剪强度;一部分直接冲刷斜坡面,破坏滑坡整体性,降低滑坡稳定性;且滑坡前缘为陡崖带,为滑坡滑动提供了良好的空间条件。
3.1.2 地层岩性
滑体块石含量较高、滑体较松散,透水性相对较好,而下伏稳定基岩主要为志留系中统韩家店组页岩,其隔水性能相对较好,且遇水易软化、泥化,其抗剪强度降低。
3.1.3 水的作用
(1)增大滑体重量
由于滑体块石含量较高,使得滑体具有较高的孔隙性和吸水性,降雨在径流过程中会产生不同程度的入渗,渗透水在增加坡体土含水量的同时,导致滑体重量的增加。
(2)降低滑带抗剪强度
降雨入渗使岩土界面处基岩软化和泥化,抗剪强度大幅度降低。具体过程为:滑体块石含量较高、覆盖层相对松散,土体直接裸露地表,降雨入渗条件相对较好;滑床为页岩,透水性差,因此,雨季降雨造成地下水位上升,水位上升使基覆面土体带软化,形成软弱结构面,当粘土达到了软塑~流塑状态,滑体极易滑动。
3.1.4 人类工程活动
滑体内房屋、公路、压力管道等建设平场形成的切坡,扰动坡体应力分布状态,对坡体变形破坏具有一定促进作用;村民在滑坡体上进行耕种对土体的扰动利于雨水入渗。
滑坡中部由于复建公路的修建,进行了一定规模的回填压实处理,压实后的填土透水性降低,导致斜坡原有地下水运移通道受到一定程度的堵塞,地下水运移速度降低,使得滑体内地下水位局部雍高,土体饱水导致滑体重量加大、岩土界面长时间受地下水浸泡而抗议剪强度降低。由于该滑坡原始稳定性系数仅略大于安全系数,处于极限平衡状态,因滑体内地下水位的抬升使该平衡被打破,从而发生推移式滑动破坏。
(二) 形成机制分析
滑体内第四系松散堆积物以粉质粘土夹块碎石为主,结构较松散,易受降雨及地表水入渗运移的影响;下伏基岩主要为志留系韩家店组页岩、小河坝组粉砂岩。由于该斜坡堆积层历史上发生过多次崩滑堆积,暴雨及持续暴雨条件下,地表水沿第四系松散土体及滑坡后部基岩裂隙水渗入滑坡体内,将沿着原始残坡积土层以及部分基岩顶面流动,使原始残坡积层及土岩接触面被软化、泥化,形成软弱夹层,沿这些层面蠕滑形成滑带土。中前部公路修建过程中对土体的压实作用则改变了地下水运移通道,使地下水位抬升,增加滑体重量,加剧了滑坡的变形破坏趋势。
四、滑坡稳定性评价
(一)滑坡稳定性宏观分析
根据调查、勘探工程揭露,滑坡地表拉张裂缝发育,居民房屋和公路开裂、变形,斜坡两侧出现羽状剪切裂缝等变形特征。滑坡滑动面已大部分形成,前缘隆起,存在大量垂直等高线的压致张裂缝,地表和房屋建筑拉张裂缝明显,滑坡两侧羽状剪切裂缝明显,电线杆歪斜等,符合强变形阶段的特征,故判断滑坡处于强变形阶段。
据计算结果,滑坡在天然工况下整体处于基本稳定状态,暴雨工况下整体处于欠稳定~基本状态,计算结果与现场调查、钻探揭露岩芯结果吻合。
(二) 稳定性因素敏感性分析
(1)滑带土抗剪强度指标敏感性分析
滑坡稳定性影响因素敏感性分析选择主滑动面1-1′剖面的暴雨工况进行,分析范围为C=10~30kPa,φ=13~20°,分别假定滑带土的C、φ值,对应算出稳定系数Fs值。计算结果表明,φ值升高1°,FS值升高0.060~0.065,C值升高1kPa, FS值升高0.016~0.018,当C值为10kPa~30kPa之间,φ值为13°~20°之间时,φ值每增加1°,Fs值的增幅出现的波动较大,滑坡体稳定性对φ值较敏感。
(2)地下水位敏感性分析
根据勘查成果,滑带土抗剪强度较高,且滑面倾角较缓,初步判定地下水对滑坡稳定性影响甚大,滑坡稳定性影响因素敏感性分析选择滑坡主滑动面1-1′剖面的暴雨工况进行,分析范围为地下水位下降0.5~4.0m,分别取滑带土的C、φ值,对应算出稳定系数Fs值。计算结果表明,地下水位下降约4.0m,稳定性系数为1.164,滑坡趋于稳定。
五、防治措施建议
结合滑坡诱发因素及其危害对象,提出滑坡治理工程设计方案为:削坡减载+坡面格构防护+截排水+仰斜式排水孔。
(1)削坡减载:针对滑坡推力计算结果,滑坡控制剖面剩余下滑力大(2884.17~3920.4KN/m)、滑体厚的特点,一般抗滑桩工程施工难度大,难以满足抗滑支挡要求,因此建议在后缘进行削坡减载,放坡坡比1:2.5~1:2,放坡坡高10m,在坡顶设置马道,坡面采用人字形格构护坡+草籽绿化。
(2)截排水:为减少降雨入渗及坡外水体进入滑坡体内,在滑坡后缘、放坡坡脚设置截排水沟,以有效拦截地表水、坡面汇水。
(3)仰斜式泄水孔:针对滑坡区内地下水埋深浅、地下水排泄不够通畅、及时的问题,建议在公路沿线陡坡处(已有挡墙处)设置仰斜式排水孔,加快土体内部地下水排出,有效降低地下水位。
六、 结论
(1)该滑坡的形成、变形破坏与其所处地形地貌位置、地质背景条件及降雨入渗、人类工程活动等紧密相关,其中原多期次堆积体、岩土性质是其内在因素,连续的降雨入渗、人类工程活动是其主要诱因。
(2)重庆地区仍存在类似隐患,在不合理的人类工程活动、强降雨等因素作用下,仍可能发生变形破坏,应采取有效措施进行防治。一是加大排查力度,及早发现隐患;二是人类工程活动建设开展前应加强前期地质工作力度,避免不合理开挖诱发灾害的形成;三是地质灾害防治开展详细的勘查工作,查明诱因,对症下药,通过合理的防治技术,与环境协调,使防治工程达到最佳社会效益、生态效益。
参考文献:
[1] 郭浪,唐立等.重庆市南川区头渡镇玉台村三社滑坡治理工程应急勘查报告,2019.1
[2] 张倬元,王士天,王兰生,黄润秋等.工程地质分析原理(第四版),地质出版社,2020
[3] 地质灾害防治工程勘查规范(DB50/T 143-2003),重庆市质量技术监督局发布
[4] 地质灾害防治工程设计标准(DBJ50 T-029-2019),重庆市住房和城乡建设委员会发布
作者简介:
杨春(1973-)男,高级工程师,大学本科工学学士,主要从事地质灾害、城市地质、地质环境保护等方面工作。
关键词:滑坡;诱发;形成机制
重庆市地处四川盆地东缘,地质构造复杂,常年降雨量较为丰富。受地形地貌、地质构造、降雨、人类工程活动影响,地质灾害较为发育,给群众生产生活造成较大危害。
2018年11月初,南川区头渡镇玉台村三社1号滑坡出现多处地表开裂、房屋变形迹象,后缘裂缝张开约5~10cm,下错约30~50cm,且随着降雨增多变形逐步加剧,威胁滑坡体上住户35户143人、金佛山南坡在建上山公路、金佛山电站在建压力管道、头渡大桥以及在建金佛山水利工程水库等安全。
一、滑坡区地质环境条件
(一) 气象水文与地形地貌
该滑坡地处亚热带温润季风区,区内气候温和,雨量充沛,多年平均降雨量1185.0mm。滑坡区属构造中高山地貌,地势总体上北高南低,后部为甑子岩-锦屏峰陡崖带,地形总体上呈陡崖(灰岩陡崖)—缓(缓坡平台)—陡—缓(缓坡)—陡崖(柏枝溪右岸陡崖)的地形;滑坡区微地貌为斜坡,坡向约175~180°,地势呈簸箕型形分布,最高点位于滑坡体后缘,海拔1040m,最低点海拔915m,相对高差约125m,地形坡度一般20°~25°,局部陡坎坡角达55°。
(二)地质构造
构造上位于龙骨溪背斜的西翼靠近轴部,岩层呈单斜产出,产状280~300°∠5~7°,地质构造简单。岩体发育3组陡倾构造裂隙:J1组产状105°∠86°,延伸长度7~50m,间距0.5~5m,微张~张开,张开约0.1~1.0m;J2组产状203°∠89°,延伸长度5~6m,间距1~2.0m,闭合~微张,无充填,裂隙面较平直;J3组产状155°∠83°,延伸长度5~8m,间距1.5~2.0m,闭合~微张,无充填,裂隙面较平直。
(三)地层岩性
滑坡区及其邻近区域出露地层主要为第四系人工填土(Q4ml);崩塌堆积层(Q4col+dl),以块石土为主,块石粒径0.2~3.0m不等,最大粒徑达5~12m,块石含量30%~65%,局部可达70%以上;志留系韩家店组(S2h),薄~中厚层黄灰色、灰绿色页岩夹粉砂岩及灰岩透镜体;小河坝组(S1x),薄-中厚层状灰黄色、灰绿色砂岩。
(四)水文地质条件
滑坡区丰水期地下水流量一般0.05~0.5升/秒。地下水的埋藏深度较浅,勘探时地下水位一般在0.48m~26.65m,由于上覆粘土层较厚(约3~7m)且属于相对隔水层,滑坡堆积体碎块石土层为相对含水层,根据钻孔(抽水试验孔及野外工作结束时钻孔统一观测)水文观测资料分析:该类地下水已形成稳定的地下水位。
据现场调查,滑坡区范围有9个泉点由崩塌体内渗出,泉口为块石堆砌,枯季流量约0.01~0.10L/s,雨季可达0.5L/s,雨后略显浑浊。
崩坡积块石土中块石以灰岩为主,块径较大,可达5~12m,局部可见溶腔、溶隙,在接受大气降水及基岩裂隙水的补给后,起到良好的储水及导水作用。
(五)人类工程活动
2017年9月份开始,自滑体中部通过的金佛山南坡上山公路开始建设,在公路内侧形成1~3m的土质边坡,部分路段公路内侧采用片石挡墙进行支护,公路内侧边坡无垮塌现象,但路面及挡墙错断裂缝明显;公路外侧形成1~8m的土质回填边坡,坡脚进行了干砌挡墙护脚,局部挡墙已经破坏。滑坡体上当地居民修建房屋、生产耕种等活动也对坡体进行了一定的改造。
二、滑坡基本特征
滑坡平面形态呈“簸箕”型,右侧以陡缓交界剪切裂缝为界,左侧以羽状剪切裂缝为界,后缘以陡缓交界处拉裂缝为界,前缘为陡崖顶部鼓胀变形处,周界变形裂缝明显。滑坡长约480m,平均宽度约280m,平均厚约25m,体积约336×104m3,主滑方向约175°,属大型中~深层堆积层滑坡。
(一)滑体特征
据钻探揭露,滑坡区覆盖层厚19.5m~35.0m,主要由粉质粘土、块石、碎石组成,局部含淤泥质块石土。粉质粘土多为黄褐色,呈可塑~硬塑状。块石土主要由灰岩块石及粉质粘土组成,局部夹杂淤泥质土,分布极不均匀;块石土主要以灰岩块石为主,局部夹少量页岩碎片,整体呈现崩塌堆积体块石含量较多,约50%~65%。块石粒径较大,块石粒径主要分布约0.2~3.0m,局部块石粒径达5~12m。
钻孔揭露出滑体中存在多期次堆积面,多次堆积后沿各期次崩塌堆积面形成了厚0.4~5.8m的含碎石粉质粘土层,其土质相对潮湿、随埋藏深度加深密实度增高,该薄弱层的特点是局部富含有机质,存在泥化现象,碎石含量相对较少,对比前后钻孔发现各钻孔中堆积面期次不同,规律性较差。
(二)滑带特征
滑坡滑带特征明显,勘探岩芯可见滑动迹象,主要分布于滑坡土体内部和岩土界面。软弱层为粉质粘土,灰褐色、黄褐色,土质相对潮湿、随埋藏深度加深密实度增高,该层局部富含有机质,存在泥化现象,碎石含量较少,力学性质较低,部分含5~25%灰岩、页岩碎石,为滑带,勘探揭示滑带埋深20m~30.0m之间。根据滑带土室内试验其天然含水量约为22.7~34%,平均28.17%。滑带与下覆基岩面和地形的起伏密切相关,倾角5~15°。
(三)滑床特征
滑床为第四系滑坡堆积层和志留系中统韩家店组(S2h)页岩。滑床顶面总体形态呈“凹槽型”,剖面呈“弧状”,北高南低,总体上滑坡后部较陡,坡角一般15°~48°,中部相对较缓,坡角一般10°~15°,前缘较平缓,坡角3°~14°。 (四)滑坡变形特征
通过调查访问,滑坡体后缘、中部及前缘均出现大量墙裂及地面裂缝,尤其在滑坡中后部房屋墙裂、地裂、墙体错开、墙体剪断、公路错裂、水田开裂漏水、电线杆歪斜等现象极为明显,滑坡区发生拉张变形的裂缝多达数十條,局部地面裂缝初现时间为2018年9月和10月连续降雨,2018年11月7-8日连续强降雨,裂缝进一步扩大,裂缝宽一般10~500mm,延伸一般5~125m,主要裂缝详见滑坡地面裂缝分布示意图。
三、滑坡诱发因素及形成机制分析
滑坡的形成与地形地貌、地层岩性、坡体结构、大气降水、人类工程活动等内因、外因密不可分,是以上因素综合作用的结果。其中,降雨及人类工程活动是该滑坡形成的主要诱发因素。
(一)滑坡诱发因素
3.1.1地形条件
滑坡为斜坡地形,斜坡地形具有一定的汇水面积,加之滑坡处于斜坡中下部,后侧大面积的山体汇水直接汇入滑坡区内,一部分渗入滑体松散堆积体中,增加滑体自重、降低岩土界面抗剪强度;一部分直接冲刷斜坡面,破坏滑坡整体性,降低滑坡稳定性;且滑坡前缘为陡崖带,为滑坡滑动提供了良好的空间条件。
3.1.2 地层岩性
滑体块石含量较高、滑体较松散,透水性相对较好,而下伏稳定基岩主要为志留系中统韩家店组页岩,其隔水性能相对较好,且遇水易软化、泥化,其抗剪强度降低。
3.1.3 水的作用
(1)增大滑体重量
由于滑体块石含量较高,使得滑体具有较高的孔隙性和吸水性,降雨在径流过程中会产生不同程度的入渗,渗透水在增加坡体土含水量的同时,导致滑体重量的增加。
(2)降低滑带抗剪强度
降雨入渗使岩土界面处基岩软化和泥化,抗剪强度大幅度降低。具体过程为:滑体块石含量较高、覆盖层相对松散,土体直接裸露地表,降雨入渗条件相对较好;滑床为页岩,透水性差,因此,雨季降雨造成地下水位上升,水位上升使基覆面土体带软化,形成软弱结构面,当粘土达到了软塑~流塑状态,滑体极易滑动。
3.1.4 人类工程活动
滑体内房屋、公路、压力管道等建设平场形成的切坡,扰动坡体应力分布状态,对坡体变形破坏具有一定促进作用;村民在滑坡体上进行耕种对土体的扰动利于雨水入渗。
滑坡中部由于复建公路的修建,进行了一定规模的回填压实处理,压实后的填土透水性降低,导致斜坡原有地下水运移通道受到一定程度的堵塞,地下水运移速度降低,使得滑体内地下水位局部雍高,土体饱水导致滑体重量加大、岩土界面长时间受地下水浸泡而抗议剪强度降低。由于该滑坡原始稳定性系数仅略大于安全系数,处于极限平衡状态,因滑体内地下水位的抬升使该平衡被打破,从而发生推移式滑动破坏。
(二) 形成机制分析
滑体内第四系松散堆积物以粉质粘土夹块碎石为主,结构较松散,易受降雨及地表水入渗运移的影响;下伏基岩主要为志留系韩家店组页岩、小河坝组粉砂岩。由于该斜坡堆积层历史上发生过多次崩滑堆积,暴雨及持续暴雨条件下,地表水沿第四系松散土体及滑坡后部基岩裂隙水渗入滑坡体内,将沿着原始残坡积土层以及部分基岩顶面流动,使原始残坡积层及土岩接触面被软化、泥化,形成软弱夹层,沿这些层面蠕滑形成滑带土。中前部公路修建过程中对土体的压实作用则改变了地下水运移通道,使地下水位抬升,增加滑体重量,加剧了滑坡的变形破坏趋势。
四、滑坡稳定性评价
(一)滑坡稳定性宏观分析
根据调查、勘探工程揭露,滑坡地表拉张裂缝发育,居民房屋和公路开裂、变形,斜坡两侧出现羽状剪切裂缝等变形特征。滑坡滑动面已大部分形成,前缘隆起,存在大量垂直等高线的压致张裂缝,地表和房屋建筑拉张裂缝明显,滑坡两侧羽状剪切裂缝明显,电线杆歪斜等,符合强变形阶段的特征,故判断滑坡处于强变形阶段。
据计算结果,滑坡在天然工况下整体处于基本稳定状态,暴雨工况下整体处于欠稳定~基本状态,计算结果与现场调查、钻探揭露岩芯结果吻合。
(二) 稳定性因素敏感性分析
(1)滑带土抗剪强度指标敏感性分析
滑坡稳定性影响因素敏感性分析选择主滑动面1-1′剖面的暴雨工况进行,分析范围为C=10~30kPa,φ=13~20°,分别假定滑带土的C、φ值,对应算出稳定系数Fs值。计算结果表明,φ值升高1°,FS值升高0.060~0.065,C值升高1kPa, FS值升高0.016~0.018,当C值为10kPa~30kPa之间,φ值为13°~20°之间时,φ值每增加1°,Fs值的增幅出现的波动较大,滑坡体稳定性对φ值较敏感。
(2)地下水位敏感性分析
根据勘查成果,滑带土抗剪强度较高,且滑面倾角较缓,初步判定地下水对滑坡稳定性影响甚大,滑坡稳定性影响因素敏感性分析选择滑坡主滑动面1-1′剖面的暴雨工况进行,分析范围为地下水位下降0.5~4.0m,分别取滑带土的C、φ值,对应算出稳定系数Fs值。计算结果表明,地下水位下降约4.0m,稳定性系数为1.164,滑坡趋于稳定。
五、防治措施建议
结合滑坡诱发因素及其危害对象,提出滑坡治理工程设计方案为:削坡减载+坡面格构防护+截排水+仰斜式排水孔。
(1)削坡减载:针对滑坡推力计算结果,滑坡控制剖面剩余下滑力大(2884.17~3920.4KN/m)、滑体厚的特点,一般抗滑桩工程施工难度大,难以满足抗滑支挡要求,因此建议在后缘进行削坡减载,放坡坡比1:2.5~1:2,放坡坡高10m,在坡顶设置马道,坡面采用人字形格构护坡+草籽绿化。
(2)截排水:为减少降雨入渗及坡外水体进入滑坡体内,在滑坡后缘、放坡坡脚设置截排水沟,以有效拦截地表水、坡面汇水。
(3)仰斜式泄水孔:针对滑坡区内地下水埋深浅、地下水排泄不够通畅、及时的问题,建议在公路沿线陡坡处(已有挡墙处)设置仰斜式排水孔,加快土体内部地下水排出,有效降低地下水位。
六、 结论
(1)该滑坡的形成、变形破坏与其所处地形地貌位置、地质背景条件及降雨入渗、人类工程活动等紧密相关,其中原多期次堆积体、岩土性质是其内在因素,连续的降雨入渗、人类工程活动是其主要诱因。
(2)重庆地区仍存在类似隐患,在不合理的人类工程活动、强降雨等因素作用下,仍可能发生变形破坏,应采取有效措施进行防治。一是加大排查力度,及早发现隐患;二是人类工程活动建设开展前应加强前期地质工作力度,避免不合理开挖诱发灾害的形成;三是地质灾害防治开展详细的勘查工作,查明诱因,对症下药,通过合理的防治技术,与环境协调,使防治工程达到最佳社会效益、生态效益。
参考文献:
[1] 郭浪,唐立等.重庆市南川区头渡镇玉台村三社滑坡治理工程应急勘查报告,2019.1
[2] 张倬元,王士天,王兰生,黄润秋等.工程地质分析原理(第四版),地质出版社,2020
[3] 地质灾害防治工程勘查规范(DB50/T 143-2003),重庆市质量技术监督局发布
[4] 地质灾害防治工程设计标准(DBJ50 T-029-2019),重庆市住房和城乡建设委员会发布
作者简介:
杨春(1973-)男,高级工程师,大学本科工学学士,主要从事地质灾害、城市地质、地质环境保护等方面工作。