南江县新田坡滑坡特征及治理研究

2017-04-21 07:39
山西建筑 2017年5期
关键词:新田滑带堆积体

李 生 红

(遵义师范学院工学院,贵州 遵义 563006)

南江县新田坡滑坡特征及治理研究

李 生 红

(遵义师范学院工学院,贵州 遵义 563006)

通过分析新田坡滑坡的勘探资料,探讨了该滑坡的特征及影响因素,并选定不同的工况,计算了滑坡的稳定性,提出了截排水+抗滑桩+挡土墙的综合治理措施,使工程治理更加安全、经济、合理。

滑坡,地质环境,稳定性,工程设计

0 引言

滑坡地质灾害作为一种常见的地质灾害,具有突发性强、易损度高的特点,为目前全球主要的地质灾害之一[1]。近年来,受人类工程活动的不断加剧、地震、降雨等不同因素的影响,我国每年都有不同规模的滑坡地质灾害发生,造成不同程度的经济损失和人员伤亡,使得越来越多的学者对滑坡地质灾害进行研究。笔者根据新田坡滑坡地质灾害的实地调查发现,新田坡滑坡近20年来,滑坡体一直处于局部变形复活,且一旦下滑,将直接威胁当地居民生命财产安全,具有危害巨大,威胁人口众多的特点。因此,对滑坡特征、稳定性进行分析,并提出合理的治理措施显得极为重要。

1 地质环境概况

2 新田坡滑坡特征

2.1 滑坡概况

新田坡滑坡整体上为一古滑坡堆积体,滑坡平面形态不规则,前缘为约40 m高的陡崖,后缘为陡坡,坡度约30°~60°,古滑坡纵长约350 m,横宽约1 100 m,面积39万m2,平均厚度约25 m,滑坡规模约965万m3,属大型滑坡。

根据实地勘察,已局部复活并形成了两处新滑坡(HP1,HP2),HP1位于古滑坡堆积体中部,平面形态呈弓形,主滑方向190°,纵长平均100 m,横宽约290 m,面积2.9万m2,平均厚度约10 m,滑坡规模约29万m3,属中型滑坡;HP2位于古滑坡堆积体左部,平面形态呈马蹄形,主滑向160°,纵长平均120 m,横宽约170 m,面积2.0万m2,平均厚度约7 m,滑坡规模约15万m3,属中型滑坡。

2.2 滑体特征

根据钻孔、探井揭露,古滑坡滑体中部较厚,滑面埋深较深,深约30 m~45 m,后缘及前缘相对较薄。滑体的物质组成为碎块石土,块石、碎石大小不一,分选性差,碎石含量约60%~65%,粒径一般5 cm~20 cm,块石含量约50%,直径0.5 m~10 m,其余充填含砾石粉质粘土。

HP1为古滑坡局部复活变形而成,滑体中下部较厚,平均厚约10 m,滑体物质为碎块石土,碎石含量约60%~65%,碎石粒径一般5 cm~20 cm,块石直径0.5 m~10 m,含量约25%。其余充填含砾石粉质粘土。

HP2滑体中下部较厚,平均厚约7 m,滑体物质为碎块石土,碎石、块石岩性为紫红色粉砂质泥岩及青灰色长石砂岩。碎石含量约60%~65%,碎石粒径一般5 cm~20 cm,块石直径0.5 m~10 m,含量约25%。其余充填含砾石粉质粘土。

2.3 滑带特征

古滑坡滑带主要为堆积体与下部基岩接触带,滑带形态变化较大,总体上后缘较陡,坡角35°~40°,中前部较平缓,坡角5°~8°,构成折线形的形态特征。古滑坡滑带土为黄褐色含砾碎石粉质粘土,位于基岩与堆积体的接触带中,呈不连续滑带土。

HP1和HP2相似,为古滑坡堆积体浅层滑动,滑带在堆积体内,堆积体上部块石含量相对较少,约25%,滑带形态变化较大,总体上后缘较陡,坡角40°~60°,中前部相对较平缓,坡角约8°,构成折线型的形态特征,根据现场地形条件及变形迹象,分两级剪出,所以存在两层潜在滑面。滑带土为黄褐色含砾碎石粉质粘土,位于古滑坡堆积体内,堆积体上部块石含量相对较少。

2.4 滑床特征

古滑坡滑床为白垩系城墙岩群剑门关组(Kj)棕红色泥质粉砂岩、粉砂质泥岩及青灰色厚层~块状中细粒含钙质长石石英砂岩呈不等厚互层,岩层产状290°∠8°。节理裂隙发育,滑床坡度具有后陡前缓特点,其形态顺坡向呈折线形。

HP1,HP2滑床为古滑坡堆积体碎块石土,松散~稍密,主要由碎石、块石及黄褐色、褐色粉质粘土组成。碎石、块石岩性为紫红色粉砂质泥岩及青灰色长石砂岩,块石、碎石大小不均,分选性差。碎石含量约60%~65%,粒径一般5 cm~20 cm,块石直径0.5 m~10 m,含量约50%,滑床坡度具有后陡前缓特点,其形态顺坡向呈折线形。

3 滑坡稳定性分析

3.1 滑坡变形破坏特征分析

根据调查,古滑坡堆积体于20年前就已经开始局部复活变形并形成新滑坡(HP1,HP2),实地调查过程中发现,HP1,HP2及古滑坡附近常有局部滑塌、房屋开裂,部分房屋甚至倒塌成危房现象。另外,据野外勘察资料表明,HP1,HP2为古滑坡堆积体局部复活,地貌上所处斜坡,前缘陡坎临空,滑坡形态明显。因所处斜坡坡度较大,古滑坡堆积体结构松散,孔隙度大,加上地表水体活动,并沿堆积体孔隙入渗、径流、排泄,从中带走了夹杂在块石之间的土体,从而造成块石之间成为空洞、架空,滑体岩土体应力重组,使得滑坡体的地表发生开裂、下沉等变形地质灾害现象。结合滑坡所处实际环境分析,影响滑坡稳定性的因素有:降雨入渗、地震等自然因素和滑坡体上修筑房屋、开垦农田及在坡体上修建公路开挖坡脚等人为因素,其中人类工程活动的加剧是降低滑坡稳定性的主导因素。

3.2 滑坡稳定性计算

综合分析,滑坡滑面呈折线形,稳定性计算采用折线形滑动面计算公式,剩余下滑力计算根据DZ/T 0218—2006滑坡防治工程勘察规范中推荐的传递系数法[2,3]。根据室内实验及对滑坡滑动参数的反算,滑坡稳定性计算的物理力学指标取值见表1,表2。

表1 滑体容重综合取值表 kN/m3

表2 滑面抗剪强度综合取值表

根据滑坡变形破坏特征分析,影响滑坡稳定性的不利因素有降雨和地震,重点考虑持续降雨工况及滑体饱水情况的稳定系数,因此计算工况考虑以下三种:1)工况一:天然自重+地表荷载状态;2)工况二:天然自重+地表荷载+20年一遇暴雨状态;3)工况三:天然自重+地表荷载+地震状态。根据GB 18306—2001中国地震动参数区划图(1∶400万),勘查区抗震设防烈度为6度。选取具有代表性的A—A′,B—B′,C—C′剖面进行剖分计算,计算所得以上三种工况下稳定系数列于表3。结果表明:古滑坡在以上三种工况下处于稳定状态;天然工况下,HP1,HP2处于稳定状态,但在暴雨及地震情况下,处于欠稳定~基本稳定状态,极易发生滑动。

表3 不同工况下稳定性系数计算结果表

4 滑坡治理工程设计

根据以上分析及计算,在遇持续降雨、暴雨及其他扰动情况下,HP1,HP2极易再次滑动,严重威胁着当地居民生命财产安全。

根据新田坡滑坡的变形特征,古滑坡处于稳定状态,不需进行工程治理,只针对HP2,HP3进行设防,采用截排水+抗滑桩+挡土墙的综合治理方式。在滑坡体HP2,HP3外围一带修筑截水沟,将地表水引至滑坡边界外的自然冲沟,利用滑坡内部已有天然冲沟,结合已有地形条件,对滑坡体上的冲沟进行疏通,将居民生活用水排入冲沟,形成一个完整的截排水系统。在HP2,HP3滑坡上,由于居民修筑房屋、道路等人类工程活动形成的陡坎一带和滑坡剪出口一带,时有滑塌现象发生,因此,在这些地带需要设置浆砌石构造挡墙和抗滑桩进行支护。另外,抗滑桩的布置根据滑坡上房屋规划、滑坡推力、施工可能性等综合因素进行确定,以保证边坡稳定性及工程施工的安全经济合理。

5 结语

1)新田坡滑坡为一古滑坡,已局部复活形成了两处新滑坡(HP1,HP2);

2)古滑坡处于稳定状态。天然工况下,HP1,HP2处于稳定状态,但在暴雨、持续降雨及地震等情况下极易发生滑动;

3)通过经济技术比较,对HP1,HP2附近的陡坎、滑坡剪出带采用截排水+抗滑桩+挡土墙的综合治理措施,且实践证明其治理效果良好,降低了滑坡对当地人民生命财产安全的威胁。

[1] 刘 毅.伊犁黄土滑坡特征、成因及稳定性分析[D].石河子:石河子大学,2015:1-7.

[2] 赵明阶,何光春,王多垠.边坡工程处治技术[M].北京:人民交通出版社,2003:89-120.

[3] 姚 智.贵州西部崩塌滑坡地质模式及其敏感地层研究[J].贵州地质,1994(3):224-231.

Characteristics and management research of Nanjiang Xintianpo landslide

Li Shenghong

(ZunyiNormalCollegeInstituteofTechnology,Zunyi563006,China)

Through the analysis on the exploration data of Xintianpo landslide, this paper discussed the characteristics and influence factors of the landslide, and selected different working conditions, calculated the landslide stability, put forward the comprehensive treatment measures of contained drainage+anti-slide pile+retaining wall, made the engineering treatment more safe, economic and reasonable.

landslide, geological environment, stability, engineering design

1009-6825(2017)05-0115-02

2016-11-22

李生红(1987- ),女,助教

P642.22

A

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