蔡 強
(中國建筑西南勘察設(shè)計研究院有限公司,四川成都610081)
攀枝花市飛機場于2000年動工修建,在飛機場跑道西側(cè)堆積大量的素填土。2005年攀枝花市雨季后,在距飛機場公安分局南西側(cè)約40 m的污水處理場和待建用地處發(fā)生滑坡,在后緣出現(xiàn)明顯的拉張裂縫,且整體向南西方向滑塌。在2007年9月滑動加劇,現(xiàn)處于蠕滑階段,該滑坡直接影響到污水處理池、滑坡南西側(cè)下方的飛機場公路、飛機場公安分局和職工宿舍樓、變電站等的安全。
該滑坡整體屬中山斜坡剝蝕構(gòu)造地貌,總體地勢北東高南西低。由于滑坡破壞了原始地形,在滑坡體中部形成陡崖和滑坡多級臺階,斜坡坡度為10°~35°,局部坡度較陡50°~80°。場地高程介于1877~1970 m之間,高差93 m(圖1)。
圖1 滑坡全貌
場地內(nèi)地層主要由滑坡堆積層(Qdel4)、第四系全新統(tǒng)素填土(Qml4)、第四系殘坡積粉質(zhì)粘土(Qel+dl4)和三疊系寶頂組泥巖、長石石英砂巖互層(Tbd3)組成,其中土層厚度12~16.8 m不等。場地內(nèi)三疊系寶頂組泥巖、長石石英砂巖呈單斜構(gòu)造產(chǎn)出,巖層產(chǎn)狀:105°∠11°,發(fā)育有兩組節(jié)理裂隙,其產(chǎn)狀:270°∠68°、355°∠86°。
2.3.1 地表水
據(jù)現(xiàn)場調(diào)查,滑坡前緣有一魚塘,魚塘未做任何防滲措施,魚塘中的地表水直接下滲到滑坡體內(nèi),魚塘北東側(cè)有濕地,范圍約650 m2。在滑坡體外東側(cè)有一排水渠,勘查時內(nèi)見少量地表水。該排水渠西側(cè)由兩條支溝組成,其中一條位于滑坡體內(nèi),在該排水溝最北端見少量地表水,由于排水溝局部被上部滑落的表層堆積土堵塞,導(dǎo)致地表水無法排出而匯集。排洪溝底部因滑坡滑動出現(xiàn)20~30 cm寬拉張裂縫,溝壁因擠壓出現(xiàn)鼓張破裂現(xiàn)象,水在裂縫及鼓張破裂處滲入滑坡體內(nèi)。在滑坡后緣見地表水,水從場平棄土中浸出向低洼處匯集,形成小水坑。場地內(nèi)地表水主要來源于大氣降水、機場生活用水和滲出的地下水。
2.3.2 地下水
場地地下水屬裂隙性上層滯水,主要由大氣降水及機場生活用水補給,水位和水量受季節(jié)影響變化大。
該滑坡沿斜坡大體呈圈椅狀,滑坡長約300 m,寬約258 m,滑動面最大埋深為16.3 m,滑體平均厚度約8 m,滑坡體積約62×104m3,屬中型淺層推移式工程滑坡。該滑坡整體主滑方向230°,因滑坡體東側(cè)為沖溝,導(dǎo)致以沖溝為界,西側(cè)滑動方向220°,東側(cè)滑動方向238°,東西兩滑方向最后向中間主滑方向靠攏。
滑坡后緣可見明顯陡坎及拉裂縫(圖2),高1.0~2.3 m,由于該滑坡整體下滑導(dǎo)致平臺南側(cè)水泥路形成50~200 cm的錯距,已嚴重破壞,且張拉裂縫發(fā)育,張開寬度3.0~15.0 cm,裂縫長度2.0~10.0 m。在滑坡后緣東側(cè)排水溝局部地段底部發(fā)現(xiàn)裂縫,溝壁鼓張拉裂,且滑坡堆積物堵塞局部水溝,地表水通過破壞處裂縫直接滲入滑坡體,排水溝已失去疏導(dǎo)排水作用;在滑坡中部滑動變形裂縫發(fā)育,并形成了多級滑坡臺階,臺階高度2.0~5.0 m,醉漢林現(xiàn)象明顯;在滑坡中下部鼓丘較發(fā)育(圖3),鼓張裂縫寬3.0~7.0 cm,長約20.0~30.0 m,可見深度30.0~50.0 cm,因排水措施極不完善,雨季洪水漫流,滑坡體多處形成自然排水溝。
圖2 滑坡后緣裂縫
圖3 魚塘土壩上裂縫
據(jù)鉆探揭露,該滑坡的滑動帶(面)位于第四系殘坡積粉質(zhì)黏土與下覆基巖三疊系寶頂組泥巖、長石石英砂巖互層的接觸面,部分位于粉質(zhì)黏土、三疊系寶頂組泥巖、長石石英砂巖互層內(nèi)?;?帶)面呈灰白色、黃褐色,主要由粉質(zhì)黏土組成,局部含少量的泥巖、長石石英砂巖碎石、碎屑等,濕~飽和,揉皺雜亂,有擠壓痕跡,巖芯斷面光滑,手捏有滑膩感,深最大為16.3 m。
(1)地形條件:滑坡場地北西高南東低,坡度約10°~35°,前緣較平緩,在中部局部段較陡,達50°~80°,為滑坡的滑動提供了滑動空間。
(2)地層巖性:滑體內(nèi)表層主要為攀枝花機場場平時棄土,下為粉質(zhì)黏土,巖性主要為泥巖、長石石英砂巖碎塊石、碎屑及粉質(zhì)黏土等組成,滑床為三疊系泥巖、長石石英砂巖。粉質(zhì)粘土雖透水性較差,但易浸水軟化,內(nèi)聚力減小,力學(xué)強度降低,且該粉質(zhì)黏土具弱膨脹性,地層巖性是形成滑坡的主要因素。
(3)降雨條件:2005年7月,正值雨季,攀枝花市地區(qū)普降暴雨,匯積大量地表水,地表水下滲,形成地下水,在地下水作用下,滑體內(nèi)各巖土體重度增大,第四系殘坡積粉質(zhì)黏土層軟化,抗剪強度降低,形成軟弱(帶)面。
(4)人類工程活動:由于攀枝花機場的修建,在場地處進行了場平,棄土厚度1.2~11.0 m,回填后形成一定的邊坡,由于該邊坡只在其北東角一小部分用抗滑樁進行支擋,其他地方均未支擋,為滑坡的滑動提供了堆載的剩余下滑推力。
3.4.1 計算參數(shù)選取
本次計算參數(shù)的選取主要采用室內(nèi)土工試驗、地區(qū)經(jīng)驗結(jié)合滑坡現(xiàn)狀穩(wěn)定性反分析確定,滑帶土剪切強度取值為內(nèi)聚力12.7 kPa,內(nèi)摩擦角9.6°。
3.4.2 穩(wěn)定性計算
選場地內(nèi)3條剖面利用傳遞系數(shù)法對滑坡進行穩(wěn)定性驗算,滑坡中各剖面的穩(wěn)定性計算結(jié)果見表1。
表1 滑坡中各剖面的穩(wěn)定性計算結(jié)果表
由以上計算結(jié)果可知,在目前天然狀態(tài)下,滑坡的穩(wěn)定系數(shù)Ks=0.967~1.045,當考慮7度地震作用時,滑坡的穩(wěn)定系數(shù)Ks=0.881~0.952,處于欠穩(wěn)定~不穩(wěn)定狀態(tài)。
該滑坡為推移式滑坡,經(jīng)計算下滑力較大,工程治理費用高,在后緣可采用削坡減載方案,削坡可分5~8個臺階進行,削坡坡比應(yīng)根據(jù)所分臺階高差確定,可采用1∶1.5~1∶2;所分臺階坡面應(yīng)進行護坡處理,平臺應(yīng)進行封閉處理,削坡至滑坡后緣時應(yīng)采用錨桿(索)格構(gòu)梁擋墻支護,錨桿(索)錨固段應(yīng)穿過石英砂巖與泥巖分界面并不宜少于5.0 m。
靠近滑坡前緣位置設(shè)置抗滑樁,樁基底埋置深度應(yīng)進入砂泥巖地層,抗滑樁排列應(yīng)正對滑坡主滑方向。
建議在滑坡體中設(shè)置丁字型盲溝,同時增加橫向截排水溝,排出坡體內(nèi)的地下水。在滑坡周圍修建截水明溝,用黏土充填滑坡地表的裂縫,防止地表水向滑坡體滲透,且應(yīng)消除坡體積水洼地。
該滑坡為地形地貌、巖土體特征、降雨條件及人類工程活動共同引起的一類蠕滑拉裂式滑坡,多種因素共同制約著滑坡的發(fā)展模式;目前整治施工已經(jīng)完成,坡體恢復(fù)穩(wěn)定狀態(tài),表明針對該滑坡的穩(wěn)定性分析準確合理。
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