馬玉龍 吳早生
(1.浙江土力工程勘測院,浙江紹興 312000; 2.浙江華匯巖土勘測有限公司,浙江紹興 312000)
據(jù)野外地面地質(zhì)調(diào)查及鉆探施工揭露,區(qū)內(nèi)出露的前第四紀地層單一,主要為晶屑熔結凝灰?guī)r。按其火山旋回、巖相、巖性組合及巖石化學成分等特征,將其層位劃歸上侏羅統(tǒng)西山頭組(J3x),屬火山活動第一旋回晚期火山碎屑流相的產(chǎn)物。巖石一般呈灰色、淺灰色,晶屑熔結凝灰結構,塊狀構造,成分以鉀長石為主,石英和斜長石次之。
主要出露的巖土層有:
1)滑坡體形態(tài)特征。
高嶺崗滑坡,屬丘陵地貌,地形坡度一般為32°~47°,滑面坡度:滑坡體前緣一般47°,中部一般32°,后緣一般42°;滑坡體從后緣到前緣厚度4.40 m~14.1 m不等,平均厚度8.0 m,滑坡體積為12萬m3左右,屬中型滑坡體。
2)滑坡體變形特征。
經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),滑坡體后緣發(fā)育三條明顯拉張裂縫:一條走向90°,長約100 m,自山體一直延伸到西側(cè)沖溝,裂縫現(xiàn)已閉合,裂縫兩側(cè)地表高差0.50 m~1.5 m;另一條與前者相接,走向170°,長約60 m,寬0.20 m ~0.5 m,落差 0.30 m ~0.6 m;距離前兩條裂縫約5 m,見一條裂縫走向150°,長約15 m,寬0.20 m ~0.5 m,落差0.20 m ~0.3 m?;麦w上部多見高 0.50 m ~1.0 m 的陡坎,滑坡體下部水稻田已損毀廢棄。根據(jù)地面觀測,目前滑坡體基本上處于相對穩(wěn)定狀態(tài)。
3)滑坡體結構特征。
滑坡體是由粉質(zhì)粘土和含碎石粉質(zhì)粘土層以及含粘性土碎石組成。成因為殘積土和部分坡積土。土的工程性質(zhì)較好。
滑坡前緣:根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查,廢棄農(nóng)田邊緣以外的梯田未見明顯變形跡象,廢棄農(nóng)田邊緣為滑坡前緣。
滑坡后緣:在高程320 m~340 m左右,邊界裂縫分布明顯而且連續(xù)。
通過調(diào)查得到結論是滑動面方面的特征為第四系土層和巖層之間發(fā)生。
4)該滑坡水文工程地質(zhì)條件。
該區(qū)滑坡體內(nèi)地下水主要為潛水,透水性較差。排泄途徑主要為沿坡下滲和表面蒸發(fā)兩種方式。向低洼處排泄,滑坡區(qū)內(nèi)部分區(qū)域有泉水出露?;麦w內(nèi)滑坡前緣與后緣的水位高差達8 m左右,由此,水力坡度相對較大,這樣的結果是對滑坡的穩(wěn)定性極為不利的。
5)滑移帶特征。
根據(jù)滑坡體巖土特征,滑帶土應位于殘坡積層與基巖的接觸帶,由于滑坡體處于相對穩(wěn)定階段,其滑帶土特征不明顯,鉆孔內(nèi)取滑帶土的原狀土樣較困難,所取的樣數(shù)較少,代表性較差,故可選用性質(zhì)與之相近的滑坡體軟弱層②層指標進行穩(wěn)定性驗算。
6)滑坡形成特征。
該滑坡山坡和斜坡上的第四系堆積物較松散,透水性相對較好,有利于地下水的流動。其下的巖石強度相對較高,透水性弱,這樣的結果是在第四系松散堆積物和巖層接觸的部分水分較充分,很容易形成軟弱滑動面,同時,由于土中含水量較大,土和巖石的抗剪強度降低,上層土體易沿下伏基巖頂面滑動,由于地下水的下滲作用,滑坡土體中的含水量增加,降低土體的穩(wěn)定性。前緣有小沖溝分布,溝中溪流具下蝕及側(cè)蝕作用,沖刷土體導致邊坡前抗滑阻力減小,使山坡失去穩(wěn)定而滑移。由此得到結論是該滑坡的形成主要是自然地質(zhì)作用的結果。
1)滑坡穩(wěn)定性計算分析。
從滑坡目前的變形破壞特點看,滑體處于相對穩(wěn)定狀態(tài)。該滑坡取飽和重塑土強度與滑面的實際強度較接近。潛在滑面為松散堆積層與基巖的接觸面,根據(jù)土工試驗強度參數(shù)計算兩個縱剖面滑體的穩(wěn)定性,計算方法采用條分法,計算公式如下:
其中,F(xiàn)s為穩(wěn)定性系數(shù);Qi為第i塊段滑動面與水平面的夾角,(°);Ri為作用于第i塊段的抗滑力,kN/m;Ni為第i塊段滑動面的法向力,kN/m;φi為第i塊段土的內(nèi)摩擦角,(°);Ci為第i塊段土的粘聚力,kPa;Li為第i塊段滑動面長度,m;Ti為作用于第i塊段滑動面上的滑動分力,kN/m,出現(xiàn)與滑動方向相反的滑動分力時,Ti應取負值;ψj為第i塊段土的剩余下滑動力傳遞至i+1塊段時的傳遞系數(shù)。
計算模型見圖1和圖2。計算結果如表1所示。
2)滑坡滑面強度參數(shù)的反分析。
該滑坡采用反分析方法確定滑面強度參數(shù),具體做法是該方法是在假定滑坡穩(wěn)定性系數(shù)的基礎上進行。據(jù)GB 50021-2011巖土工程勘察規(guī)范中關于反分析的具體規(guī)定,在采取強度參數(shù)時,對處在暫時穩(wěn)定的滑坡,假設滑坡穩(wěn)定性取1.00~1.05。由此分析該滑體的滑動速率基本為零,假設在枯水季節(jié)滑體處于相對穩(wěn)定,在雨季滑坡發(fā)生滑動,在規(guī)范的要求和綜合分析后,選取滑坡的穩(wěn)定性系數(shù)Fs=1.00作為該滑坡滑面強度參數(shù)反分析的依據(jù)。
圖1 A—A′剖面穩(wěn)定性計算模型
圖2 B—B′剖面穩(wěn)定性計算模型
表1 各剖面滑體的穩(wěn)定性表
用所有土層飽和重塑土強度參數(shù)的加權平均值C和φ值計算得出的滑坡穩(wěn)定性系數(shù)(見表2),與定性分析得出的滑坡穩(wěn)定性分析判斷較為接近,可作為滑面強度參數(shù)的反分析的基礎值。B—B′剖面穩(wěn)定性系數(shù)Fs=1.03,與實際接近。在反分析計算中,只要計算出B—B′剖面的穩(wěn)定條件,滑坡體就處于相對穩(wěn)定狀態(tài)。分別取穩(wěn)定性系數(shù)Fs=1.00和1.05,通過滑坡整體性反演計算,得出滑坡體強度參數(shù)的反分析結果如表2所示。
表2 滑坡體強度參數(shù)反分析計算結果表
綜合滑坡區(qū)土工試驗結果和滑體強度參數(shù)的反分析,建議取滑面強度參數(shù)C=20.00 kPa,φ=15.50°作為滑坡治理設計的依據(jù)。
3)滑坡穩(wěn)定性評價。
根據(jù)地面觀測,在勘探期間未見裂縫寬度繼續(xù)擴大的跡象,整個滑坡體未見明顯變形,目前滑坡體基本上處于相對穩(wěn)定狀態(tài)。從滑坡目前的變形破壞特點看,滑體已經(jīng)表現(xiàn)出一定的蠕滑變形特征,但并沒有表現(xiàn)出整體的明顯位移,處在暫時穩(wěn)定階段。但將來有可能在雨季滑動,潛在滑面為松散堆積層與基巖的接觸面,若不及時治理,有發(fā)生整體滑坡的可能。若發(fā)生滑坡,將會造成滑坡區(qū)及下方農(nóng)田的毀壞,危及農(nóng)民生命財產(chǎn)安全。由于村莊距滑坡體相對較遠,約為700 m,滑坡體下方溝谷較為開闊,產(chǎn)生次生泥石流的可能性較小。
經(jīng)過工程地質(zhì)調(diào)查、勘察及穩(wěn)定性定量計算分析后,得出結論:該滑坡在目前情況下整體處于極限平衡狀態(tài),但滑體已經(jīng)表現(xiàn)出一定的蠕滑變形特征,在雨季可能發(fā)生滑動,必然造成難以估量的損失,所以必須對滑坡進行治理。治理方法設置抗滑樁、完善邊坡的排水系統(tǒng)等需要進一步的規(guī)劃設計并加強對滑坡的監(jiān)測。
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