白仕紅
(成都理工大學(xué)環(huán)境與土木工程學(xué)院,四川 成都610059)
滑坡是我國山區(qū)和丘陵地區(qū)最為常見的地質(zhì)災(zāi)害之一,它的發(fā)生給人民造成的生命安全和財(cái)產(chǎn)損失是巨大的。其發(fā)育主要受大氣降水,河流沖刷,地下水活動(dòng),地震以及人工切坡等各種因素的影響。本文以四川省涼山州甘洛縣某滑坡為例,對(duì)滑坡的工程地質(zhì)條件、滑坡變形破壞及形成機(jī)制等問題進(jìn)行了綜合分析和研究。以期對(duì)類似滑坡的研究分析有一定參考價(jià)值。
研究區(qū)地處川西南邊區(qū),位于大涼山北部,小相嶺東麓,為四川盆地西緣向青藏高原地勢(shì)過渡的高山峽谷地帶,地勢(shì)東、西、南三面高,北部和中部較低,屬于中山山地地貌;滑坡位于滑雄普村壩夯組滑坡位于一個(gè)斜坡體上,斜坡體處于西北高東南低,自西向東傾斜特征,地形坡度15~20°,后側(cè)較陡,斜坡體后緣有多處、不連續(xù)的基巖出露。斜坡坡向 140°~150°,巖層產(chǎn)狀 215°∠50°,滑坡邊界明確、變形特征明顯,平均厚度為15m。
滑坡區(qū)出露地層為第四系松散堆積層和上二迭統(tǒng)峨眉山組地層,現(xiàn)由新至老分述如下:
(1)第四系松散堆積層粉質(zhì)粘土:黃褐、灰褐色,稍濕~濕,可塑,粘性較好;結(jié)構(gòu)不均,局部含粉粒較重,且夾少量碎塊石,粘性較差。
(2)上二迭統(tǒng)峨眉山玄武巖(P2Β)基巖:灰黑色、墨綠色、隱晶、細(xì)晶結(jié)構(gòu),上部具氣孔壯或杏仁壯構(gòu)造。間夾凝灰?guī)r、粉砂巖、泥巖,主巖層產(chǎn)狀:215°∠50°。
滑坡體和滑坡體下斜坡體同處一個(gè)大的斜坡體上,斜坡體總體西北高,東南低,自西北向東南傾斜特征,后緣以地勢(shì)較高,兩側(cè)以山脊為界,滑坡整體呈“圈椅樁”。地形坡度15~20°,居民區(qū)主要集中在滑坡上,為滑坡的發(fā)生提供了良好的加載作用,目前滑坡前緣發(fā)育較明顯的鼓漲剪出口?;麦w下斜坡體體主要為農(nóng)用耕地,使得土地臺(tái)階化,促進(jìn)了地表水的入滲,滑坡體下斜坡體居民房屋變形不明顯,主要體現(xiàn)在前緣陡坎臨空面的垮塌。
滑坡體形態(tài)特征見圖1。
根據(jù)其變形跡象以及地形地貌條件,分為滑坡體、滑坡體下斜坡體;滑坡主滑方向 140°~150°,平均坡度 16°。 滑坡后緣 1430m~1440,前緣高程1378m~1385m,坡腳橫向?qū)捈s220m,長約190m,滑體厚8~20m,平均厚約 15m,總面積約 41800m2,方量約為 62.7萬m3,屬中型土質(zhì)滑坡?;麦w下斜坡體坡向?yàn)?40°~150°,平均坡度16°?;潞缶?378m~1385m,前緣高程1330m~1340m,坡腳橫向?qū)捈s220m,長約160m,滑體厚 8~20m,平均厚約 16m,總面積約 35200m2,方量約為56.32 萬 m3。
2.3.1 滑坡后緣
滑坡后緣出現(xiàn)局部拉陷裂縫以及房屋變形拉裂:2008年“5.12”地震后,由于滑坡后緣匯水面積大,降雨匯水的加載,滑坡后緣發(fā)育一組張拉裂縫。目前,該拉張裂縫長約50~60m,寬20~30cm,裂縫中填充較明顯,為不連續(xù)展布,局部位置裂縫單邊下挫明顯,挫臺(tái)高度10~15cm;且滑坡后緣房屋院壩地面開裂嚴(yán)重,有地面下沉錯(cuò)的跡象。
2.3.2 滑坡中部
由于滑坡體的不斷變形,滑坡中部房屋面向滑坡前緣一側(cè)的墻壁出現(xiàn)下沉跡象,導(dǎo)致墻體拉裂。滑坡中部公路下側(cè)由于開挖建房造成3-7m的陡坎臨空面,有次級(jí)剪出的條件。并且該處老鄉(xiāng)自己修建的干砌塊石擋墻有鼓漲開裂的跡象。
2.3.3 滑坡前緣
滑坡前緣部耕地陡坎處出現(xiàn)剪出口,有輕微鼓漲裂縫現(xiàn)象。鼓漲裂縫長約 20-30m,寬5~10cm,為不連續(xù)展布,隆起高度5~10cm。
綜合場(chǎng)地的環(huán)境地質(zhì)條件,該滑坡的形成機(jī)理主要取決于以下幾個(gè)方面:
圖1 滑坡平面形態(tài)特征
滑坡體表層物質(zhì)較松散,使得雨水、地表水易于大量入滲,增加坡體自重,并破壞土體結(jié)構(gòu)。而下部泥巖及砂巖隔水效果較好,能形成相對(duì)隔水層,加之表層巖體相當(dāng)破碎,巖體中節(jié)理裂隙發(fā)育,易在基覆面處形成軟弱面。在自重和外力的作用下,使滑坡體產(chǎn)生長期蠕變,隨著坡體變形的不斷增加,逐漸形成連續(xù)的滑動(dòng)面。
滑坡所處斜坡高度約50m,平均寬度近120m,平均坡度16°左右這種地形高陡、匯水面廣的斜坡地形地貌條件,加劇斜坡不穩(wěn)定性,甚至導(dǎo)致滑坡的形成。
降雨是影響坡體穩(wěn)定的自然因素中最經(jīng)常發(fā)生的和最活躍的因素,是滑坡的重要觸發(fā)因素。一方面由于坡體表面排水不暢,造成局部低洼地帶形成積水,直接浸泡表層土層,使得土體自重增加,增大下滑力;另一方面由于表層土體物質(zhì)結(jié)構(gòu)松散,孔隙度大,雨水入滲充滿裂隙或空隙時(shí),形成靜水壓力;當(dāng)出現(xiàn)水頭差時(shí),形成動(dòng)水壓力,由于水的作用,急劇改變巖土體的受力情況;再者,由于雨水滲入,弱化巖體,泥化軟化滑帶導(dǎo)致粘著力降低。這些都造成滑面的抗剪強(qiáng)度降低,甚至完全喪失抗剪能力,導(dǎo)致坡體失穩(wěn),從而形成滑坡。
在勘查區(qū)范圍內(nèi)及附近,人類工程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)包括開挖建房、農(nóng)田耕作和修建公路。開挖建房多位于公路上側(cè)滑坡體上,對(duì)滑坡體加載嚴(yán)重,并且居民生活用水直接散流,降低了滑坡體抗剪指標(biāo);農(nóng)田耕作位于滑坡前緣位置,使得土地臺(tái)階化,促進(jìn)了地表水的入滲。
(1)綜合場(chǎng)地勘查資料,該滑坡是一個(gè)中型推移式土質(zhì)滑坡?;滦纬蓹C(jī)制是:一是坡體松散第四系殘坡積層及高陡、匯水面廣的斜坡地形地貌條件;二是當(dāng)?shù)卮髿饨邓畯?qiáng)烈而且集中,大量雨水下滲促使土體飽和及強(qiáng)度降低;三是強(qiáng)烈的人類活動(dòng)使得坡體穩(wěn)定性進(jìn)一步降低。
(2)滑坡變形破壞特征明顯,破壞后將產(chǎn)生嚴(yán)重后果,滑坡的滑動(dòng)變形主要受兩個(gè)因素控制:一是基巖面的產(chǎn)狀,主要控制深層滑動(dòng)的方向和滑坡方量大小;二是滑坡體下方斜坡穩(wěn)定性,如果該斜坡整體失穩(wěn)將有可能牽引發(fā)生深層巖質(zhì)滑坡,對(duì)周圍居民構(gòu)成嚴(yán)重威脅。
(3)滑坡穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)的極限平衡法計(jì)算結(jié)果表明,滑坡體經(jīng)過變形滑動(dòng)后仍處于不穩(wěn)定~欠穩(wěn)定狀態(tài),必須進(jìn)行工程治理。
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