田 杰(核工業(yè)西南勘察設(shè)計研究院有限公司,四川 成都 610061)
地震災(zāi)區(qū)某滑坡災(zāi)害成因機制分析及防治措施
田 杰
(核工業(yè)西南勘察設(shè)計研究院有限公司,四川 成都 610061)
摘 要:本文以四川省雅安市某滑坡為例,在對該滑坡的滑坡體結(jié)構(gòu)、變形特征及破化模式分析詳細調(diào)查的基礎(chǔ)上,分析了滑坡的成因,并針對災(zāi)害體的防治措施進行了闡述。
關(guān)鍵詞:古滑坡;成因機制;穩(wěn)定性評價;防治措施
該滑坡位于規(guī)劃區(qū)建筑后側(cè)斜坡一帶,滑坡為一古老的基巖滑坡,滑坡整體現(xiàn)狀基本穩(wěn)定,“4.20” 雅安蘆山地震后,致使山體松動,表層土體在近年有溜滑現(xiàn)象發(fā)生。且根據(jù)規(guī)劃區(qū)整體規(guī)劃,該滑坡前緣面臨大范圍的開挖,開挖導(dǎo)致滑坡前緣局部發(fā)生垮塌變形,進一步破壞滑坡整體穩(wěn)定性?;乱坏┦Х€(wěn),將直接威脅在建住宅區(qū)和擬建的小學(xué)等建筑。
2.1 滑坡基本特征
滑坡區(qū)域平面整體呈“長弓狀”,滑坡發(fā)育在第四系滑坡堆積層(Q4del)中,為錯動基巖堆積滑坡。縱向長約225m,最大寬度約440m,面積約0.082km2,滑坡前部滑體厚6m~10m,中部平均厚度33m左右,后部厚35m~40m,平均厚度37m,體積約176×104m3?;轮骰较驗?20°,屬大型深層基巖滑坡。
2.2 滑坡物質(zhì)結(jié)構(gòu)特征
(1)滑體特征?;w主要分為兩層:上層為含粉質(zhì)粘土夾泥巖碎塊為主,紫紅色,粒徑一般5cm~20cm,本次勘查中發(fā)現(xiàn)最大粒徑1.2m左右。充填土質(zhì)較均勻,砂粒的感覺較少,近地表部分一般都含有少量植物根莖或有機物,一般無搖震反應(yīng)。碎石磨圓度差,呈棱角形,排列較混亂,分選性差,少部分被粉質(zhì)粘土所包裹,顆粒分散,母巖成分以強~中風(fēng)化紫紅色巖為主,厚度約3m~11m;下層為似層狀巨塊石層,主要由原有基巖滑體滑動后破碎形成。根據(jù)鉆探結(jié)果可知,其后部及前部錯動破碎嚴重,以塊石為主,粒徑10cm~30cm不等,最大可達80cm,充填粘粒含量較重的碎石土;中部破碎相對較小,巖體較為完整,呈巨厚狀,厚度可達3m~8m,夾含粘粒較重的碎塊石土。厚度10m~32m。(2)滑面(帶)特征?;瑤林饕獮楹沉5乃槭粒挥谒茖訝顗K石體下部,厚度30cm~60cm,呈濕~稍濕狀。(3)滑床特征。工作區(qū)內(nèi)下覆的基巖為白堊系上統(tǒng)灌口組(K2g)泥巖:紫紅色,中厚層狀構(gòu)造,泥質(zhì)膠結(jié)。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及距工作區(qū)露頭量測,巖層產(chǎn)狀234°∠9°,地表出露部分呈厚層-中厚層狀構(gòu)造,其風(fēng)化裂隙發(fā)育,巖體比較破碎,全風(fēng)化~中風(fēng)化。
2.3 滑坡變形特征
該滑坡為一基巖古滑坡,滑坡整體變形不明顯。近期變形表現(xiàn)主要為表層溜滑現(xiàn)象。1995年,滑坡中部發(fā)生表層土質(zhì)溜滑,形成約1.0m的下挫陡坎,延伸長度約170m;前緣左側(cè)竹林段近年亦有局部垮塌發(fā)生,變形較為明顯。
2.4 滑坡變形形成機制分析
影響滑坡穩(wěn)定性的因素主要有自然因素和工程因素。自然因素:地形地貌﹑巖土體力學(xué)性質(zhì)的不均一﹑地下水作用﹑地下水作用。工程因素:開挖坡腳與切坡。(1)地形地貌因素。該滑坡所在地區(qū)地貌為低山區(qū),山高坡陡,溝谷切割較深;微地貌上該滑坡位于山體斜坡地帶,斜坡體在坡面上總體坡向約為120°~140°,坡度為15°~22°,前緣開挖形成65°以上至近直立的臨空面,斜坡較陡峭,不利于坡體的穩(wěn)定。(2)巖土體力學(xué)性質(zhì)的不均一。在工作區(qū)內(nèi),分布地層巖土體種類較單一,主要為碎塊石和似層狀的泥巖大塊體。似層狀大塊體之間充填的含粘粒重的碎石土易形成軟弱結(jié)構(gòu)面。(3)地下水作用。地下水對該滑坡的變形與破壞起主導(dǎo)作用。主要表現(xiàn)在水體降低土體抗剪強度的作用這兩個方面?;麦w層間粘土在水體浸潤軟化作用下,使原有土體的抗剪強度降低,從而破壞坡體極限平衡狀態(tài),使土體從而易于產(chǎn)生滑動破壞。(4)其他因素。工程因素:由于規(guī)劃區(qū)內(nèi)進行建筑施工,滑坡前緣進行了大面積的開挖,現(xiàn)已形成4m~8m的臨空面,且揭穿地層層面和滑面,從而影響坡體穩(wěn)定性。
圖1 赤平投影分析圖
3.1 滑坡穩(wěn)定性宏觀性判斷
根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查,古滑坡現(xiàn)狀整體基本穩(wěn)定,但是由于住宅建設(shè)區(qū)已開挖出的施工面和即將開挖的道路施工面,將在滑坡前緣形成高9m~17m的臨空面。通過對區(qū)域巖體裂隙調(diào)查,其發(fā)育情況如下:(1)邊坡長度380m,走向東北~西南向,傾向30°~60°,邊坡坡度65°~80°。(2)巖層產(chǎn)狀154°∠4°,與坡面方向斜向相交。(3)2組主要節(jié)理分別為200°∠71°,120°∠75°,把坡體分割成塊狀,間距0.4m~0.7m。
見赤平投影分析圖1。
3.2 滑坡穩(wěn)定性評價
結(jié)合該滑坡的特點,采用瑞典條分法(圓弧滑動面)分天然﹑暴雨﹑地震三種工況對其穩(wěn)定性進行定量分析計算。計算結(jié)果表明,基巖古滑坡整體在天然工況下處于穩(wěn)定狀態(tài),在暴雨工況下屬于基本穩(wěn)定狀態(tài),在地震工況下屬于基本穩(wěn)定狀態(tài);中部表層溜滑區(qū)在天然工況下處于穩(wěn)定狀態(tài);在暴雨工況下屬于欠穩(wěn)定~基本穩(wěn)定狀態(tài),在地震工況下屬于欠穩(wěn)定狀態(tài)。參照滑坡前緣公路及排洪溝設(shè)計單位的設(shè)計方案,排洪溝建設(shè)時,對開挖的邊坡應(yīng)進行放坡。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查確定了其放坡開挖線,據(jù)此可知,當開挖完成后,滑坡體前緣不僅將形成較高臨空面,同時還將破壞古滑坡及表層滑坡的前緣抗滑段。邊坡開挖后,基巖古滑坡整體在天然工況下處于穩(wěn)定狀態(tài),在暴雨工況下屬于基本穩(wěn)定狀態(tài),在地震工況下屬于基本穩(wěn)定狀態(tài);中部表層溜滑區(qū)在天然工況下處于基本穩(wěn)定~穩(wěn)定狀態(tài);在暴雨工況下屬于不穩(wěn)定~欠穩(wěn)定狀態(tài),在地震工況下屬于不穩(wěn)定~欠穩(wěn)定狀態(tài)。
3.3 滑坡防治方案
滑坡穩(wěn)定性分析結(jié)果表明,在暴雨工況下,滑坡有可能沿滑面產(chǎn)生變形滑移,因此,為確保滑坡體下方居民的生命財產(chǎn)安全,有必要采取防治工程措施。防治工程方案布置目標:(1)以防止產(chǎn)生滑坡威脅滑坡體下部的居民的生命財產(chǎn)安全。(2)采用排水﹑支擋等綜合措施增加滑坡體的穩(wěn)定性,提高抗滑安全儲備達到設(shè)計標準,確保人民生命財產(chǎn)的安全。根據(jù)以上所述防治原則,主要采取“樁板墻+格構(gòu)錨桿(索)”的防治方案,其具體防治措施如下:①根據(jù)災(zāi)害體情況分兩級設(shè)置。下排樁板墻針對開挖邊坡及基巖古滑坡設(shè)置,工程段全長378m,對比剩余下滑力及土壓力作用后采用土壓力作為抗滑樁設(shè)計參考力。上排樁板墻針對土層滑坡設(shè)置,工程段全長115m,對比剩余下滑力及土壓力作用后采用滑坡剩余下滑力作為抗滑樁設(shè)計參考力。②設(shè)置在下排樁板墻以上的斜坡帶,斜坡按1∶1削坡后鋪設(shè),格構(gòu)行高3.00m,列寬4.00m,采用菱形格構(gòu);橫縱格構(gòu)交點處采用錨桿加固,局部靠近第一級滑面附近采用錨索加固。
“4.20”雅安蘆山地震后,地震災(zāi)區(qū)災(zāi)后重建等人類活動增多。由此而引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害越來越多。本文根據(jù)四川地震災(zāi)區(qū)某古滑坡,分析了該滑坡復(fù)活的主要原因及機制,以及采取的防治措施,希望能起到參考的作用。
參考文獻
[1]張倬元,王士天,王蘭生,等.工程地質(zhì)分析原理(第三版)[M].北京:地質(zhì)出版社,2009.
中圖分類號:X43
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