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        廈蓉高速公路滑坡形成機(jī)制分析及應(yīng)急對策

        2015-08-15 00:51:34周學(xué)琴成都理工大學(xué)環(huán)境與土木工程學(xué)院四川成都610059
        江西建材 2015年8期
        關(guān)鍵詞:板巖坡腳坡體

        ■周學(xué)琴 ■成都理工大學(xué)環(huán)境與土木工程學(xué)院,四川 成都 610059

        1 滑坡地質(zhì)環(huán)境條件概述

        1.1 自然地理

        本區(qū)屬中亞熱帶濕潤氣候區(qū)。年平均氣溫14.3℃,極端最高氣溫35℃,極端最低氣溫-7.5℃;年平均降水量1349.5mm。每年5~9月為雨季,降雨集中。坡體地下水較豐富,在自然沖溝等地勢低洼處形成3處泉水出露,其流量為0.01~0.02L/s。現(xiàn)因邊坡開挖,改變了地下水的徑流條件,原地表泉水出露處未見泉水。

        1.2 滑坡工程地質(zhì)條件

        滑坡所在位置自然坡體地貌類型屬構(gòu)造剝蝕中低山斜坡地貌,為傾向西南的單斜坡體,地形北東高、西南低,地面自然坡度23°~27°。沿路線方向坡面表現(xiàn)為東南側(cè)高、西北側(cè)低的特點?,F(xiàn)坡面已被人工改造為梯田?;潞缶墭?biāo)高825m,前緣標(biāo)高735m,前后高差約90m。沿滑動方向,地貌上因邊坡開挖表現(xiàn)為多級階梯狀。

        滑坡區(qū)地層主要由第四系殘坡積碎石土、亞粘土及下伏二疊系清江組板巖組成。第四系覆蓋層厚度8~22m,強(qiáng)風(fēng)化板巖厚度1.25~30.4m,其下為弱風(fēng)化板巖,薄層構(gòu)造,產(chǎn)狀340°∠5°。

        坡體巖體裂隙發(fā)育,主要發(fā)育三組裂隙。①組:產(chǎn)狀210°∠70°密度7 條/m;②組:產(chǎn)狀320°∠80°密度4 條/m;③組:產(chǎn)狀140°∠70°,密度2條/m。其中,第①組裂隙傾向與邊坡傾向(215°)基本相同,構(gòu)成最不利結(jié)構(gòu)面。裂隙一般為張性裂隙,寬度1~2mm,無充填,延長長度大于5m。

        開挖坡面有三處主要地下水出露:YK139+000附近沖溝處第三級坡面上有地下水滲出,流量0.3L/s。溝內(nèi)原泉水出露點未見流水現(xiàn)象,分析認(rèn)為,可能是由于邊坡開挖,疏通了地下水流出通道所致。在YK139+120~130第四級坡面上部有地下水流出,水量較大,造成該段坡面局部坍塌,其流量為0.15L/s;在YK139+200附近第四級坡面上部有地下水流出,流量0.55L/s。勘察期間,因孔內(nèi)坍塌較嚴(yán)重,各鉆孔中未測得穩(wěn)定的地下水位。

        2 滑坡特征分析

        2.1 滑坡的結(jié)構(gòu)特征

        構(gòu)成滑體的物質(zhì)除表層人工填土、粉質(zhì)粘土外,主要由碎石土、殘坡積土、全~強(qiáng)風(fēng)化的板巖組成,具體特征為:從后緣至山坡坡腳處為厚度不等的殘坡積土,主要由粉質(zhì)粘土夾組成(偶有孤石),碎石粒徑一般2~20cm,土石比例約7∶3,碎石主要為全風(fēng)化~強(qiáng)風(fēng)化的板巖,山坡坡腳至滑坡前緣除表層有薄層人工填土外,從上往下主要以粉質(zhì)粘土,碎石土和全風(fēng)化板巖為主,可用稿挖動,其碎石狀塊體主要呈強(qiáng)風(fēng)化。

        根據(jù)勘察資料,該滑坡的前緣滑面光滑、擦痕清晰,滑帶土呈土黃色~褐黃色,或淺灰色,主要成份為粉質(zhì)粘土(主由板巖分化而來),含水量高,呈軟塑狀,手捻細(xì)膩,滑感強(qiáng)。主滑坡斷面方向上,滑體后部滑帶土中粗顆粒較多,粗顆粒以角礫為主。

        該滑坡的滑床主要為二疊系清江組板巖,強(qiáng)~中風(fēng)化;鉆孔內(nèi)巖芯因強(qiáng)風(fēng)化呈碎石夾土狀,下部可取得較完整的短柱狀巖芯。

        2.2 滑坡變形破壞特征

        現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn),YK139+010~+080段為四級邊坡,坡頂外為沿緩坡修筑的梯田。第四級邊坡及第三級邊坡頂部以第四系紅褐色含碎石粘性土為主,其下為第四系灰褐色板巖風(fēng)化殘積土,第四系覆蓋層厚度在本段邊坡上為13~15m;下部為全~強(qiáng)風(fēng)化板巖,厚度2~3m,再下為弱風(fēng)化板巖。弱風(fēng)化板巖主要位于第二級邊坡坡頂以下,裂隙發(fā)育,巖體破碎,該段邊坡坡頂外主要有3條貫通性弧形裂縫。裂縫東起于YK139+000附近地表沖溝,以圓弧狀向西延伸至YK139+100附近停車廣場四級邊坡坡腳處,裂縫寬度約20~50cm,裂縫兩側(cè)下錯明顯,錯臺最大高度約1.0m左右,剪出口位于第三級坡面坡腳處的全~強(qiáng)風(fēng)化板巖層中。剪出口光滑、擦痕新鮮傾角2°~3°,擦痕指向218°。

        YK139+030~+080段已完成錨索框架的四級邊坡,因滑坡滑動向路線方向鼓出,按邊坡坡口線推算的坡口處最大位移達(dá)1.0m左右。已完成的6片錨索框架出現(xiàn)相互之間的錯位;部分錨索張拉后預(yù)留的鋼絞線被拉進(jìn)坡內(nèi),其結(jié)點處梁、肋在貼坡面一側(cè)出現(xiàn)斷裂縫。根據(jù)框架和坡面的變形特征分析,預(yù)留鋼絞線仍在框架外的部分錨索,其錨固段可能已被拔出。

        除上述裂縫外,在停車區(qū)廣場北側(cè)偏東部的五級邊坡坡外的梯田中有寬度5~20cm、東西延伸長度約70m的弧形拉張裂縫,最遠(yuǎn)處距離坡口15m該裂縫向西在YK139+160處與五級邊坡的坡口相接,向東與YK139+90處的裂縫相接。另在停車區(qū)廣場外梯田北側(cè)的山坡上,有寬度約5~30cm,最大錯臺約80cm、東西延伸長度約80m的弧形拉張裂縫,該裂縫向西終止于基巖出露處,向東在最東側(cè)的老鄉(xiāng)房后一帶延伸繼續(xù)與沿YK139+000附近沖溝左側(cè)裂縫相接。

        3 滑坡形成影響因素分析

        影響該滑坡穩(wěn)定的因素,目前主要為邊坡開挖、大氣降水入滲及地下水活動。

        邊坡開挖的影響:在建廈蓉高速公路邊坡開挖,改變了自然坡體的平衡狀態(tài),特別是坡腳部位的開挖,使坡腳原有支撐喪失,使坡體的穩(wěn)定性降低,極易導(dǎo)致滑坡的發(fā)生。由于目前邊坡尚未開挖到位,隨著邊坡的進(jìn)一步開挖和滑體前部反壓填土的清除,將使滑坡的穩(wěn)定性大大降低。

        大氣降水的影響:三都縣雨量較充沛,全縣年平均降雨量1349.5mm,降雨多集中在每年的5~9月,占全年的80%,在雨季,特別在持續(xù)降雨及強(qiáng)降雨時,坡體表面降水在特殊的地表地層條件下易入滲進(jìn)入坡體,不僅對滑體形成加載,而且沿裂縫和土體孔隙下滲補(bǔ)給地下水,導(dǎo)致地下水活動加劇,使土的抗剪強(qiáng)度降低,影響坡體的穩(wěn)定。

        地下水:由于本滑坡滑床巖體裂隙發(fā)育、破碎,風(fēng)化程度高,為地下水活動提供了有利空間。地下水活動使土體含水量增加、降低了坡體的穩(wěn)定性。

        4 滑坡防治對策

        滑坡會導(dǎo)致嚴(yán)重災(zāi)害,滑坡堆積體仍在緩慢變形中,如果失穩(wěn)會再次形成堰塞壩。因此進(jìn)行滑坡防治工作是十分必要的。參考貴州省近年來重大地質(zhì)災(zāi)害搶險案例[1,2,3],結(jié)合應(yīng)急搶險和隨后的調(diào)查、勘察及監(jiān)測工作,總結(jié)出滑坡防治對策如下:

        (1)合理的搶險救災(zāi)預(yù)案和快速啟動是搶險救災(zāi)及時有序進(jìn)行提供了前提和基礎(chǔ)。

        (2)及時排險是應(yīng)急搶險的首要任務(wù):包括撤離直接受災(zāi)人群,應(yīng)急評估并劃定危險區(qū),設(shè)立警示牌,建立簡易監(jiān)測點,發(fā)放地質(zhì)災(zāi)害防治明白卡,無人機(jī)航拍,對滑坡危險性進(jìn)行評估,并根據(jù)情況確定并實施排導(dǎo)方案,由專業(yè)隊伍對滑坡周邊進(jìn)行地災(zāi)隱患點排查,并提出避險方案。

        (3)盡快實施針對性綜合應(yīng)急防治措施,由專業(yè)隊伍現(xiàn)場指導(dǎo)和實施,包括形成機(jī)制分析和穩(wěn)定性判斷,簡易監(jiān)測,逐步實施專業(yè)監(jiān)測。對坡體中上部,尤其上公路上危險性裂縫進(jìn)行填塞,坡體上局部可能積水部位疏排,在滑坡周邊適當(dāng)修建排水溝,指導(dǎo)物探和勘察方案。

        (4)結(jié)合滑坡區(qū)特征及監(jiān)測成果,結(jié)合滑坡的特征、地形地貌以及地質(zhì)條件,在保留停車區(qū)的基礎(chǔ)上,確定永久防治方案如:雙排抗滑樁支擋方案。

        [1]劉傳正,貴州關(guān)嶺大寨崩滑碎屑流災(zāi)害初步研究.工程地質(zhì)學(xué)報[J].18(5).2010,623-630.

        [2]徐文,郭強(qiáng),貴州印江巖口滑坡特征及其應(yīng)急整治.貴州地質(zhì),15(2),1998,160-165.

        [3]劉傳正,郭強(qiáng),陳紅旗.貴州省納雍縣巖腳寨危巖崩塌災(zāi)害成因初步分析,中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報[J].Vol.15,No.4,2004.12.

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