■劉偉 張庚麗 李海龍(十堰市地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)站湖北十堰442000)
房縣姚坪鄉(xiāng)滑坡群形成的地質(zhì)背景及穩(wěn)定性分析
■劉偉 張庚麗 李海龍
(十堰市地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)站湖北十堰442000)
姚坪鄉(xiāng)滑坡群共有4個(gè)滑坡組成由。其中,位于姚坪中學(xué)的東側(cè)有3個(gè)滑坡、位于姚坪中學(xué)的西側(cè)有1個(gè)滑坡?;氯簢?yán)重危及當(dāng)?shù)厝嗣?、學(xué)校師生的生命財(cái)產(chǎn)安全。以區(qū)域地質(zhì)背景調(diào)研和滑坡群野外調(diào)查、勘探為基礎(chǔ),分析了滑坡群基本特征,并對(duì)滑坡群的穩(wěn)定性進(jìn)行了科學(xué)的分析。
滑坡群 地質(zhì)背景 滑坡特征 穩(wěn)定性分析
房縣姚坪鄉(xiāng)滑坡群距房縣縣城約90km,縣城距窯淮鄉(xiāng)50km有省道相連,窯淮鄉(xiāng)距姚坪鄉(xiāng)(即滑坡區(qū))40km有縣道相通,滑坡體的中部及上部有兩條公路貫穿;滑坡區(qū)緊鄰黃龍水庫(kù)庫(kù)區(qū),水路交通較為方便,上可達(dá)竹山縣,下可至十堰黃龍,水陸交通尚屬便利。姚坪鄉(xiāng)滑坡群共有4個(gè)滑坡組成。編號(hào)分別為:YP1、YP2、YP3、YP4。本文在詳盡的區(qū)域地質(zhì)背景分析的基礎(chǔ)上,從滑坡群的地質(zhì)背景、滑坡特征及勘探工作對(duì)滑坡的穩(wěn)定性進(jìn)行了科學(xué)分析。
2.1地形地貌
勘查區(qū)屬構(gòu)造侵蝕中—低山地貌,地形切割嚴(yán)重,山谷多呈“V”字型。溝谷陡峭,坡度角一般30~45o,部分地段可達(dá)50~60 o。局部地段堵河一、二級(jí)階地明顯。山頂高程380~410m,谷底高程一般245m,相對(duì)高差135~165m。姚坪中學(xué)駐地位于一向西南突出的山梁之上,其三面環(huán)水,滑坡主要位于其東、西兩側(cè)的斜坡之上。(見(jiàn)圖1)
圖1 姚坪中學(xué)滑坡區(qū)地形地貌
2.2氣象水文
勘查區(qū)地處堵河流域,堵河為漢江一級(jí)支流,年徑流量大。由于黃龍灘水庫(kù)的修建,工作區(qū)成為庫(kù)區(qū),水庫(kù)尾水可達(dá)滑坡區(qū)坡腳附近,庫(kù)水位一般高程在240m附近,滑坡群內(nèi)滑坡單體前緣最低高程在275m左右,該滑坡為不涉水滑坡,庫(kù)水升降對(duì)滑坡的穩(wěn)定無(wú)影響。
2.3區(qū)域地層及構(gòu)造
勘查區(qū)區(qū)域出露地層為中上元古界武當(dāng)山群擋魚(yú)河組、楊坪組地層。滑坡區(qū)出露地層主要為第四系松散堆積層、楊坪下亞組及侵入巖體。第四系覆蓋層主要為人工填土(Q4ml)、滑坡堆積體(Q4del)、殘坡積層(Q4dl+el)。人工堆積層(Q4ml)分布厚度0.5~4.5m?;露逊e體(Q4del)分布厚度0.5~11m。殘坡積層(Q4dl+el)分布厚度0.5~11m。中上元古界武當(dāng)山群楊坪下亞組(Pt3wy1)為一套負(fù)變質(zhì)巖,主要為石英絹云片巖、絹云鈉長(zhǎng)石英片巖。侵入巖體主要為變輝綠巖,灰綠色,主由綠泥石、鈉長(zhǎng)石等組成,花崗變晶結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。
滑坡區(qū)主要受化口逆斷層(F143)控制,根據(jù)鉆探資料及滑坡區(qū)地層出露情況,該斷層貫穿YP2、YP3及YP4滑坡,斷層走向呈北西~東南向展布,出現(xiàn)斷層破碎帶物質(zhì)的鉆孔有ZK15,應(yīng)急治理工程處切坡出露斷層破碎帶物質(zhì),寬度約為35m。
2.4水文地質(zhì)
勘查區(qū)季節(jié)性沖溝較發(fā)育,地表水主要為大氣降水補(bǔ)給,季節(jié)特征明顯,大氣降水沿季節(jié)性沖溝直接排泄到黃龍水庫(kù),滑坡體上很少有地表明水,僅在局部低洼處有地下水沿土巖接觸面滲出,流量一般較小,徑流短。勘查區(qū)地下水按含水介質(zhì)特征劃分為上層滯水、基巖裂隙水兩種類型。
2.5人類活動(dòng)
勘查區(qū)內(nèi)人類工程活動(dòng)劇烈,主要為道路修筑、土地改造及建房切坡。滑坡體的中部有兩條公路橫穿,一條是鄉(xiāng)鎮(zhèn)通往縣城的縣級(jí)公路、一條是通往鄉(xiāng)鎮(zhèn)碼頭的鄉(xiāng)級(jí)公路。修筑公路切坡致使原有斜坡坡率發(fā)生突變。比如縣道擴(kuò)寬工程在姚坪中學(xué)東側(cè)坡體形成切坡,切坡距離姚坪中學(xué)主體建筑物約40m,致使YP2滑坡人為地切割成上、下兩個(gè)滑體。由于地形條件的限制,百姓建房大多削高填低,最大切坡高度超過(guò)5m;土地改造使微地貌也有較大的改觀,形成多級(jí)梯田;此外人類的耕作活動(dòng)破壞天然植被,造成了局部水土流失??傊?,人類工程活動(dòng)對(duì)原始地形地貌的形態(tài)改造較大,隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展,人口逐漸集中,坡體逐步被不合理占用,人類工程活動(dòng)日趨頻繁,近二十年來(lái),坡體上的居民住戶日漸增多,局部已形成密集區(qū)。人類工程活動(dòng)較大地改變了原有的地質(zhì)環(huán)境條件,影響了斜坡的穩(wěn)定性。
YP1滑坡體后緣為武當(dāng)山群楊坪下亞組(Pt3wy1)基巖出露,滑坡體物質(zhì)為第四系滑坡堆積物,平均厚度約6m,遇水易發(fā)生坍塌、變形。下伏基巖為武當(dāng)山群楊坪下亞組石英絹云母片巖和變輝綠巖,力學(xué)強(qiáng)度較低,對(duì)水敏感性較強(qiáng),滑坡體主滑方向95°,寬度220m,縱長(zhǎng)近200m,東南側(cè)為走向114°的沖溝,寬約2~3m(現(xiàn)已被滑坡土填埋),層間有水滲出。YP1滑坡為一中型土質(zhì)滑坡。
YP2滑坡體后緣為姚坪中學(xué)操場(chǎng),前緣至鄉(xiāng)道水泥路,前緣左側(cè)為一山脊,前后緣寬約85m,縱長(zhǎng)近150m,主滑方向122°。YP2滑坡為一小型~土質(zhì)~淺層滑坡。
YP3滑坡體后緣位于鄉(xiāng)道水泥公路下方,前緣至派出所下方,前后緣寬約110m,縱長(zhǎng)近100m,主滑方向122°。兩側(cè)為基巖出露的山脊,山脊呈渾圓狀?;麦w上部及下部為自然斜坡,中部因建房、修路切坡及土地改造形成多級(jí)梯級(jí)平臺(tái),人工砌筑平臺(tái)最大高度超過(guò)6m。YP3滑坡為一小型~土質(zhì)~淺層滑坡。
YP4滑坡位于姚坪鄉(xiāng)滑坡群西側(cè),人工土地改造形成的多級(jí)梯級(jí)平臺(tái)構(gòu)成了滑坡體的主要部分,微地貌上大致為兩側(cè)沖溝夾一土坡,黃龍水庫(kù)高程為240m,YP4滑坡前緣高程為265m,為不涉水滑坡。滑坡前后緣寬度約200m,縱長(zhǎng)330m,滑坡主滑方向135°,滑坡體中部為耕地,前緣為通向姚坪碼頭的鄉(xiāng)道。YP4滑坡為一中型~土質(zhì)~淺層滑坡。
4.1計(jì)算坡面確定
分析滑坡區(qū)的環(huán)境地質(zhì)條件,選用勘查剖面,根據(jù)剖面、鉆孔及工程地質(zhì)測(cè)繪資料,結(jié)合坡體結(jié)構(gòu)特征對(duì)滑坡體的穩(wěn)定性進(jìn)行分析,計(jì)算時(shí)地形線按折線處理,取單寬進(jìn)行研究,簡(jiǎn)化為二維空間問(wèn)題進(jìn)行分析,采用剖面條塊法建立剖面模型。(如圖2)
圖2 滑坡剖面計(jì)算模型
4.2計(jì)算參數(shù)確定
驗(yàn)算采用的巖土物理力學(xué)參數(shù)主要依據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果,同時(shí)根據(jù)土的實(shí)際性狀和坡體穩(wěn)定狀態(tài),參照地質(zhì)類比和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)綜合反演分析確定。根據(jù)滑帶土樣室內(nèi)試驗(yàn)成果統(tǒng)計(jì)及反演分析,最終確定滑帶土抗剪強(qiáng)度參數(shù)如下:天然狀態(tài):c(kPa)=19kPa,φ=18°;飽和狀態(tài):c(kPa)=14kPa,φ=14°。
4.3穩(wěn)定性計(jì)算
本次滑坡穩(wěn)定性計(jì)算采用的滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法為傳遞系數(shù)法。
房縣姚坪中學(xué)滑坡穩(wěn)定性驗(yàn)算結(jié)果如下表1:
表1 姚坪鄉(xiāng)滑坡群穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果
根據(jù)上表可知,姚坪鄉(xiāng)滑坡群各滑坡體在自重工況下均處于穩(wěn)定狀態(tài),但是在自重+暴雨工況下均為欠穩(wěn)定狀態(tài)。
P62[文獻(xiàn)碼]B
1000~405X(2016)~4~115~1