■ 李元華
(云南地質(zhì)工程勘察設(shè)計研究院云南昭通657000)
云南省永善一中南側(cè)滑坡穩(wěn)定性分析及治理工程研究
■李元華
(云南地質(zhì)工程勘察設(shè)計研究院云南昭通657000)
云南省永善縣一中南側(cè)滑坡位于大瀑溝左岸的斜坡之上,通過對永善縣一中南側(cè)滑坡進(jìn)行應(yīng)急搶險勘查及治理工程設(shè)計,分析了該滑坡的基本特征、形成原因,并對滑坡進(jìn)行了穩(wěn)定性驗算。結(jié)果表明,滑坡現(xiàn)狀處于欠穩(wěn)定狀態(tài),在地震、暴雨等工況條件下可能產(chǎn)生急滑。結(jié)合滑坡區(qū)條件,提出了回填壓腳+地表排水的治理方案,坡腳回填后將大瀑兩岸連接起來。實踐證明,該方案治理效果良好,滑坡治理同時又營造出一片用地,用于城市廣場綠化、公園建設(shè)等,本滑坡治理經(jīng)驗可供類似工程借鑒。
滑坡形成機(jī)制穩(wěn)定性分析工程治理回填壓腳
永善縣一中南側(cè)滑坡地處大瀑溝左岸的斜坡之上,該滑坡區(qū)域于80年代初便開始出現(xiàn)滑坡征兆,90年代后活動更加明顯,當(dāng)時局部地段進(jìn)行過工程治理。2004年5月~2011年3月以來,一中南側(cè)發(fā)生嚴(yán)重開裂變形,威脅人數(shù)共計512人,滑坡險情等級劃分為大型。永善縣國土資源局委托我單位對該滑坡進(jìn)行應(yīng)急搶險勘查及治理工程設(shè)計。通過鉆探、工程地質(zhì)測繪、試驗等工作,查明了該滑坡的形成原因及形成機(jī)制,并對滑坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析。
1.1地形地貌
該滑坡位于縣一中南側(cè),地貌上屬于構(gòu)造侵蝕、剝蝕低山河谷地貌,總體地形坡度15°-35°,溝岸地帶局部坡度較大,約50°,基巖傾向與坡向基本一致,為順向坡。滑坡坡腳大瀑溝為最低侵蝕面,溝底出露二疊系上統(tǒng)峨眉山組玄武巖(P2β),大瀑溝水體對溝岸常年側(cè)蝕作用,在滑坡前緣形成了較大的高陡陡臨空面。見圖1。
圖1 滑坡區(qū)平面圖
1.2水文地質(zhì)條件
場地地下水類型主要為第四系松散堆積層孔隙水及下伏基巖裂隙水,上部堆積層孔隙水局部含上層滯水??紫端饕x存與第四系含礫粉質(zhì)粘土夾碎塊石松散堆積層中,基巖裂隙水埋藏較深。場地位于斜坡地帶,坡腳為大暴溝,地下水主要接受大氣降水及附近生活排放水補(bǔ)給,主要向斜坡低處大瀑溝徑流排泄及向深部基巖弱徑流排泄,地形地貌條件不利于地下水富集。
大瀑溝位于滑坡坡腳,匯流面積約3.9km2,滑坡位于大瀑溝左岸,大瀑溝常年的側(cè)侵蝕形成臨空面是引起滑坡的主要原因。根據(jù)野外地質(zhì)調(diào)查,溝底出露二疊系上統(tǒng)峨眉山組玄武巖,兩岸出露三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)、銅街子組粉砂質(zhì)泥巖,巖層產(chǎn)狀:120°~130° ∠10°~18°,與溝底玄武巖呈不整合接觸。大瀑溝右岸坡度較陡,局部形成陡壁,基巖直接出露,左岸坡度稍緩。滑坡區(qū)大瀑溝下游約130米處溝谷變窄,溝底寬約為13m,兩側(cè)有三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)、銅街子組粉砂質(zhì)泥巖出露,溝底為玄武巖,巖體穩(wěn)定性好,溝底平面上呈瓶頸狀,為滑坡回填壓腳壩址的最佳地點。
3.1基本特征
滑坡平面形態(tài)呈不規(guī)則圈椅狀,前緣高程792.0m,后緣高程848.0m,高差56m,通過工程地質(zhì)測繪調(diào)查,滑坡寬120m,長150m,面積約18000m2,滑動深度在13m左右,滑方量在23.4×104m3左右,主滑方向140°,為中型中層牽引~推移式土體滑坡。
3.2影響滑坡穩(wěn)定性的因素分析
根據(jù)本滑坡破壞模式和機(jī)理,影響本滑坡穩(wěn)定性的因素主要有:①巖土體結(jié)構(gòu);②地形地貌;③大瀑溝的側(cè)蝕;,④地表水入滲。
①巖土體結(jié)構(gòu):
滑坡區(qū)覆蓋的第四系松散堆積體厚度變化較大,結(jié)構(gòu)較松散,位于斜坡地帶,前緣坡度稍陡,下伏基巖構(gòu)成順向坡,土巖界面易形成軟弱界面,堆積體自身穩(wěn)定性較差,易沿土石界面產(chǎn)生滑動。
②地形地貌:
滑坡區(qū)前緣存在陡臨空面,由于地形高陡,特別是斜坡向與巖層結(jié)構(gòu)面傾向一致構(gòu)成順向坡,為滑坡的發(fā)生創(chuàng)造了必要的條件。
③大瀑溝的側(cè)蝕:
滑坡前緣為大瀑溝,由于溝水長期的側(cè)蝕作用,在溝岸兩側(cè)形成了較大的陡臨空面,再加上有利的地形條件,坡體在在重力作用下易沿軟弱界面失穩(wěn)下滑。
④地表水、生活廢水:
目前地表水對滑坡的控制作用較為明顯,隨著裂縫的不斷發(fā)展,必然造成地表水入滲軟化巖土體,導(dǎo)致土體重度增加,降低巖土體強(qiáng)度。
4.1滑坡穩(wěn)定狀態(tài)的定性評價
本滑坡為松散堆積層滑坡,對滑坡整體穩(wěn)定性起控制作用的主要因素是巖土接觸軟弱結(jié)構(gòu)面,該軟弱結(jié)構(gòu)面平直,且連續(xù)性好,為順向坡,滑坡穩(wěn)定性差。坡腳大瀑溝側(cè)蝕沖刷對斜坡穩(wěn)定性影響大,隨時有發(fā)生急滑的可能。
4.2滑坡穩(wěn)定性計算結(jié)果
該滑坡穩(wěn)定性計算結(jié)果
本次勘查對2、3、4三剖面分三種工況進(jìn)行穩(wěn)定性計算,自然狀態(tài)穩(wěn)定系數(shù)0.9873-1.0265,處于欠穩(wěn)定-不穩(wěn)定,飽水狀態(tài)穩(wěn)定系數(shù)0.9168-0.9857,地震工況穩(wěn)定系數(shù)0.8570.935,處于不穩(wěn)定狀態(tài)。典型剖面示意圖見圖2。
圖2 驗算剖面示意圖
4.3滑坡穩(wěn)定性綜合評價及發(fā)展趨勢分析
滑坡自然狀態(tài)下已經(jīng)處于欠穩(wěn)定狀態(tài),在飽水、地震等條件下處于不穩(wěn)定狀態(tài)。如不及時進(jìn)行治理,隨時都有發(fā)生滑坡的可能,對滑坡體上的民房及永善一中的學(xué)生生活區(qū)危害極大。滑坡兩側(cè)坡體工程地質(zhì)條件和目前滑坡范圍內(nèi)類似,前緣依舊存在臨空面,受坡腳沖溝、地表水等影響,后期仍有發(fā)生滑動的可能,滑坡范圍有進(jìn)一步擴(kuò)大的可能?;虑熬壱坏┌l(fā)生急滑后可能進(jìn)一步向后緣牽引發(fā)生二次滑坡,因此,必須對滑坡進(jìn)行治理。
根據(jù)滑坡的特點、技術(shù)的可靠性、經(jīng)濟(jì)性考慮,確定了回填壓腳+地表排水方案。
滑坡前緣為大瀑溝,形成較陡臨空面,溝底出露二疊系上統(tǒng)峨眉山組玄武巖,溝右岸為巖質(zhì)邊坡,穩(wěn)定性較好;左岸溝底為滑坡區(qū)前緣,滑坡剪出口部位。在滑坡前緣大瀑溝進(jìn)行分層回填碾壓后,滑坡前緣將不存在陡臨空面,可確保滑坡穩(wěn)定。
回填攔土壩壩址位于滑坡區(qū)大瀑溝下游約130米溝谷變窄處,溝底寬約為13m,溝底及溝岸基巖出露,地形、地質(zhì)條件較好?;靥顓^(qū)總長度382m,回填土厚度8.5m—38.2m。攔土壩采用M10漿砌片石砌筑,壩頂寬3.0 m,底寬12.9m,高14.5m,攔土壩后M7.5漿砌石方格網(wǎng)護(hù)坡。大瀑溝右岸回填區(qū)以外修梯形排洪溝,以防止水體向回填區(qū)滲漏。
(1)本文結(jié)合永善一中南側(cè)滑坡實例,通過分析論證,認(rèn)為滑坡的發(fā)生與地形地貌、巖土體結(jié)構(gòu)、水文地質(zhì)條件、工程建設(shè)等人類活動有關(guān)。
(2)滑坡平面形態(tài)呈近“圈椅狀”,橫寬約120米,縱長約150米,平均厚約13.0米,滑坡方量約36.0萬立方,屬中型中層牽引-推移式土體滑坡,滑坡災(zāi)害險情等為大型。滑坡區(qū)坡腳為大瀑溝,溝谷對左岸斜坡的側(cè)蝕、沖刷形成陡臨空面,斜坡堆積體在重力作用、雨水及生活排放水等影響下產(chǎn)生蠕動變形形成滑坡災(zāi)害。
(3)通過穩(wěn)定性分析,滑坡現(xiàn)狀下下處于欠穩(wěn)定狀態(tài),在飽水、地震等條件下處于不穩(wěn)定狀態(tài)。失穩(wěn)的模式是前緣大瀑溝長期的側(cè)蝕作用導(dǎo)致前緣形成較高的臨空面,地下水入滲造成滑動帶飽水對滑坡影響較大,斜坡隨時都有發(fā)生滑動的可能,必須進(jìn)行工程治理。
(4)該滑坡的治理措施包括回填壓腳、排水工程及生物工程等,是在云南省眾多滑坡災(zāi)害區(qū)長期實踐中總結(jié)而來。
[1]《云南省永善縣城滑坡工程地質(zhì)勘察報告》,云南地質(zhì)工程勘察設(shè)計研究院,1995年.
[2]《永善縣一中南側(cè)滑坡應(yīng)急搶險勘查及防治工程可行性研究報告》,云南地質(zhì)工程勘察設(shè)計研究院,2011年.
P642.22[文獻(xiàn)碼]B
1000-405X(2016)-3-413-2