張 德 成

(重慶縱橫工程設(shè)計有限公司，重慶　401122)

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某垃圾處置場邊坡變形破壞機(jī)制研究

張 德 成

(重慶縱橫工程設(shè)計有限公司，重慶401122)

研究了某垃圾處置場滑坡區(qū)的地質(zhì)背景條件，根據(jù)邊坡變形破壞跡象，結(jié)合滑坡體的結(jié)構(gòu)特征，對滑坡的成因機(jī)理及誘發(fā)因素進(jìn)行了分析，并預(yù)測評價了滑坡的發(fā)展變化趨勢及變形機(jī)理，為滑坡的治理工程提供了依據(jù)。

垃圾處置場，滑坡，變形破壞機(jī)制

0　引言

某垃圾處置場在場平后在場址后側(cè)形成一處高邊坡(見圖1)。開挖后邊坡產(chǎn)生變形，并產(chǎn)生滑動變形跡象，然而在治理施工過程中，邊坡發(fā)生滑動解體，產(chǎn)生滑坡，滑動距離約20 m，坡體原有格構(gòu)、錨索、截水溝及排水溝被拉裂破壞，形成滑坡堆積體約33×104m3。整個邊坡存在繼續(xù)變形破壞和整體失穩(wěn)的風(fēng)險，嚴(yán)重威脅坡腳在建的垃圾處置場。

采用工程地質(zhì)分析，提出了滑坡成因機(jī)制，同時對滑坡成因機(jī)理、誘發(fā)影響因素進(jìn)行了分析論述[1-5]。

1　滑坡的形態(tài)及規(guī)模

滑坡平面形態(tài)為長舌狀。前緣高程約620 m～630 m，受到滑坡擠壓變形，可見樹木歪斜；中部可見兩級平臺，一級平臺位于652 m～659 m高程，長約30 m，寬度約60 m，面積1 800 m2，二級平臺位于672 m～675 m高程，長約80 m，寬度約為60 m，面積為4 800 m2；688 m～694 m高程上為一滑坡洼地，長、寬約20 m，降雨后洼地內(nèi)可見積水；后緣高程680 m～703 m，為一基巖陡壁，平面上呈扇形，長約12 m，寬約24 m，巖性為龍馬溪組泥質(zhì)頁巖，產(chǎn)狀5°∠65°。

后緣邊界：滑坡后緣為基巖陡壁，高程約680 m～703 m，巖性為龍馬溪組泥質(zhì)頁巖，產(chǎn)狀5°∠65°，平面上呈扇形，陡壁上可見明

顯擦痕。

前緣邊界：滑坡前緣在平面上呈一弧線，以616平臺為界，616 m～650 m高程為一斜坡，坡度約22°，主要物質(zhì)組成為第四系全新統(tǒng)滑坡。

2　滑坡變形破壞特征

該區(qū)邊坡采用放坡開挖。其中，基巖按1∶1.25放坡，坡面采用素噴混凝土防護(hù)；第四系覆蓋層按1∶1.6放坡，坡面采用混凝土格構(gòu)護(hù)坡，此時該邊坡坡體未出現(xiàn)任何變形跡象。邊坡開挖至646 m平臺，邊坡666 m～676 m段坡面出現(xiàn)凸起、混凝土護(hù)面開裂(見圖2)，隨后，邊坡后緣原截水溝及截洪溝外邊坡發(fā)現(xiàn)數(shù)條裂縫。

在施工過程中，經(jīng)歷了一輪強(qiáng)降雨。降雨后，676 m平臺靠近原沖溝區(qū)域出現(xiàn)裂縫，裂縫寬度約1.0 m，滑坡體變形急劇增大，下滑1 m～2 m，滑坡體646 m～696 m區(qū)域整體滑移，上緣垂直位移約12 m，最大水平位移約20 m。

滑體上的地表開裂現(xiàn)象具有不均勻分布特征?；轮邢虏康乇砹芽p較少；上部區(qū)域地表裂縫較多；其中，以后緣較為明顯?；乱寻l(fā)生整體滑動，滑坡周界明顯，洼地、滑坡平臺等滑坡地貌特征突出。受滑坡滑動影響，滑體多處出現(xiàn)變形裂縫，652 m～675 m高程可見由數(shù)條平行拉裂縫組成的裂縫群，發(fā)育方向多與滑坡滑動方向垂直；在平臺周邊由于滑坡剪切作用形成多組羽狀裂隙，延伸近SN向(見圖3)；滑體前緣由于滑坡擠壓，形成多組鼓脹裂縫。

3　滑坡變形機(jī)制分析

滑坡原為崩坡積層組成的斜坡，邊坡開挖導(dǎo)致滑坡前緣大量卸載，開挖導(dǎo)致前緣坡體結(jié)構(gòu)遭到破壞，斜坡應(yīng)力場重新分布，前緣抗滑能力降低，斜坡開始出現(xiàn)變形。伴隨邊坡開挖坡體前緣臨空面增大，為變形破壞提供了空間。原斜坡覆蓋層相對較薄，基覆界面傾角從下至上逐漸變陡，加之下部開挖方量遠(yuǎn)大于上部，從而打破了坡體結(jié)構(gòu)原有的平衡，斜坡上部勢能增大，為滑坡提供了物質(zhì)條件。

開挖前沖溝從該區(qū)通過，坡體開挖，原有水文地質(zhì)條件被破壞，地下水進(jìn)入滑坡體內(nèi)無法順利排走，聚積在滑坡體內(nèi)，致使滑坡土體重度增加，地表水沿裂縫下滲，在基覆界面的活動性增強(qiáng)，逐步形成沿基覆界面分布的軟化物質(zhì)。在降雨過后，斜坡整體發(fā)生滑動，滑坡物質(zhì)堆積于前緣緩坡位置。在其擾動、擠壓及牽引下，兩側(cè)坡體亦有變形。

綜上所述，后緣持續(xù)的地下水入滲，使坡體土體重度增加，基覆界面抗剪強(qiáng)度降低；人工開挖邊坡為斜坡滑動變形提供了臨空面，并導(dǎo)致坡體應(yīng)力發(fā)生變化；從下至上逐漸變陡的基覆界面，導(dǎo)致斜坡上部覆蓋層勢能較大；頻繁的降雨，加速了滑帶的形成，最終在降雨的誘發(fā)下，已實施的支擋結(jié)構(gòu)提供的抗滑力不能抵擋滑坡的下滑力，形成滑坡。

同時，對滑坡演化過程的位移變形進(jìn)行了計算，結(jié)合工程地質(zhì)分析，可以將滑坡的形成機(jī)制歸納如下：

1)滑坡前緣首先出現(xiàn)破壞，以鼓脹為主，為滑坡沿基覆界面的蠕滑。

2)滑坡變形逐漸向坡體中后部擴(kuò)展，中部出現(xiàn)拉張裂縫，后緣坡體厚度小，因而后緣出現(xiàn)較為明顯的拉張裂縫。

3)隨著變形加劇，前緣開始蠕滑變形，總的來說，坡體的破壞為蠕滑拉裂型。表現(xiàn)為推移式變形特征。

4　結(jié)語

主要取得如下成果：

1)滑坡邊坡開挖導(dǎo)致前緣臨空，坡體結(jié)構(gòu)遭到破壞，應(yīng)力場重新分布，變形發(fā)育為滑坡的發(fā)生提供了條件，在降雨的誘發(fā)下，滑坡抗滑力不能抵擋滑坡的下滑力，導(dǎo)致上部土體先發(fā)生滑動破壞，堆積于下部土體之上，增加了下部土體荷載，最終導(dǎo)致整體滑移，形成推移式滑坡。

2)變形區(qū)雖未整體滑移，但受滑動牽引、擠壓發(fā)生變形。其上部強(qiáng)變形區(qū)因滑坡而形成較大臨空面，受滑坡滑動牽引，坡體發(fā)育數(shù)條裂縫，為強(qiáng)變形區(qū)，但該區(qū)的地形整體較緩，現(xiàn)狀處于穩(wěn)定。

[1]陳祖煜,汪小剛，楊健，等.巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性評價：原理·方法·程序[M].北京:中國水利水電出版社,2005.

[2]王小鋒.兩家人堆積體三維地質(zhì)特征及穩(wěn)定性評價[D].南京:河海大學(xué),2007.

[3]朱繼良,黃潤秋.某水電站壩前堆積體穩(wěn)定性的三維數(shù)值模擬分析[J].巖土力學(xué),2005(8):1318-1322.

[4]簡文星,張宜虎,尹紅梅.作揖沱崩滑堆積體穩(wěn)定性評價及防治對策[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì),2004(1):91-95.

[5]楊建,李同春.紫坪鋪水庫區(qū)倒流坡庫岸堆積體穩(wěn)定性評價[J].水電站設(shè)計,2003(3):54-57.

[6]徐晗,朱以文,蔡元奇,等.降雨入滲條件下非飽和土邊坡穩(wěn)定分析[J].巖土力學(xué),2005,26(12):1957-1962.

[7]吳火珍,馮美果,焦玉勇,等.降雨條件下堆積層滑坡體滑動機(jī)制分析[J].巖土力學(xué),2010,31(S1):324-329.

[8]張玉,徐衛(wèi)亞,石崇,等.大型滑坡堆積體穩(wěn)定性的三維數(shù)值分析[J].巖土力學(xué),2011,32(11):3487-3496.

[9]宋曉晨,徐衛(wèi)亞,邵建富,等.霧雨作用下的非飽和邊坡穩(wěn)定性研究[J].河海大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2002,30(6):16-20.

Formation mechanism and stability study of waste disposal site landslide

Zhang Decheng

(Chongqing Vertical and Horizontal Engineering Design Co., Ltd, Chongqing 401122, China)

In this paper, through in-depth research on the geological condition of the waste disposal site landslide zone, according to the signs of damage of slope deformation, combined with the structure characteristics of the landslide, formation mechanism, induced factors of landslide are analyzed, predict and evaluate the development and change of the future trend and deformation mechanism of landslide, provide some reference for the treatment of slopes.

waste disposal site, landslide, deformation and failure mechanism

1009-6825(2016)25-0066-02

2016-06-25

張德成(1983- )，男，博士，工程師

TU413.62

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