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        云浮市新興縣太平鎮(zhèn)山塘村滑坡成因機(jī)制及穩(wěn)定性分析

        2017-10-17 17:47:14黃蔚閣
        西部資源 2017年4期
        關(guān)鍵詞:滑坡

        黃蔚閣

        摘要:云浮市新興縣太平鎮(zhèn)山塘村滑坡為粵西山區(qū)典型的殘坡積層滑坡,總結(jié)該滑坡的發(fā)育特征并分析評(píng)價(jià)其穩(wěn)定性,對(duì)于粵西山區(qū)同類(lèi)滑坡具有借鑒意義。本文從滑坡空間形態(tài)、滑坡物質(zhì)組成及結(jié)構(gòu)特征、滑坡變形特征、滑坡成因機(jī)制分析等多個(gè)方面揭示了山塘村滑坡的基本特征,并采用抗滑穩(wěn)定性計(jì)算模式對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算。

        關(guān)鍵詞:滑坡;成因機(jī)制;滑坡穩(wěn)定性分析

        滑坡位于新興縣太平鎮(zhèn)山塘村村前,2013年8月,受第11號(hào)臺(tái)風(fēng)“尤特”影響,當(dāng)?shù)爻霈F(xiàn)了強(qiáng)度大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的降水過(guò)程,導(dǎo)致山塘村村前山坡發(fā)生滑坡,4棟民房遭到嚴(yán)重破壞,28人被迫轉(zhuǎn)移,造成直接經(jīng)濟(jì)損失約200萬(wàn),潛在威脅到山塘村及大郎圩鎮(zhèn)居民188戶(hù)約1090人,威脅民房建筑面積約3.2×102㎡,潛在的經(jīng)濟(jì)損失約8640萬(wàn),險(xiǎn)情規(guī)模等級(jí)為特大型。

        1.滑坡區(qū)自然地理及地質(zhì)環(huán)境條件

        新興縣地處北回歸線(xiàn)以南,屬亞熱帶季風(fēng)型氣候,雨量充沛,年平均降雨量1667.3mm,日最大降雨量達(dá)243.7mm,4月~9月為雨季,當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)災(zāi)害多發(fā)于雨季。

        滑坡區(qū)位于新興縣東南部的太平鎮(zhèn)山塘村村前,所處地貌單元屬于低山丘陵地貌,總體地形東北高西南低,地形起伏較大。地層主要有晚侏羅紀(jì)斑狀黑云母花崗巖和第四系殘坡積土層,殘坡土層呈褐紅色、褐黃色,可塑狀,土體遇水易軟化、崩解,飽水時(shí)呈軟塑狀,滑體巖土力學(xué)性質(zhì)差異很大,較易誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。

        2.滑坡體特征

        山塘村滑坡所在的變形體為一半自然半人工邊坡,山坡中上部人為修建有高2m~4m的擋土墻,擋土墻之上為民居,中下部為自然山坡,長(zhǎng)約80m,走向近南北向,高度約10m~18m,坡度約為20°~40°,滑坡發(fā)生在邊坡中部,長(zhǎng)約150m,高10m~20m,厚度1m~4m,約3600m3,已經(jīng)破壞了中部的擋土墻,在邊坡南側(cè)中上部擋土墻已經(jīng)被雨水沖垮形成了人字形沖溝。邊坡底部為空地,距河邊擋水壩約40m,該段邊坡上植被多為人工種植喬木,坡底水草茂密。

        3.滑坡形成條件及成因機(jī)制分析

        3.1滑坡形成條件

        根據(jù)滑坡的性狀特征與邊坡體近期變形特點(diǎn)分析,滑坡的成因可分為內(nèi)在因素與外部因素兩類(lèi)。內(nèi)在因素與勘查區(qū)環(huán)境地質(zhì)條件及自身特點(diǎn)有關(guān),主要包括邊坡所在地的地形地貌、工程地質(zhì)巖組組合等;外在因素主要有大氣降水及人類(lèi)工程活動(dòng)等。

        3.1.1內(nèi)在因素

        (1)地形地貌。山塘村村前滑坡所處地形地貌上為低山丘陵邊緣,滑坡所在邊坡頂部最高點(diǎn)標(biāo)高約148m,最低約為131m,山體自然坡度約為20°~40°,坡體后緣被人為開(kāi)挖形成近乎直立的邊坡,雖然人為修建了簡(jiǎn)易的擋土墻,但這也為滑坡的發(fā)生提供了有利的地形條件。

        (2)工程地質(zhì)巖組組合。山塘村所在地屬塊狀較硬一堅(jiān)硬侵入巖組,附近出露的巖土體主要為第四系花崗巖殘坡積土層和花崗巖全、強(qiáng)風(fēng)化層,由于風(fēng)化作用節(jié)理裂隙發(fā)育,加之花崗巖體中原生結(jié)構(gòu)面的發(fā)育,巖土、土土層問(wèn)往往軟硬相間易形成軟弱結(jié)構(gòu)面,加之花崗巖殘坡積土和風(fēng)化土都有遇水易軟化崩解,物理力學(xué)性質(zhì)變差、土體抗剪強(qiáng)度變低的特性,這種特性為滑坡的發(fā)生提供了有力的物質(zhì)條件,遇上雨季則易增加土體自重,在和雨水沖刷作用下沿節(jié)理裂隙面向下滑動(dòng)形成災(zāi)變。

        3.1.2外在因素

        (1)地表水排水對(duì)滑坡的影響分析

        2013年8月臺(tái)風(fēng)“尤特”來(lái)襲前,民居間有多條水溝中水流常年流入村前坡體中,經(jīng)過(guò)民居間水溝長(zhǎng)期排水滲入的影響,村前山坡土體已經(jīng)基本飽和,但在簡(jiǎn)易擋土墻的作用下還未出現(xiàn)明顯滑動(dòng),在此情況下遇到2013年8月臺(tái)風(fēng)“尤特”期間的強(qiáng)降雨極端天氣,坡體經(jīng)受著水溝急流的沖刷,且坡底河水暴漲,致使河水沖刷坡底,二者相互作用帶走大量粘粒、砂粒,從而導(dǎo)致坡底失穩(wěn),進(jìn)而影響到山坡中上部的穩(wěn)定,因此產(chǎn)生破壞性的滑動(dòng),最終形成滑坡地質(zhì)災(zāi)害。

        (2)降雨對(duì)滑坡的影響分析

        新興縣內(nèi)發(fā)生的滑坡全部發(fā)生在雨季,尤其是在暴雨或連續(xù)降雨期間最為突出,滑坡具有“大雨大滑、小雨小滑、無(wú)雨不滑”的特點(diǎn),屬典型的暴雨型滑坡。

        降雨對(duì)滑坡的作用是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程,大雨一暴雨使巖土體浸泡及孔隙裂隙充水飽和,增加巖土的含水量、增大巖土體容重、軟化巖土、降低巖土體抗剪強(qiáng)度,比重增大,降雨滲入到風(fēng)化巖土體之下的土巖界面,降低了接觸面的抗滑性能,與此同時(shí),降雨使地下水位明顯上升,增大了地下水的動(dòng)水和靜水壓力,使斜坡穩(wěn)定系數(shù)減小,導(dǎo)致滑坡發(fā)生。

        受第11號(hào)臺(tái)風(fēng)“尤特”影響,新興縣太平鎮(zhèn)山塘村出現(xiàn)強(qiáng)度大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的降水過(guò)程,對(duì)村前邊坡造成極大的影響,最終導(dǎo)致滑坡的發(fā)生。

        (3)人類(lèi)工程活動(dòng)

        人類(lèi)工程活動(dòng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境條件的改變,是導(dǎo)致滑坡形成的重要因素之一。

        山塘村居民為了居住,在山坡上開(kāi)挖山體建房并開(kāi)墾梯田,人為造就了陡峭的邊坡和縱橫交錯(cuò)的截排水溝,雖然邊坡坡高只有1m~4m且修建了簡(jiǎn)易擋土墻,但民居間排水溝一直不間斷的排泄生活廢水,民居間排水溝的長(zhǎng)期排水滲入山坡巖土體,坡體表面殘積土達(dá)到近飽和或飽和狀態(tài)情況下,再遇到如2013年8月臺(tái)風(fēng)“尤特”期間強(qiáng)降雨形成的水流沖刷坡底的情況,山坡上的巖土體發(fā)生滑坡絕不是偶然的。

        4.滑坡穩(wěn)定性分析

        4.1滑坡穩(wěn)定性計(jì)算模式

        由于山塘村滑坡為牽引式土質(zhì)滑坡,故采用抗滑穩(wěn)定性計(jì)算模式對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算。

        4.2滑坡穩(wěn)定計(jì)算參數(shù)選取

        根據(jù)勘查土工試驗(yàn)數(shù)據(jù),結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn),并經(jīng)參數(shù)反演分析,得出各巖土體參數(shù),滑坡地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)坡體特征見(jiàn)表1。

        4.3滑坡穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果

        采用瑞典條分法和總應(yīng)力模式對(duì)山塘村滑坡進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算,計(jì)算剖面選取最不利組合剖面,其安全系數(shù)為0.953。具體見(jiàn)圖1。

        根據(jù)計(jì)算結(jié)果,結(jié)合《滑坡防治工程勘查規(guī)范》(DZ/T0218-2006)中表13穩(wěn)定狀態(tài)劃分,該滑坡地質(zhì)災(zāi)害處于不穩(wěn)定狀態(tài),在強(qiáng)降雨等不利因素的影響下極有可能再次發(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害。

        5.結(jié)論與建議

        (1)新興縣太平鎮(zhèn)山塘村滑坡屬土質(zhì)滑坡,已發(fā)滑坡體積約為3600m3,潛在滑動(dòng)規(guī)模約1×102m3,屬小型滑坡地質(zhì)災(zāi)害。(2)新興縣太平鎮(zhèn)山塘村滑坡的形成除了受地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造與滑坡體物質(zhì)結(jié)構(gòu)條件及坡體植被覆蓋程度、人類(lèi)工程活動(dòng)等原因影響及控制外,降雨和地表水是滑坡發(fā)生的最重要誘發(fā)因素。(3)通過(guò)對(duì)新興縣太平鎮(zhèn)山塘村滑坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析表明,此滑坡地質(zhì)災(zāi)害處于不穩(wěn)定狀態(tài),在強(qiáng)降雨等不利因素的影響下極有可能再次發(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害,應(yīng)盡快對(duì)其進(jìn)行治理。endprint

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