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        關于膨脹土地區(qū)滑坡成因與穩(wěn)定性分析

        2018-01-01 00:00:00王星東
        大科技·D版 2018年5期

        1 概 述

        東景花園滑坡滑坡空間形態(tài)上呈扇型,滑坡后緣邊界所在山頂高程134m左右?;潞缶夁吔缜逦?,平面形態(tài)呈“圈椅狀”,中間高、兩側低,頂部高程108.2~105.0m;后緣壁坡度約為70~90°,平均高差為5m,中間高差大,兩側高差較小;滑坡前沿人工切坡坡度45°左右,已被滑坡堆積物覆蓋,現(xiàn)狀高程為100.0~95.0m。本滑坡的主滑方向為180°左右?;潞缶壱酝馕窗l(fā)現(xiàn)拉張裂縫,山體植被發(fā)育,多為雜草及灌木。后緣陡坎時有小規(guī)??逅F(xiàn)象,該滑坡存在繼續(xù)向后向上發(fā)展的可能性?;缕履_緊鄰東景花園小區(qū)10號樓,該小區(qū)場地整平過程中對山體坡腳開挖,切坡形成臨空面高度約10m,切坡坡度約45°。該滑坡體已整體下滑,形成較為明顯的滑坡后緣,滑坡前沿從坡腳剪出。根據(jù)地形判斷,坡腳前沿路面無隆起跡象。根據(jù)現(xiàn)場調查及鉆孔資料揭露情況,滑坡體厚度總體變化較大,自1.0~5.0m不等,厚度變化趨勢表現(xiàn)為:后緣薄-中部厚-前沿薄。該滑坡前沿寬度50m,斜長30m,面積約1500m2,平均厚度約3m,體積約為4500m3。

        2 滑坡成因分析

        2.1 影響因素

        2.1.1 地層條件

        本場地下伏基巖為第三系軟質泥巖,上覆殘坡積層粉質粘土含灰白色粘土,含蒙脫石等礦物成分,透水性較差,親水性較強,具有較強的脹縮性。得水膨脹產(chǎn)生膨脹力,失水收縮形成裂縫。因滑坡體坡面土體裸露,在風化營力的作用下失水開裂,其透水性顯著增加,而裂縫附近的土含水量增加將產(chǎn)生膨脹而封堵裂縫,從而阻止水向坡體內部進一步滲透,這使得該滑坡體內膨脹土的裂縫深度多為2~3m內,這是形成淺表滑坡的內在因素。

        2.1.2 人為活動

        由于東景花園小區(qū)建設對該山體坡腳進行開挖,人工切坡為滑坡體形成提供了臨空條件。雖然施工期間采取了針對性的護坡處理,但防護措施年久失修難以發(fā)揮作用,坡前圍墻基礎埋深較淺且自身強度較差,斜坡土體沿下伏軟弱面整體向下滑動。因此,坡腳開挖是滑坡形成的主要外在因素。

        2.1.3 降雨條件

        滑坡期間,區(qū)域內集中多發(fā)大到暴雨,雨水的下滲,不但降低土體的抗剪強度,還提高滑體重量,產(chǎn)生孔隙水壓力及滲透壓力等并致使膨脹土出現(xiàn)脹縮現(xiàn)象。大量集中的雨水滲入坡體成為滑坡產(chǎn)生的誘發(fā)因素。

        2.2 形成機制及破壞模式

        滑坡區(qū)山體邊坡為膨脹土邊坡,殘坡積層粉質粘土層夾含灰白色粘土條帶,局部聚集成塊,白色粘土對水的作用反映十分敏感,季節(jié)性的氣候變化使邊坡土體往復濕脹干縮效應十分強烈,致使山體邊坡出現(xiàn)裂縫,受大氣影響,裂隙深度一般為2~3m。在多年往復的濕脹干縮效應作用下,邊坡不可逆的蠕變持續(xù)積累,邊坡軟弱結構面增多并貫通,遇到特大暴雨時,沿軟弱結構面整體下滑變形,并沿前沿剪出口剪出。

        滑坡的形成,究其原因,是由地層巖性、開挖坡腳及降水入滲共同作用的結果。滑坡變形破壞模式首先表現(xiàn)為整體失穩(wěn),其后轉化為牽引式破壞,屬淺層土質滑坡。

        3 滑坡穩(wěn)定性分析

        3.1 計算方法

        穩(wěn)定性驗算采用圓弧滑動法計算,公式采用《滑坡防治工程勘查規(guī)范》(DZ/T 0218-2006)附錄E推薦的公式。

        3.2 計算參數(shù)的確定

        抗剪強度參數(shù)受滑面粗糙程度、滑床形態(tài)變化、含水量及滑面物質組成等因素差異影響,考慮到滑動介質為粉質粘土,由此構成的滑面(帶)?準值較高,按如下原則取值:

        (1)以宏觀地質判別為前提;

        (2)以滑帶的物質組成為基礎,測試(室內試驗)值為依據(jù);

        (3)以工程類比(經(jīng)驗)為參考;

        (4)以反演作為校核(檢驗)。

        3.3 滑坡穩(wěn)定性設計標準的確定

        滑坡的危害程度為Ⅲ級滑坡的,抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)定為1.15。

        3.4 計算過程及結果

        本計算軟件采用理正巖土計算6.5版,選取1-1′剖面進行滑坡穩(wěn)定性驗算,主要計算滑坡兩種工況下的穩(wěn)定性:

        工況1:滑坡體經(jīng)過歷次滑動后已處自穩(wěn)狀態(tài),因滑坡治理需清除坡腳堆積物,對其清除后殘余滑坡體的穩(wěn)定性分析。

        工況2:滑坡體后緣邊坡較陡,存在一定安全隱患,對其穩(wěn)定性進行分析。

        據(jù)計算,1-1′剖面穩(wěn)定性進行驗算結果如表1。

        從表1可知:工況1對已滑體清除后,已處于基本穩(wěn)定狀態(tài),但安全儲備不足,需對殘余滑坡體進行抗滑支擋等治理措施;工況2滑坡后緣目前已處于基本穩(wěn)定狀態(tài),但安全儲備不足,因特殊的膨脹土土質特點,隨著時間的推移,在雨季仍有可能再次滑動,存在一定安全隱患。

        4 現(xiàn)狀滑坡發(fā)展變化趨勢及危害性預測

        目前滑坡土體裸露,無完整有序排水系統(tǒng),坡面直接遭受雨水的沖刷及地表水的滲入,雖滑坡體經(jīng)過歷次滑動后,已處于自穩(wěn)狀態(tài),因滑坡治理需清除坡腳堆積物,經(jīng)過分析清理后殘余滑坡體處于基本穩(wěn)定狀態(tài),但安全儲備不足,需對殘余滑坡體進行抗滑支擋等治理措施;同時滑坡后緣邊坡目前已處于基本穩(wěn)定狀態(tài),但安全儲備不足,因特殊的膨脹土土質特點,隨著時間的推移,極有可能再次形成新的滑動面,在雨季仍有可能再次滑動,嚴重威脅坡前居民生命財產(chǎn)安全。因此,必須采取積極有序的工程治理措施,防范于未然。

        參考文獻

        [1]《滑坡防治工程勘查規(guī)范》(DZ/T 0218-2006).

        [2]《巖土工程勘察規(guī)范》(GB 50021-2001),(2009版本).

        [3]《土工試驗方法標準》(GB/T50123-1999).

        收稿日期:2018-4-24

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