路 曉 光
(重慶川東南地質工程勘察設計院,重慶 400038)
該滑坡位于巫山縣培石鄉(xiāng)培石居委會5組,屬低山之斜坡地貌,平面形態(tài)呈“舌”狀?;碌闹泻蟛康匦未蠖急容^陡峭,大約為23°,前部地形就相對較緩,約14°。其中滑坡區(qū)域中部零星基巖出露,將該區(qū)域分為變形Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū);變形Ⅰ區(qū)威脅1戶5人及房屋、鄉(xiāng)村道路;變形Ⅱ區(qū)威脅4戶14人及房屋、鄉(xiāng)村道路116 m。
滑坡區(qū)域屬低山斜坡地貌區(qū),區(qū)域最高標高405.00 m,最低標高312.00 m,相對高差93.00 m,滑坡區(qū)域位于山脊(龔家?guī)X)西側,整體東高,西低?;聟^(qū)內植被生長尤為茂密,以農作物為主,主要為玉米及果樹。
1.2.1第四系地層
1.2.2侏羅系地層
③層系中統(tǒng)巴東:泥巖,紫紅色,泥質結構,薄~中厚層狀構造,主要組成為粘土礦物成分,為滑坡主要巖性。
勘查區(qū)位于官渡向斜北東段的揚起端,根據現場實測,場地南側山體斜坡以上部位出露巖石為三疊系中統(tǒng)巴東組的紫紅色泥巖,產狀335°∠39°?;聟^(qū)未見斷層通過,但根據調查情況,斜坡地表部位的泥巖較破碎,多呈碎塊狀,構造裂隙發(fā)育。根據GB 18306—2015中國地震參數區(qū)劃圖[1],本勘察區(qū)地震烈度是6度區(qū),地震動峰值加速度為0.05g,地震動反應譜特征周期為0.35 s。
降雨補給是滑坡區(qū)的主要水量來源,因此水量受降雨影響十分明顯。根據地下水的賦存條件以及水動力特征,結合含水介質的組合狀況,將區(qū)內地下水按其埋藏條件可分為孔隙水和基巖裂隙水。第四系土體孔隙水以下水通道和泉點的方式排泄至低洼處。基巖裂隙水就近以下降泉的形式排出至地面。
該滑坡位于龔家?guī)X西側斜坡處,前緣陡坡處基巖出露。該滑坡的主要滑動方向是272°,滑坡大概長度200 m,寬約100 m,面積大約為20 000 m2,滑體平均厚度約為4.5 m,體積大約為9×104m3,是小型土質推移式滑坡。滑坡前緣坡腳有一季節(jié)性沖溝,該滑坡為不涉水滑坡。其后緣為緩坡與陡坡交接處玉米地及鄉(xiāng)村公路,前緣為玉米地及果林地,地形較陡處基巖出露,右側為山脊,左側為山脊平面形態(tài)呈“舌”狀?;麦w后緣厚度較薄,中部及前部滑體厚度較厚,滑面傾角10°~20°,形態(tài)呈折線型。在滑坡中后部極有可能出現次級剪出。
本滑坡屬低山之斜坡地貌,土體為塊石土,巖石為泥巖,巖土組成種類較多、變化較大、結構較復雜,綜上所述,根據《三峽庫區(qū)地質災害防治工程地質勘察技術要求》[2]中2.2.2地質復雜程度分級劃分為中等復雜。
1)滑坡滑體為塊石土,雜色,稍濕,結構松散~稍密,力學性質很差。滑床為中、強風化泥巖,但是在巖土接觸面含有滑帶土,厚度約0.20 m~0.30 m,為滑坡發(fā)生提供了基礎。
2)滑坡內已建設有較多的民用建筑,滑坡中部鄉(xiāng)村公路已建設成型,區(qū)內建(構)筑物形成的地表荷載使滑坡自重增加,降低了滑坡的穩(wěn)定性,使滑坡變形加劇。
3)滑坡體物質組成為塊石土,暴雨或持續(xù)降雨造成滑體土和滑帶土飽水,地下水位提高,使滑帶抗剪強度降低,靜水壓力增加,極大的影響了滑坡穩(wěn)定。
4)各滑坡破壞方式為土層沿巖土界面或土體間產生變形蠕滑,其變形破壞模式為:滑坡破壞模式均為推移式。各滑坡具變形緩慢,變形速率低的特征,這種變形破壞易使斜坡產生水平、垂直差異松弛、沉降,對剛性建(構)筑物、基礎設施破壞嚴重。
工作區(qū)地震基本烈度為6度區(qū),因此地震對斜坡影響就比較小了,所以該斜坡的穩(wěn)定性計算可以不考慮地震力的影響。根據滑坡的地質特征、誘發(fā)因素和工程治理的需要,選取1—1′~3—3′及6—6′剖面進行穩(wěn)定性計算,并對存在次級剪出的2—2′和3—3′剖面進行穩(wěn)定性計算?;w及斜坡坡體物質主要為塊石土組成,滑面呈折線形?;诙S剛體極限平衡原理進行滑坡的穩(wěn)定性計算,采用折線型滑動面剩余推力法計算,較為合理。本工程假設滑體處于極限強度狀態(tài),為不可變形的剛體。1—1′剖面計算模型見圖1。
采用傳遞系數法評價滑坡的穩(wěn)定性和推力,截取滑坡(斜坡)體單位寬度(1 m)進行穩(wěn)定系數和推力計算,采用穩(wěn)定性系數(FS)評價滑坡的穩(wěn)定性。
計算基本公式略,本滑坡為不涉水滑坡,計算采用工況1、工況2。
計算工況1:自重+地表荷載。
計算工況2:自重+N年一遇暴雨(q全)+地表荷載(N取10年)。
在工況1中計算采用天然重度及C,φ,計入地表荷載。
在工況2中,計算中考慮降雨影響時,降雨引起的浸潤線以上和地下水位以下的部分都采用飽和重度。利用上述公式計算時,按照前述兩種工況中不同的荷載組合,合理選取計算參數。
1)重度。
滑體土巖性主要為塊體土,重度是由室內試驗和現場大容重試驗綜合確定的,滑體土天然重度為20.8 kN/m3,飽和重度為22.4 kN/m3。
2)抗剪強度。
本次勘查對滑坡進行了原位大剪試驗和室內滑帶土試驗,并根據數理統(tǒng)計結果進行分析,滑帶土的C,φ值取原大剪試驗統(tǒng)計值,滑帶土參數選取見表1。
表1 滑帶土參數選取表
3)安全系數。
本滑坡防治工程等級為Ⅲ級,按照《三峽庫區(qū)地質災害防治工程地質勘查技術要求》(2012年12月)表7.1.5-2可知:滑坡計算1工況抗滑穩(wěn)定安全系數為1.15,2工況抗滑穩(wěn)定安全系數為1.10。
根據滑坡的不同工況,對1—1′~3—3′及6—6′主剖面和存在次級剪出的2—2′和3—3′剖面進行穩(wěn)定性計算,其結果見表2。
表2 滑坡穩(wěn)定性計算結果表
按照《三峽庫區(qū)地質災害防治工程地質勘查技術要求》,滑坡的整體穩(wěn)定性在1工況為穩(wěn)定狀態(tài),在2工況為基本穩(wěn)定狀態(tài)?;略谏喜康拇渭壖舫霾课坏姆€(wěn)定性在1工況為穩(wěn)定狀態(tài),在2工況為基本穩(wěn)定狀態(tài)。
經計算滑坡沿1—1′~3—3′剖面滑動的剩余下滑力較大,為110.41 kN~403.33 kN,6—6′剖面剩余下滑力較小,為86.12 kN。
本滑坡穩(wěn)定性敏感因素主要為大氣降雨和人類工程活動。
首先,降雨促使滑體土達到了飽和狀態(tài),這極大降低滑帶土的抗剪強度,同時增加了滑體重量,降低滑坡穩(wěn)定性;其次,滑坡區(qū)內建設很多的民用建筑,滑坡后部鄉(xiāng)村公路已建成型,建(構)筑物形成的地表荷載使滑坡的穩(wěn)定性降低,加劇滑坡變形。
本滑坡主要為沿巖土界面滑動的土質滑坡,變形模式為在暴雨影響下,滑坡后緣變形產生推移式破壞。影響滑坡穩(wěn)定因素主要為降雨和人類工程活動。滑坡于2010年暴雨后產生變形,每逢暴雨,滑坡會在地下水的作用下產生持續(xù)變形。尤其是滑坡在后緣推力作用下,中后部變形呈逐步加劇的趨勢,滑坡中后部拉張跡象明顯,是目前造成滑坡不斷變形加劇的主控因素之一。由于滑體為塊石土,暴雨容易滲入滑體內,降低滑帶土的抗剪強度,增加滑體土的重量,進而誘發(fā)滑坡變形。目前滑坡體處于變形階段,滑坡中后部的變形較為明顯,在降雨和人類工程活動等因素影響下,極有可能會出現比較大的滑動變形,從而形成災害。
本滑坡在天然工況下為穩(wěn)定狀態(tài),在暴雨工況下為基本穩(wěn)定狀態(tài)。由于滑坡變形呈逐步加劇的趨勢,滑坡區(qū)內分布大量建(構)筑物及居民,滑坡變形加劇將形成災害,將威脅居民5戶,建筑5棟,居民房屋面積800 m2,鄉(xiāng)村公路1段,長約116 m,危害人數19人,危害人民生命財產及鄉(xiāng)村公路通行。造成經濟損失約250萬元。據《三峽庫區(qū)地質災害防治工程地質勘查技術要求》表2.2.1判定該滑坡危害程度為Ⅲ級。
1)龔家?guī)X滑坡在天然狀態(tài)及自重作用下,穩(wěn)定系數為1.259~1.405,滑坡處于穩(wěn)定狀態(tài);在暴雨狀態(tài)下,穩(wěn)定系數為1.058~1.087,滑坡處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。
2)該滑坡為變形階段,處于基本穩(wěn)定狀態(tài);建議對各個威脅對象采用分級支擋;并對滑坡體形成的裂縫進行封閉處理,滑坡后緣及兩側設置排水溝?;轮卫響局皠討B(tài)設計,信息法施工”的原則進行,滑坡施工期間,應該采取合理措施,確?;律暇用褡≌叭藛T安全,禁止采用爆破施工。