王川平
摘要:紅泥溝滑坡位于云南省中南部華寧縣,屬于降雨誘發(fā)型滑坡,根據(jù)對(duì)滑坡進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察,運(yùn)用傳遞系數(shù)法計(jì)算了滑坡的下滑力,并對(duì)滑坡的穩(wěn)定性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
關(guān)鍵詞:滑坡;成因分析;傳遞系數(shù)法
1前言
2013年6月2日和2014年6月5日、6月6日,青龍河上游紅泥坡地段降局地暴雨(降雨量76.5mm~96.5mm),激發(fā)青龍河上游紅泥坡溝源頭古滑坡復(fù)活,并逐漸變形加劇,前緣滑塊進(jìn)入紅泥坡溝道,在匯水?dāng)y帶作用下形成多次滑坡次生泥石流災(zāi)害。紅泥坡滑坡位于紅泥坡主溝源頭區(qū),滑坡體最低標(biāo)高約2005m,最高標(biāo)高約2235m,相對(duì)高差230m。紅泥坡溝域呈西高東低、南北兩側(cè)高、中部低的凹狀地形。
2 滑坡區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件
2.1地層巖性
紅泥坡溝流域內(nèi),基巖主要為二疊系上統(tǒng)峨眉山組(P2β)玄武巖、下統(tǒng)棲霞-茅口組(P1q+m)灰?guī)r,以及震旦系下統(tǒng)澄江組(Zac)砂巖,斜坡區(qū)淺表主要為第四系殘坡積層(Q4el+dl),溝床中為第四系全新統(tǒng)沖洪積層(Qal+pl)和泥石流堆積層(Qsef),溝源滑坡區(qū)為第四系滑坡堆積層(Qdel)以及人工活動(dòng)層(Q4ml、Q4ml)等。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況,結(jié)合鉆探及取樣揭示情況綜合分析,滑坡區(qū)地層巖性組合、巖土體結(jié)構(gòu)特征和巖石力學(xué)強(qiáng)度,將巖土體劃分為6個(gè)工程地質(zhì)巖組。其中:(1)含礫粘土單層土體,由第四系殘坡積層(Q4el+dl)組成;(2)砂、卵、礫石、碎石、塊石夾粉質(zhì)粘土多層土體,由第四系泥石流堆積層(Qsef)和沖洪積層(Qal+pl)組成;(3)粘土、碎石、塊石多層土體,由第四系滑坡堆積層(Qdel)組成;(4)堅(jiān)硬塊狀玄武巖巖組,由二疊系上統(tǒng)峨眉山組(P2β)組成;(5)堅(jiān)硬中厚層狀石英砂巖巖組,由震旦系下統(tǒng)澄江組(Zac)組成;(6)堅(jiān)硬中厚層狀中等巖溶化灰?guī)r巖組,由二疊系下統(tǒng)棲霞茅口組(P1q+m)組成。(7)較軟碎裂-散體狀全強(qiáng)風(fēng)化玄武巖砂巖巖組,由全、強(qiáng)風(fēng)化玄武巖砂巖組成。
2.2地質(zhì)構(gòu)造與新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及地震
區(qū)域構(gòu)造主要由南北向壓性、壓扭性斷裂帶組成,屬小江深斷裂帶西支的南延部分。最近斷裂為青龍街?jǐn)嗔眩摂嗔呀媳弊呦?,區(qū)域長(zhǎng)度約15km。該斷層造成地層錯(cuò)移、產(chǎn)狀變化明顯。其斷裂進(jìn)入紅泥坡村附近,導(dǎo)致東北附近區(qū)域P2β與Zac直接接觸,滑坡東北部P1q+m地層覆蓋于P2β之上。
2.3水文地質(zhì)條件
滑坡區(qū)處于青龍河上游,處于青龍河和龍洞河兩河流域分水嶺附近,總體處于地下水的補(bǔ)給區(qū),區(qū)內(nèi)地下水總體向東北青龍河逕流排泄。地下水類型主要為松散層孔隙水和基巖裂隙水兩類,地下水位埋深2.2~22.3m。
3復(fù)活滑坡區(qū)地質(zhì)特征
該滑坡的滑動(dòng)面分為古滑動(dòng)面、現(xiàn)狀復(fù)活主滑動(dòng)面、現(xiàn)狀復(fù)活淺層滑動(dòng)面。其中H1現(xiàn)狀復(fù)活主滑動(dòng)面與原古滑動(dòng)面基本一致,滑動(dòng)帶(面)均分布有粉質(zhì)粘土夾碎石(Qdel)層,層厚0.4~6.1m,滑動(dòng)面呈揉皺泥化狀,滑動(dòng)鏡面清晰,厚約3.0~8.0cm。其在H1前緣東部山頭段存在潛在剪出面,位于碎塊石中,為強(qiáng)-中等風(fēng)化玄武巖。
滑坡下部滑體已產(chǎn)生解體破壞,并形成較大臺(tái)坎,垂直落差10~50cm。滑坡體上已產(chǎn)生長(zhǎng)10~300m、寬0.2~1.5m、深0.3~1.6m的裂縫71條,分為拉張裂縫、剪切裂縫、鼓脹裂縫、羽狀裂縫,還有滑坡臺(tái)階、滑坡洼地和滑坡鼓丘等現(xiàn)象?;轮骰较?03°?,F(xiàn)狀復(fù)活的滑坡平面上呈鞋側(cè)影狀,前緣為鞋尖,后緣為鞋跟。圈定滑坡體長(zhǎng)750m、均寬190m,總面積約147370m2,滑體一般厚12.0~28.6 m,平均厚16m,體積約240萬(wàn)m3,為大型深層牽引推移復(fù)合式土體滑坡。
4復(fù)活滑坡形成原因
(1)結(jié)構(gòu)面發(fā)育:滑坡區(qū)內(nèi)地層巖性差異明顯、節(jié)理裂隙發(fā)育,形成不同形式的軟弱結(jié)構(gòu)面,主要為:土石結(jié)構(gòu)面、基巖風(fēng)化差異分界面、節(jié)理裂隙面、古滑動(dòng)帶?;麦w內(nèi)巖體存在粘土夾層,為玄武巖全風(fēng)化產(chǎn)物,具有遇水易軟化的特性,容易受水的軟化形成泥化層(滑帶),為滑坡提供了良好的滑動(dòng)面。該土層具有膨脹性,自由膨脹率達(dá)54~74%,屬弱-中等膨脹潛勢(shì)膨脹土,淺層土體脹縮變形易導(dǎo)致滑坡變形失穩(wěn)(圖1)。
紅泥溝滑坡剖面圖 圖1
(2)侵蝕作用:根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和分析,現(xiàn)狀滑坡是在古滑坡基礎(chǔ)上復(fù)活。主要復(fù)活原因是紅泥坡溝溝谷的下切、側(cè)蝕和朔源侵蝕作用導(dǎo)致在古滑坡西北側(cè)滑坡體鄰溝谷段形成高陡臨空地形,加之古滑坡體厚度大且存在軟弱夾層等特殊巖土條件下,受地形、地下水、地表水、膨脹土和人類活動(dòng)等因素的綜合影響,古滑坡體再次變形失穩(wěn)形成現(xiàn)狀滑坡。
5 滑坡穩(wěn)定性計(jì)算
5.1 計(jì)算工況
根據(jù)滑坡地質(zhì)條件和形成機(jī)制,穩(wěn)定性計(jì)算按一下三種工況計(jì)算:
(1)工況Ⅰ:自重+地面荷載+地下水(天然狀況);
(2)工況Ⅱ:自重+地面荷載+地下水+暴雨(坡體全部飽水);
(3)工況Ⅲ:自重+地面荷載+地下水+地震。
5.2 計(jì)算公式
選取折線形滑面計(jì)算公式進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算。計(jì)算公式如下:
5.3參數(shù)選擇
根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)取值,滑坡巖土層物理力學(xué)性質(zhì)強(qiáng)度參數(shù)見(jiàn)表1。
5.4計(jì)算結(jié)果
滑坡穩(wěn)定性及剩余下滑力計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2
對(duì)滑動(dòng)面進(jìn)行計(jì)算,滑動(dòng)面穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果穩(wěn)定系數(shù)為Kf=0.99~1.05,目前該滑坡現(xiàn)狀主滑動(dòng)面在暴雨條件下處于不穩(wěn)定狀態(tài),在自然態(tài)下處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。
參考文獻(xiàn)
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(作者單位:成都理工大學(xué) 地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)