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        廬江縣沖口滑坡形成機理及穩(wěn)定性分析

        2020-09-10 22:23:39劉彥鑫
        關(guān)鍵詞:形成機理穩(wěn)定性分析滑坡

        摘要:廬江縣沖口滑坡是因建房切坡加連續(xù)降雨而引起的小型滑坡,文章闡述了該滑坡的基本特征,重點分析了該滑坡的成因、形成機理及穩(wěn)定性,最后對該滑坡的治理提出了綜合治理方案。

        關(guān)鍵詞:滑坡;形成機理;穩(wěn)定性分析;滑坡治理

        引言

        沖口滑坡位于安徽省廬江縣龍橋鎮(zhèn)凌安村。該滑坡始發(fā)于上世紀(jì)70年代,最近的一次滑動發(fā)生在2011年6月?,F(xiàn)狀滑坡后緣高程72.0~73.31m,前緣高程55.0~62.3m,相對高差10.0~18.0m左右。地形坡度15°~35°,前緩后陡?;鲁嗜σ螤?,在標(biāo)高72.0m處形成一高約0.8m陡坎,構(gòu)成滑坡后壁,后部呈弧形見擦痕,坡體上部為殘坡積物構(gòu)成?;潞缶墝捈s25.0m,前緣寬約79.0m,縱長約40.0m,滑坡體厚1.50~3.00m,平均厚2.18m,面積約2.8×103m2,體積約6.1×103m3,滑坡主滑方向81°,屬牽引式小型淺層土質(zhì)滑坡。

        一、地質(zhì)環(huán)境概況

        地貌屬低山剝蝕地貌,地勢西高東低,坡向向東,斜坡呈箕斗狀,前緩后陡,地形坡度15°~35°;區(qū)內(nèi)最高點海拔高程145m,最低點高程45m,相對高差為100m。區(qū)內(nèi)多年平均降水量1167.1mm,日最大降雨量190.9mm,1小時最大降雨量為67.0mm;汛期5-9月份降雨量占全年降水量的61%?;w物質(zhì)組成主要為殘坡積粉質(zhì)粘土,局部為粘土夾碎石,鉆探揭露厚度1.5m-3.0m。區(qū)域上位于郯廬斷裂帶南東的廬樅火山盆地(向斜盆地)北東翼部,南北向及北西向構(gòu)造發(fā)育,滑坡區(qū)內(nèi)未見有斷層分布。區(qū)內(nèi)地下水類型主要有松散巖類孔隙水和基巖裂隙水兩種類型,其中松散巖類孔隙水對滑體穩(wěn)定性影響大。區(qū)內(nèi)不良地質(zhì)作用主要有前緣建房切坡導(dǎo)致的小型崩塌等。人類工程活動主要表現(xiàn)在村民對坡體的開墾種植,村民建房中不同程度的切坡、開挖坡腳等人類工程活動,均對地質(zhì)環(huán)境有破壞作用。

        二、滑坡成因及機理分析

        (一)滑坡成因分析

        依據(jù)調(diào)查,綜合滑坡體的形態(tài)特征及所處地質(zhì)環(huán)境條件分析,滑坡是由所處的地質(zhì)環(huán)境條件、人為因素和氣象因素共同作用下而形成的。

        1 地形地貌

        滑坡區(qū)地貌屬低山剝蝕地貌,地勢整體西高東低,斜坡地形較陡,坡度15°~35°,前緩后陡及箕斗狀的斜坡易于匯聚上游山坡的地表徑流,地表水入滲增加滑體重量,降低滑帶抗剪切強度,使后部較陡的松散土石體失去前部抗滑力支撐后,產(chǎn)生變形。

        2 地層巖性

        現(xiàn)狀斜坡上殘坡積層厚度1.5~3.0m,滑動前最大厚度4.5m,為粉質(zhì)粘土夾碎石,從上向下碎石含量逐漸增加,結(jié)構(gòu)松散,透水性強,有利于地下水的入滲,利于滑體的變形?;矠榇位鹕綆r粗安巖,由于組成成分不含石英,上部全風(fēng)化~強風(fēng)化,巖體風(fēng)化后呈土狀、砂狀,全風(fēng)化厚度1.3~6.0m,雨季上層滯水下滲至此軟弱結(jié)構(gòu)面徑流緩慢,造成飽水,形成滑動帶,該滑坡屬于淺表層土質(zhì)滑坡,松散層與強風(fēng)化層接觸面是該滑坡的主控滑面。

        3 降水

        降水是滑坡形成和發(fā)展的主要誘因之一,連續(xù)的降雨入滲后,導(dǎo)致土體和強風(fēng)化巖體在水的浸潤作用下,容重增大,增大下滑力,致使斜坡的整體穩(wěn)定性變差,粘聚力及內(nèi)摩擦角下降,阻滑力下降,易沿基覆界面和巖層面滑移失穩(wěn)。

        4 植被因素

        滑坡體為竹園,土層裸露,雖然毛竹根系發(fā)育,可以固定土體防止雨水入滲,但對毛竹周期性采伐,遺留的殘根腐爛引導(dǎo)地表水入滲沖刷,甚至形成土洞,破壞了土體結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性。

        5 人類工程活動

        坡腳修建民房存在切坡,切坡高2~6m,形成坡度70°~85°度的高陡臨空面,未采取相應(yīng)的護坡措施,導(dǎo)致初期發(fā)生崩塌。邊坡的不合理開挖及臨空面崩塌破壞了邊坡的結(jié)構(gòu),從而打破了斜坡體原有的應(yīng)力平衡,使斜坡坡腳支撐(抗滑力)減弱,導(dǎo)致斜坡體松散層局部復(fù)活變形,引發(fā)滑動連鎖反應(yīng)。

        (二)滑坡機理分析

        坡體松散層孔隙發(fā)育,隨著降雨入滲,土體軟化,重力增加,特別坡體前緩后陡,使得坡體前緣局部應(yīng)力集中,下滑力增加,而地下水活動降低了土體抗剪強度;其次下部強風(fēng)化基巖滲透性低,遇水易軟化,雨水下滲后易順坡沿此軟弱結(jié)構(gòu)面滲流,成為滑動帶潤滑劑;坡體前緣由于建房切坡形成高陡臨空面導(dǎo)致斜坡前緣崩塌,破壞了原坡體結(jié)構(gòu),使坡腳失去支撐,導(dǎo)致坡體失穩(wěn)。

        三、滑坡穩(wěn)定性計算分析

        (一)滑坡穩(wěn)定性計算方法

        關(guān)于滑坡的穩(wěn)定性計算分析,前人已經(jīng)作過很多的研究。沖口滑坡的破壞模式為折線形平面滑移。本滑坡的穩(wěn)定驗算采用《滑坡防治工程勘查規(guī)范》(GBT32864-2016)推薦的計算公式進行。

        其中:

        式中:為穩(wěn)定性系數(shù);為第計算條塊自重與建筑等地面荷載之和(kN/m);

        為第條塊內(nèi)聚力(kPa);為第條塊內(nèi)摩擦角(°);

        為第條塊滑動面長度(m);為第條塊滑面傾角(°),反傾時取負值;為第條塊地下水流向,一般情況下取浸潤線傾角與滑面傾角平均值(°),反傾時取負值;為地震加速度(單位:重力加速度g);為第塊段餓剩余下滑力傳遞至第塊段時的傳遞系數(shù)();為第條塊地下水滲透壓力產(chǎn)生的垂直滑面分力(kN/m);為第條塊地下水滲透壓力產(chǎn)生的平行滑面分力(kN/m);為水的容重(kN/m3);為孔隙壓力比。

        (二)滑坡參數(shù)及其穩(wěn)定性計算

        根據(jù)滑坡土體土工試驗結(jié)果,結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗、特別是根據(jù)目前該滑坡所處的狀態(tài)進行反算分析及相關(guān)技術(shù)資料,綜合確定參數(shù)如下:①滑體土天然重度18.1kN/m3,C值45.5kPa,φ值15.8°,飽和重度18.9kN/m3。②滑帶土天然狀態(tài)C值10.5kPa,φ值15°;飽和狀態(tài)C值8kPa,φ值13°。計算工況一:自重(天然工況);工況二:自重+暴雨(坡體飽水)。

        根據(jù)滑帶土計算參數(shù),經(jīng)計算,在天然工況下滑坡穩(wěn)定系數(shù)為1.087,處于基本穩(wěn)定狀態(tài);在暴雨工況下穩(wěn)定系數(shù)為0.986,處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

        四、滑坡治理方案

        依據(jù)滑坡體形變現(xiàn)狀,結(jié)合滑坡穩(wěn)定性分析結(jié)果,既要做好治理防治保護工作,也要做到群防群治工作,確?;麦w穩(wěn)定,其防治措施建議如下:(1)加強滑坡變形、地下水位變動監(jiān)測,進行定期巡視觀測。(2)建立一個完整的截排水系統(tǒng),切斷地表水補給地下水流通道,避免水體流入滲入,影響坡面穩(wěn)定;(3)坡腳設(shè)計抗滑措施,建議采用抗滑樁和擋墻。

        結(jié)語

        (1)沖口滑坡主要是由所處的地質(zhì)環(huán)境條件、人為因素和氣象因素共同作用下而形成的。

        (2)滑坡的主要原因是坡腳的卸荷、土坡內(nèi)存在軟弱夾層,在降雨條件下導(dǎo)致大量的地表水滲入,降低了滑動面上土體強度。最后產(chǎn)生了山體滑坡。

        (3)滑坡治理工程應(yīng)在準(zhǔn)確分析論證后盡早及時治理,根據(jù)滑坡體工程地質(zhì)條件及場地地質(zhì)環(huán)境條件,采用減、排支擋的綜合治理措施進行治理。

        參考文獻:

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        作者簡介:

        劉彥鑫(1987—),男,漢族,籍貫:安徽太和,本科,助理工程師,主要從事地質(zhì)災(zāi)害勘查、設(shè)計與礦山治理工作。

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