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        甘肅省成縣某滑坡基本特征及治理方案

        2021-01-21 02:32:24石瑞紅
        甘肅科技 2020年22期

        石瑞紅

        (甘肅地質(zhì)災(zāi)害防治工程勘查設(shè)計(jì)院,甘肅 蘭州 730050)

        1 概述

        滑坡是自然界中常見的地質(zhì)災(zāi)害,分布廣泛、發(fā)生頻繁,近年來滑坡發(fā)生的頻率也越來越高,造成的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失也不斷加大[1,2]。目前滑坡成為分布最廣、發(fā)生最頻繁、危害性最大的地質(zhì)災(zāi)害類型[3-5]。我國幾乎所有的山區(qū)和丘陵地區(qū)都有滑坡分布,特別是西北地區(qū)滑坡災(zāi)害更為嚴(yán)重[6],因此對(duì)滑坡特征進(jìn)行研究并提出相應(yīng)的治理方案具有重要的意義。

        2019年7月甘肅省成縣持續(xù)降雨,誘發(fā)一處黃土滑坡,嚴(yán)重威脅坡腳居民98人的生命財(cái)產(chǎn)安全。通過現(xiàn)場(chǎng)勘查測(cè)繪,結(jié)合滑坡特征及穩(wěn)定性評(píng)價(jià)結(jié)論,提出相應(yīng)的滑坡治理方案,不僅有利于該滑坡的治理,也將為類似滑坡的治理提供借鑒。

        2 地質(zhì)環(huán)境條件

        2.1 地形地貌

        勘查區(qū)位于中山中部,微地貌為緩坡,海拔高程1420~1455m,該區(qū)為黃土覆蓋,坡體較緩,平均坡度為25°,自北向南傾斜,坡面現(xiàn)已改造成臺(tái)階狀農(nóng)田和居住區(qū),每級(jí)臺(tái)坎高1~2m。

        2.2 地層巖性

        勘查區(qū)出露的地層巖性主要為白堊系砂巖和第四系上更新統(tǒng)馬蘭黃土,具體為:

        1)白堊系砂巖(K1):出露于滑坡前緣陡坎處,青灰色,中細(xì)粒結(jié)構(gòu),層狀構(gòu)造,中厚層狀,巖質(zhì)致密堅(jiān)硬,節(jié)理較發(fā)育,巖層產(chǎn)狀為350°∠20°。

        2)第四系上更新統(tǒng)馬蘭黃土(Q3eol):廣泛分布于勘查區(qū),覆蓋于砂巖之上。馬蘭黃土,呈淡黃色,主要成分為粉土,結(jié)構(gòu)疏松,垂直節(jié)理發(fā)育,具濕陷性。

        2.3 地質(zhì)構(gòu)造

        勘查區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,位于秦嶺東西緯向構(gòu)造體系和武都山字型構(gòu)造體系東翼的復(fù)合部位。

        3 滑坡基本特征

        3.1 形態(tài)特征

        甘肅省成縣某滑坡平面形態(tài)呈“簸箕”狀,主滑方向?yàn)?95°,平均坡度為25°?;聦捈s70m,長(zhǎng)約50m,厚約7m,體積為2.45×104m3,該滑坡為一小型淺層黃土基巖接觸面滑坡。該滑坡周界清楚,滑坡后緣呈圈椅狀,長(zhǎng)約40m,后壁高約1m,滑坡前緣至坡腳,如圖1~2所示。

        圖1 滑坡后緣

        圖2 滑坡前緣

        3.2 變形特征

        2019年7月持續(xù)降雨,導(dǎo)致斜坡發(fā)生滑動(dòng),滑坡整體變形劇烈,變形跡象主要表現(xiàn)為,滑坡后緣已下錯(cuò)1m左右,后緣拉張裂縫長(zhǎng)約20m,寬2~10cm,前緣擠出明顯,前緣樹木傾斜,前緣簡(jiǎn)易擋墻已由內(nèi)傾60°變成直立,簡(jiǎn)易擋墻已被擠壞,擋墻上產(chǎn)生水平剪切裂縫,裂縫長(zhǎng)3m左右,已向外錯(cuò)處3~5cm,如圖3~4所示。

        圖3 后緣拉張裂縫

        圖4 前緣擠出

        3.3 滑坡物質(zhì)組成

        1)滑體特征。根據(jù)滑體表層物質(zhì)和鉆孔揭露,滑體物質(zhì)主要為馬蘭黃土,淡黃色,疏松多孔,具大孔隙,稍濕,垂直節(jié)理發(fā)育,滑體平均厚度約7m。

        2)滑帶特征。根據(jù)本次勘查,滑動(dòng)面受基巖面控制明顯,整體呈折線形,滑帶厚度為0.3~0.5m?;瑤林饕獮楹贮S色粉土夾角礫,飽水狀,礫石粒徑一般為2~5cm,礫石含量約20%,滑帶土具明顯的擠壓搓揉現(xiàn)象。

        3)滑床特征。據(jù)滑鉆孔揭示,滑床為白堊系砂巖,青灰色,質(zhì)地堅(jiān)硬,錘擊聲清脆。

        4 滑坡形成條件與影響因素

        4.1 地形條件

        滑坡位于中山中部,微地貌為緩坡,滑坡高差20m,平均坡度為25°,臨空條件好,該地形易于滑動(dòng)。

        4.2 地層巖性

        根據(jù)鉆孔揭露,構(gòu)成滑坡的物質(zhì)為馬蘭黃土及下伏砂巖,砂巖質(zhì)地堅(jiān)硬,黃土疏松多孔,黃土和砂巖構(gòu)成雙層異質(zhì)的易滑地層。

        4.3 降雨

        勘查區(qū)降雨量較大,降雨沿黃土中的垂直裂隙下滲至下伏砂巖隔水層,一方面加大了滑體重量,增加了下滑力,另一方面降雨將在砂巖頂面聚集,并使黃土底部泥化,降低摩阻力,形成滑帶,導(dǎo)致上覆黃土沿下伏砂巖滑動(dòng)。持續(xù)降雨是該滑坡滑動(dòng)的主要誘因。

        5 滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

        5.1 計(jì)算參數(shù)

        根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果,計(jì)算滑坡穩(wěn)定性,見表1。

        表1 物理力學(xué)參數(shù)綜合取值

        5.2 計(jì)算結(jié)果

        采用傳遞系數(shù)法[7]計(jì)算該滑坡的穩(wěn)定性,計(jì)算結(jié)果見表2。根據(jù) 《滑坡防治工程勘查規(guī)范》(GB/T32864-2016),評(píng)價(jià)滑坡的穩(wěn)定性,該滑坡在自重工況下處于基本穩(wěn)定狀態(tài),在暴雨工況下處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

        表2 滑坡穩(wěn)定性計(jì)算成果表

        6 滑坡治理方案

        綜合考慮滑坡的發(fā)育特征及形成條件,采取滑坡前緣抗滑樁工程的治理方案。在滑坡前緣擬布設(shè)抗滑樁18根,樁身截面尺寸1.2×1.5m,樁間距3.5m,樁長(zhǎng)為12m,如圖5所示。

        圖5 滑坡治理工程平面布置圖

        7 結(jié)論

        1)2019年7月甘肅省成縣持續(xù)降雨,誘發(fā)一處黃土滑坡,滑坡寬約70m,長(zhǎng)約50m,厚約7m,體積為2.45×104m3,該滑坡為一小型淺層黃土基巖接觸面滑坡,嚴(yán)重威脅坡腳居民98人的生命財(cái)產(chǎn)安全。

        2)滑坡目前整體變形劇烈,變形跡象主要表現(xiàn)為,滑坡后緣已下錯(cuò)1m左右,拉張裂縫長(zhǎng)約20m,寬2~10cm,前緣擠出明顯,前緣樹木傾斜,前緣簡(jiǎn)易擋墻已由內(nèi)傾60°被擠成直立。

        3)滑坡微地貌為緩坡,滑坡高差20m,平均坡度25°,此地形為滑坡的滑動(dòng)提供了良好的臨空條件,馬蘭黃土及下伏砂巖構(gòu)成雙層異質(zhì)的坡體結(jié)構(gòu)是滑坡滑動(dòng)的內(nèi)在因素,持續(xù)降雨是滑坡滑動(dòng)的主要誘因。

        4)該滑坡在自重工況下處于基本穩(wěn)定狀態(tài),在暴雨工況下處于不穩(wěn)定狀態(tài)。綜合考慮滑坡的發(fā)育特征及形成條件,采取滑坡前緣布設(shè)抗滑樁工程的治理方案。

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