林 強(qiáng)
(山西省地勘局二一四地質(zhì)隊(duì),山西 運(yùn)城 044000)
和順縣位于山西省東部邊陲,是山西省晉中市所轄的一個(gè)縣。東鄰河北省邢臺(tái)市,西連榆社縣、榆次市,南與左權(quán)縣接壤,北界昔陽(yáng)縣、壽陽(yáng)縣。項(xiàng)目區(qū)位于和順縣松煙鎮(zhèn)東坡村。(圖1)。
(1)治理的必要性分析。東坡村鳳凰坡滑坡每年都在活動(dòng),雨季變形跡象尤為明顯,滑坡中后部出現(xiàn)多條裂縫,并伴有局部小型垮塌。坡體前緣部分房屋墻壁、地板出現(xiàn)裂縫,對(duì)居民的生命和財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅。東坡村鳳凰坡滑坡后緣、中部及側(cè)邊界均發(fā)育有數(shù)十厘米寬的拉張裂縫,并隨著時(shí)間推力,變形每年都在加劇。根據(jù)勘查成果表明該滑坡在暴雨、暴雨+地震工況條件下欠穩(wěn)定,若不治理,一旦該地區(qū)降雨達(dá)到2012 年的降雨強(qiáng)度(即24 小時(shí)降雨量達(dá)到120.30mm),該滑坡將再次發(fā)生大規(guī)模的變形,直至發(fā)生整體失穩(wěn)破壞。在不利工況下該滑坡一旦成災(zāi),將對(duì)滑坡體上的居民區(qū)居民的生命財(cái)產(chǎn)安全造成威脅。直接威脅居民110戶,503 人、東坡村水庫(kù)及51 縣道公路的安全,潛在經(jīng)濟(jì)損失約2000 余萬(wàn)元,安全隱患極大。因此對(duì)東坡村鳳凰坡滑坡進(jìn)行治理是必要的和緊迫的。
(2)防治工程等級(jí)。根據(jù)《滑坡防治工程勘查規(guī)范》(DZ/T0218-2006)、《滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》(DZ0240-2004)規(guī)定,滑坡危害對(duì)象等級(jí)為二級(jí),防治工程等級(jí)為Ⅱ級(jí)。
滑坡區(qū)位于和順縣松煙鎮(zhèn)東坡村,屬中低山區(qū),平面形態(tài)呈圈椅型,滑坡地勢(shì)總體為東高西低,高點(diǎn)位于滑坡后緣北側(cè),高程1207.03m,低點(diǎn)位于滑坡前緣西側(cè),高程1140.9m,相對(duì)高差66.13m,后緣、側(cè)壁均為小山梁,坡面呈臺(tái)階狀,總體坡度20°~30°?;麦w為第四系殘坡積粉質(zhì)粘土,滑坡體下方民房密集。滑坡平面形態(tài)呈不規(guī)則圈弧狀,沿滑動(dòng)方向長(zhǎng)180m,最寬處218m,滑坡面積27665m2,根據(jù)鉆探、山地工程揭示資料,從縱向上看,該滑坡在空間上有較明顯的變化。從縱向上看,滑體后緣較薄多為1.2m~3m;前緣較厚,厚度介于7m~10m;中部較厚,滑坡厚度一般為8m~11m。綜合確定滑體平均厚度為8m;滑坡方量約22.13×104m3,規(guī)模屬于中型堆積體滑坡。
表1 滑坡巖土體物理力學(xué)指標(biāo)建議值表
該滑坡區(qū)內(nèi)地層為中元古界長(zhǎng)城系上長(zhǎng)城統(tǒng)(Ch2)和新生界第四系(Q)地層:上長(zhǎng)城統(tǒng)(Ch2):為灰色及淺灰色、綠灰色中層狀細(xì)~中粒長(zhǎng)石石英砂巖,夾薄層粉砂巖,砂質(zhì)泥巖,見交錯(cuò)層理,厚度約80m~120m;全新統(tǒng)殘坡積(Q4el+dl):紫紅色-褐黃色,灰色,以粉質(zhì)粘土為主,粉質(zhì)粘土稍有光澤,干強(qiáng)度中等,韌性中等,無(wú)搖震反應(yīng),呈可塑狀,而滑帶土則為粉質(zhì)粘土,含水量較高,呈軟塑狀態(tài)。
該滑坡裂縫多分布于滑坡中后部,在暴雨持續(xù)作用下將沿裂縫開裂處繼續(xù)發(fā)生破壞,滑坡體在自重及斜坡地形控制下,沿基覆界面發(fā)生折線形滑動(dòng)破壞,滑坡的破壞模式為推移式。影響東坡村鳳凰坡滑坡穩(wěn)定性的因素主要有:地形地貌、地層巖性、邊坡結(jié)構(gòu)、人工活動(dòng)、水庫(kù)蓄水、大氣降水等。
(1)保護(hù)目標(biāo)和范圍。①危害對(duì)象?;乱坏┦Х€(wěn)將直接威脅到坡體坡腳位置的常住居民110 戶、503 人,及東坡村水庫(kù)和51 縣級(jí)公路的安全,潛在經(jīng)濟(jì)損失約2000 余萬(wàn)元,安全隱患極大。②危險(xiǎn)區(qū)范圍。危險(xiǎn)區(qū)包括滑坡滑動(dòng)后可能的影響范圍及滑覆區(qū)范圍,據(jù)此劃分原則,東坡村鳳凰坡滑坡危險(xiǎn)區(qū)范圍前緣至居民區(qū),至滑坡剪出口距離150m~220m,面積約5.3×104m2。③危害方式。危害方式包括兩種:一、整體性危害,即滑坡體發(fā)生整體性滑動(dòng),破壞房屋,對(duì)東坡村居民帶來(lái)巨大威脅;二、局部性危害,主要為后緣陡坎局部垮塌,規(guī)模小,下滑沖擊力小,經(jīng)過(guò)多次垮塌坡體已達(dá)自然休止角,處于穩(wěn)定狀態(tài),避免人工開挖坡腳破壞應(yīng)力平衡狀態(tài),因此危害性較小。由于滑坡威脅區(qū)人口較密集,滑坡一旦失穩(wěn),極有可能造成群死群傷等重大人員傷亡與重大財(cái)產(chǎn)損失事故,社會(huì)影響極大,嚴(yán)重影響社會(huì)穩(wěn)定與和諧。
(2)保護(hù)期限。根據(jù)滑坡區(qū)建筑物的重要性和安全級(jí)別,及相關(guān)規(guī)范要求,災(zāi)害體防治工程的設(shè)計(jì)年限為50 年。
(1)防治工程等級(jí)。根據(jù)確定的滑坡危險(xiǎn)區(qū)范圍,東坡村鳳凰坡滑坡威脅對(duì)象主要為坡腳位置的常住居民110戶、503 人,以及東坡村水庫(kù)和51 縣級(jí)公路的安全,危險(xiǎn)區(qū)面積約5.3×104m2,潛在經(jīng)濟(jì)損失約2000 余萬(wàn)元,安全隱患極大。根據(jù)《滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》(DZ/T 0219-2006)的規(guī)定,該滑坡防治工程安全等級(jí)應(yīng)定為二級(jí)。相應(yīng)的防治工程主體工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按20 年一遇的降雨強(qiáng)度設(shè)計(jì),按50 年一遇的暴雨重現(xiàn)期進(jìn)行校核。攔擋工程基本荷載下抗滑安全系數(shù)應(yīng)達(dá)到1.30,基本荷載下抗傾覆安全系數(shù)應(yīng)達(dá)到1.50。根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50068-2011)之規(guī)定,一般構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)使用年限為50 年,本治理工程主要砌體為抗滑擋墻,故工程設(shè)計(jì)使用年限采用50 年。治理工程達(dá)到設(shè)計(jì)年限后,經(jīng)過(guò)檢測(cè)后再確定增修工程、利用或者拆除。
(2)巖土特征參數(shù)。見表1。
(3)抗震設(shè)計(jì)參數(shù)。據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖(GB18306-2001)》和《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306-2001)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)2008 年第1 號(hào)修改單,和順縣地區(qū)地震基本烈度為Ⅶ度區(qū),地震動(dòng)峰值加速度為0.10g。故項(xiàng)目區(qū)地震設(shè)防烈度為Ⅶ度。
(4)設(shè)計(jì)工況與安全系數(shù)?;轮卫砉こ淘O(shè)計(jì)按“自重+暴雨”工況下安全系數(shù)考慮,抗滑安全系數(shù)Kc=1.30,抗傾覆安全系數(shù)Kc=1.50。
目前滑坡治理方法很多,根據(jù)該滑坡的特點(diǎn),同時(shí)參考國(guó)內(nèi)有關(guān)滑坡等的防治經(jīng)驗(yàn),并考慮到東坡村鳳凰坡滑坡后緣有較好的匯水條件,為避免大量雨水滲入坡體,對(duì)滑坡的穩(wěn)定性造成影響,確保坡體整體穩(wěn)定和避免出現(xiàn)局部次級(jí)滑塌,防止造成危害,治理工程可采用抗滑支擋、地表截排水等進(jìn)行綜合治理,根據(jù)《可研報(bào)告》及上述對(duì)該滑坡基本特征、失穩(wěn)機(jī)制及穩(wěn)定性狀況的綜合分析,提出治理方案:抗滑擋墻支擋工程+地表截排水工程+裂縫封填工程。
(1)抗滑擋墻支擋工程。根據(jù)滑坡特征與剩余下滑力計(jì)算結(jié)果,擬在滑坡前緣布置抗滑擋墻進(jìn)行攔擋,防治邊坡進(jìn)一步滑動(dòng)、變形。
(2)排水工程。治滑先治水,水是影響坡體穩(wěn)定性的重要因素,也是誘發(fā)滑坡的主要因素。因此,治理前應(yīng)加強(qiáng)滑坡區(qū)的排水工作,減少地表水、降雨的入滲;在坡體上修建排水系統(tǒng)是必要的。
布置原則①?gòu)呐藕榘踩嵌瓤紤],分散布置溝渠,同時(shí)最大限度攔截區(qū)外降雨徑流和滑坡體上降雨雨水進(jìn)入滑坡體內(nèi),在滑坡區(qū)后緣布置截排水溝攔截上游坡面徑流。在滑坡體上布置通暢的排水系統(tǒng)。②遵循隨坡就勢(shì)原則,盡可能利用天然溝道,以降低工程造價(jià)。
地質(zhì)災(zāi)害防治工作應(yīng)本著尊重科學(xué)的原則,從地質(zhì)災(zāi)害的分布特征和發(fā)育情況出發(fā),結(jié)合國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的總體規(guī)劃,按照國(guó)務(wù)院“地質(zhì)災(zāi)害防治條例”分級(jí)管理的原則,建立健全地質(zhì)災(zāi)害管理體系、群測(cè)群防的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng),并且層層落實(shí)到責(zé)任主體,對(duì)該滑坡實(shí)施全面監(jiān)測(cè)。