劉績(jī)成
(江西省煤田地質(zhì)局測(cè)繪大隊(duì),江西 南昌 330108)
滑坡隱患山體位于井岡山某移民新村北面。裂縫距山腳人工邊坡坡腳水平距離約170 m,呈弧形展布,總體走向?yàn)楸睎|53°,延伸長(zhǎng)度約30 m,中部寬,兩側(cè)窄,平均寬0.3 m,最大深度約1.5 m。
滑坡隱患山體區(qū)域,屬亞熱帶季風(fēng)氣候,四季分明,雨量充沛,年平均氣溫14.2℃。具有冬長(zhǎng)、夏短、秋早、春來(lái)晚的特點(diǎn)。
監(jiān)測(cè)區(qū)域?yàn)榘簿狱c(diǎn)西北方向的一個(gè)山體,預(yù)測(cè)滑坡山體范圍約20 000 m2,高差約85 m,山體平均坡度為30°。變形監(jiān)測(cè)工作主要包括鉆孔深層位移監(jiān)測(cè)和監(jiān)測(cè)點(diǎn)平面位移監(jiān)測(cè)兩部分。
滑坡隱患山體自上而下埋藏有碎石粘土、全風(fēng)化砂巖、強(qiáng)風(fēng)化砂巖、中風(fēng)化砂巖。在久雨、暴雨的情況下,土質(zhì)邊坡穩(wěn)定性差,隱患體發(fā)生局部失穩(wěn)的可能性大。山體斜坡坡度較大、巖土體工程性質(zhì)較差、地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育等對(duì)滑坡的產(chǎn)生提供了可能條件;人工切坡是產(chǎn)生斜坡失穩(wěn)的主要原因;雨期長(zhǎng)、雨量大、雨水下滲是滑坡產(chǎn)生的重要誘發(fā)因素。
滑坡體地下水類型為基巖裂隙水,主要賦存于地勢(shì)較低的碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化、中風(fēng)化巖層的裂隙中,裂隙連通性較好、滲透性較強(qiáng)。地下水主要受大氣降水的補(bǔ)給,由高往低逕流并向地勢(shì)低洼處排泄。
勘察設(shè)計(jì)單位針對(duì)出現(xiàn)裂縫山體的滑坡隱患災(zāi)害防治,進(jìn)行前期勘查,完成一些實(shí)物工作:測(cè)量剖面3 條2 235 m、測(cè)量鉆孔15 個(gè)、鉆探15 個(gè)孔399 m、原狀土樣取樣及測(cè)試等等。
隨即采取一系列防治措施,包括:對(duì)裂縫采用粘土回填夯實(shí)、灌注水泥漿,在裂縫兩側(cè)設(shè)置無(wú)線監(jiān)測(cè)設(shè)備及監(jiān)測(cè)樁,在裂縫外側(cè)設(shè)置排水溝,見(jiàn)圖1。
滑坡地表位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)應(yīng)能反映滑坡表面位移,而滑坡體表面裂縫的張合、上下錯(cuò)動(dòng)跟滑坡表面位移有直接關(guān)系,監(jiān)測(cè)點(diǎn)需要參考裂縫進(jìn)行布置。因此,在容易發(fā)生山體滑坡的主方向上及裂縫兩邊布設(shè)了30 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),編號(hào)為C1…C11、C16…C26、C28、D1…D9。
根據(jù)已施工鉆孔的實(shí)際位置,選擇有代表性的5 個(gè)鉆孔作為深層位移監(jiān)測(cè)孔,鉆孔依次編號(hào)為A…E。為了獲得更全面更可靠的各種監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),于2011年7月底在村莊后山增加9 個(gè)平面位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)(編號(hào)為D10…D18),同時(shí)在主山體布設(shè)了6 個(gè)深層位移監(jiān)測(cè)孔,設(shè)計(jì)深度為40~50 m(鉆探任務(wù)已于2011年8月中旬完工,鉆孔依次編號(hào)為JC1…JC6)。
2013年6月中旬在第一排抗滑樁基坑之上選擇布設(shè)5 個(gè)平面位移監(jiān)測(cè)點(diǎn),點(diǎn)號(hào)為K1′…K5′。另在抗滑基樁之間布設(shè)了4 個(gè)平面位移監(jiān)測(cè)點(diǎn),點(diǎn)號(hào)為G1…G4。在山頂裂縫下方施工有一條水泥排水溝,在溝邊水泥加固坎上面布設(shè)了4 個(gè)平面位移監(jiān)測(cè)點(diǎn),點(diǎn)號(hào)為K6′…K9′,共新增13 個(gè)平面位移監(jiān)測(cè)點(diǎn),具體見(jiàn)圖1。
圖1 某滑坡隱患山體治理及變形監(jiān)測(cè)工程平面
(1)深層位移監(jiān)測(cè)
使用便攜式手動(dòng)測(cè)斜儀(YT-ZL-0200 系列)進(jìn)行深層位移監(jiān)測(cè),可有效獲得山體邊坡等內(nèi)部水平方向變化的大小、方向和速率。
滑動(dòng)式測(cè)斜儀分兩組小滑輪,距離相隔0.5 m,將測(cè)頭放到測(cè)斜管底部,向上提升感應(yīng)纜繩每隔0.5 m 記錄一次數(shù)據(jù)(A+),把側(cè)頭取出旋轉(zhuǎn)180°重新放入測(cè)管底部重復(fù)以前的操作,又可得到第二組數(shù)據(jù)(A-)。計(jì)算本次觀測(cè)值=[(A+)-(A-)]×0.025。
累積位移量(Di)=本次觀測(cè)值-第一次觀測(cè)值+上一深度累積位移量(Di+0.5),i為孔深度,單位m。說(shuō)明:孔底累積位移量(D孔底)=本次觀測(cè)值—第1次觀測(cè)值[1]。
(2)平面位移監(jiān)測(cè)
使用業(yè)主提供的2 個(gè)GPS控制點(diǎn)GPS1、GPS2,發(fā)展了4 個(gè)監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)A、B、C、D,然后利用監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)C架設(shè)0.5 秒Leica TS30 型全站儀,以監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)D架設(shè)調(diào)平臺(tái)定向(作為后視),采用極坐標(biāo)法對(duì)所有的平面位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)采集。
把相應(yīng)的坐標(biāo)增量變化以表格的形式進(jìn)行統(tǒng)計(jì),并計(jì)算每個(gè)變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)的累積位移量,將每天所采集的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)始終與第一天的坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)增量比較,求出△X、△Y、△H三維變化量和平面位移量。三維坐標(biāo)變化量的計(jì)算采用下式[2]:
深層位移監(jiān)測(cè)共布設(shè)了11 個(gè)位移監(jiān)測(cè)孔。A、B、C 等3 個(gè)孔及新增補(bǔ)充監(jiān)測(cè)孔6 個(gè)(編號(hào)依次為JC1…JC6)布設(shè)在移民新村主滑坡體滑坡方向上,D、E 等2 個(gè)孔布設(shè)在村部另一座山體上。每個(gè)監(jiān)測(cè)孔,每天保證采集一次監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,若監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)生較大變化時(shí)會(huì)加密監(jiān)測(cè)。新增的6 個(gè)補(bǔ)充監(jiān)測(cè)孔已于2011年8月中旬終孔,緊接著進(jìn)行深層位移監(jiān)測(cè)。挑選其中具有代表性的監(jiān)測(cè)孔,列出深層位移變化情況,見(jiàn)表1。
表1 深層位移監(jiān)測(cè)孔監(jiān)測(cè)位移變化情況一覽
經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析,表明滑坡隱患山體存在深層位移,位移孔深介于20~30 m 之間。
平面位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)共陸續(xù)布設(shè)了59 個(gè),從開(kāi)始監(jiān)測(cè)至2012年5月31日期間,除村部后山的D10…D18 號(hào)點(diǎn)外,絕大多數(shù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位移量比較大,累積位移量最大值為181 mm(監(jiān)測(cè)點(diǎn)C20),而D7號(hào)點(diǎn)在2011年7月23日的位移量為70 mm,為監(jiān)測(cè)期間當(dāng)日位移量最大值。在此期間有C5、C9、C10、C16、C17、C19、C20、C21、C22、C28、D4、D5、D7 等13個(gè)點(diǎn)的累積位移量超過(guò)了100 mm,其余點(diǎn)累積位移量都超過(guò)了50 mm??傮w來(lái)說(shuō),滑坡隱患山體治理之前,山體表面各監(jiān)測(cè)點(diǎn)有較大位移,雨天對(duì)山體的表面位移影響較大。
在2013年8月16日澆筑完成2 米高護(hù)墻的同時(shí),又在第一排14 個(gè)抗滑基樁及護(hù)墻上面重新布設(shè)了14 個(gè)平面位移監(jiān)測(cè)點(diǎn),監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明,點(diǎn)位比較穩(wěn)定,位移基本上無(wú)變化。
2012年6月開(kāi)始,通過(guò)采取滑坡山體表面減荷卸載、山腰及山腳處增設(shè)抗滑樁及護(hù)墻等綜合手段,治理滑坡隱患山體,取得了初步成效。
在滑坡治理之前,滑坡體深層位移量為36.8~255.2 mm,平面位移量為50~181 mm。雨季對(duì)山體滑坡有一定的影響,降雨量大或連續(xù)降雨時(shí),則滑坡山體大多數(shù)平面位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)和深層位移監(jiān)測(cè)孔具有較為明顯的位移,整個(gè)滑坡隱患山體明顯存在一定程度的滑動(dòng)現(xiàn)象。大雨過(guò)后,隨著地表水滲透到裂隙滑坡面,產(chǎn)生向山下滑坡的力,一般在降雨當(dāng)天或連續(xù)降雨后的次天,會(huì)有較為明顯的位移,同時(shí)還有一些其他綜合原因,也會(huì)產(chǎn)生較大的位移。
通過(guò)一系列的綜合治理之后,由于滑坡隱患山體應(yīng)力的荷載得到了一定的卸載,雨季降水對(duì)山體滑坡的影響較小。說(shuō)明山體滑坡治理已初見(jiàn)成效,抗滑樁對(duì)于滑坡隱患山體的位移變化已經(jīng)起到了有效的抑制作用。
至2013年11月15日,三排抗滑樁及護(hù)墻均澆筑完畢,綜合治理工程已基本結(jié)束。
為了及時(shí)監(jiān)測(cè)三排抗滑樁及護(hù)墻的變形情況,進(jìn)行為期一個(gè)水文年的變形監(jiān)測(cè)工作,在變形監(jiān)測(cè)工程分布圖上設(shè)計(jì),由下往上,在三排抗滑樁及護(hù)墻頂面共布設(shè)了18 個(gè)平面位移監(jiān)測(cè)點(diǎn),點(diǎn)號(hào)依次為P1…P18。同時(shí)監(jiān)測(cè)保存完好的JC5 號(hào)深層位移監(jiān)測(cè)孔,每月監(jiān)測(cè)1 次,雨季期間適當(dāng)增加了2 次觀測(cè)。
監(jiān)測(cè)期間,JC5 號(hào)孔累積位移量變化較小,最大為8.225 mm,位移變化已趨于平穩(wěn)。18 個(gè)平面位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)已基本趨于穩(wěn)定,水平位移變化較小。
對(duì)2011年至2013年6月至9月雨季期間每日降雨量與深層位移監(jiān)測(cè)孔、平面位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)的當(dāng)日位移量的對(duì)應(yīng)分析,此時(shí)雨季降水對(duì)山體滑坡的影響較小。
由于滑坡隱患山體綜合治理過(guò)程中,不可避免地已對(duì)山體巖石及其應(yīng)力結(jié)構(gòu)造成了一定的擾動(dòng)與改變,導(dǎo)致雨季天氣突降大雨之后,有時(shí)受雨水沖刷的影響,能夠引發(fā)施工山體表面一定程度和范圍內(nèi)巖土及破碎巖石碎屑的滑坡。根據(jù)目前治理的實(shí)際情況,建議經(jīng)常性地加強(qiáng)野外巡視與排查,維護(hù)好導(dǎo)排溝的疏通與防護(hù),同時(shí)做好護(hù)坡等有關(guān)安全工作。