黃義佳
(廣東省有色金屬地質(zhì)局九三二隊,廣東韶關(guān)512000)
滑坡區(qū)位于韶關(guān)市曲江區(qū)蒼村水庫防汛公路,距離蒼村水庫管理處約500m路段的山坡上,該滑坡規(guī)模類型為淺層小型滑坡,滑坡體總高度約25m,寬約40~52m,長約72m,厚度約6~8m,滑坡體體積約26000m3,滑坡前緣坡腳地面及坡體局部已有隆起現(xiàn)象;中部山坡已建防汛公路受滑坡地質(zhì)災(zāi)害影響已經(jīng)出現(xiàn)斷開、沉降、錯位;坡頂滑坡后緣出現(xiàn)明顯的后緣平臺及陷落斷壁?;卢F(xiàn)暫處于欠穩(wěn)定—基本穩(wěn)定狀態(tài),但在遇到連續(xù)性強降雨等極端天氣,易再次發(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害,對防汛公路、水庫管理處人員及坡腳村民造成較大的威脅。
自然山體屬丘陵地貌,總的地勢為北東高南西低?;聟^(qū)高差較大,局部地段地勢較陡,地形坡度多為10°~25°,山腳陡坎處可達40°~60°。場地范圍地面標(biāo)高為95~120m,最大高差約為25m。山體現(xiàn)狀主要為防汛公路及林地果園等,總體植被較發(fā)育,山腳因當(dāng)?shù)剞r(nóng)民開挖山體平整作為果園菜地?;潞缶壋霈F(xiàn)明顯擦痕的滑坡壁,防汛公路外側(cè)已滑動下沉,滑坡現(xiàn)狀坡現(xiàn)暫處于欠穩(wěn)定—基本穩(wěn)定狀態(tài)。
滑坡勘察場地巖土層為上覆第四系坡積土和殘積土,下伏基巖為石炭系下統(tǒng)孟公坳組(C1ym)石灰?guī)r。第四系坡積土(Qdl)和第四系(Qel)殘積土主要為粉質(zhì)粘土,呈棕黃色、黃色,可塑,主要成分為粉粘粒,局部含大量風(fēng)化角礫,土體均勻性較好,在埋深約6~8m處可見較為松散夾風(fēng)化角礫的粉質(zhì)粘土,推測為滑坡滑動面。坡積土該層分布于山坡表層中,全場分布,層厚4.10~14.60m。殘積土該層分布于山坡坡體中部,為主要土層,層厚3.60~17.10m。鉆孔揭露微中風(fēng)化—微風(fēng)化灰?guī)r,呈灰色、灰白色,微晶結(jié)構(gòu),厚層構(gòu)造,巖層產(chǎn)狀為90°∠25°,主要礦物成分為方解石、白云石,節(jié)理裂隙較發(fā)育,裂隙面充填白色方解石脈,巖芯較破碎—較完整,多呈短—長柱狀,巖質(zhì)較硬,部分鉆孔揭露到有溶洞現(xiàn)象,充填軟塑狀粉質(zhì)粘土。
滑坡區(qū)內(nèi)地下水主要有兩種賦存方式:一是第四系土層孔隙水;二是基巖巖溶裂隙水??紫端x存于第四系坡殘積粉質(zhì)粘土中,透水性較差,其中坡積土滲透性相對殘積土較好,地下水的補給來源主要為大氣降水,動態(tài)變化大,徑流途徑短;巖溶裂隙水賦存于基巖裂隙及巖溶帶中,富水性中等,由上覆土層中的孔隙水滲透直接補給和臨近區(qū)域基巖巖溶裂隙水側(cè)向補給,巖溶裂隙水具有微承壓性。水量的大小和徑流條件受地質(zhì)構(gòu)造、節(jié)理裂隙及巖溶發(fā)育程度控制。勘查場地鉆孔水位埋深5.60~8.40m,基本上和推測滑動面深度一致。場地地下水徑流和滑坡體滑動同一方向,對滑坡形成有一定的促進作用。
山體邊坡為原始自然山坡,坡面植被較茂盛,由于受到持續(xù)強降雨影響,土體吸水飽和,在重力作用下發(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害。該滑坡規(guī)模類型為淺層小型滑坡,滑坡體總高度約25m,寬約40~52m,長約72m,厚度約6~8m,滑坡體體積約26000m3,滑坡前緣坡腳地面及坡體局部已有隆起滑動現(xiàn)象,形成滑坡鼓丘;中部山坡已建防汛公路受滑坡地質(zhì)災(zāi)害影響已經(jīng)出現(xiàn)斷開、沉降、錯位,形成高約2.2~3.5m的垂直陡坎,原有防汛公路內(nèi)側(cè)水溝出現(xiàn)0.05~0.2m寬的裂縫;坡頂滑坡后緣出現(xiàn)明顯的滑坡壁和滑坡臺階,滑坡壁高約1.2~2.0m,滑坡臺階拉張裂縫和剪切裂縫寬約0.1~0.3m。依據(jù)現(xiàn)有調(diào)查資料及滑坡現(xiàn)場出現(xiàn)滑坡特征現(xiàn)象,推測滑裂面方位約230°。組成滑坡體的土體主要為坡積粉質(zhì)粘土,滑坡現(xiàn)暫處于欠穩(wěn)定—基本穩(wěn)定狀態(tài),但在遇到連續(xù)性強降雨等極端天氣,易再次發(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害。
防汛公路滑坡的成因與地形地貌、邊坡土體特征、大氣降雨及人類工程活動等密切相關(guān)。
(1)地形地貌:滑坡區(qū)為丘陵地貌,總體地形坡度為10°~25°,地形高差相對較大,坡腳因當(dāng)?shù)卮迕耖_挖后坡度可達40°~60°,山體前緣地形開闊,形成下陡中緩上陡易產(chǎn)生滑坡的有利地形。
(2)邊坡巖土體特征:滑坡所處地帶山坡上的巖土體表層為坡積土夾風(fēng)化角礫的粉質(zhì)粘土層,在6~8m深度揭露到土質(zhì)較為松散的粉質(zhì)粘土。坡積粉質(zhì)粘土夾大量風(fēng)化角礫,孔隙率相對較大,滲透性相對殘積土較好,有利于地表水入滲存留在坡積土導(dǎo)致土體飽和軟化。
(3)人類工程活動是滑坡地質(zhì)災(zāi)害形成的主導(dǎo)因素,前期山坡坡腳因當(dāng)?shù)卮迕耖_挖造成坡腳失穩(wěn),破壞邊坡穩(wěn)定性,使坡體下部失去支撐而發(fā)生牽引式下滑,為滑坡地質(zhì)災(zāi)害的形成提供了空間條件。
(4)降雨是滑坡地質(zhì)災(zāi)害形成的誘發(fā)因素,當(dāng)?shù)叵募颈┯觐l繁,降雨易使坡體處于飽水狀態(tài),增加了滑坡體自重,降低了土層抗剪強度,并且雨水沿裂縫滲入邊坡體,浸潤了滑動面,加快了滑坡體的變形滑動速度。
本次滑坡為淺層土質(zhì)滑坡,該滑坡形成過程經(jīng)歷了4個階段:蠕動變形階段、急劇變形階段、滑動階段、逐漸穩(wěn)定階段[4]。滑坡變形主要由于當(dāng)?shù)卮迕耖_挖坡腳,造成山體邊坡失穩(wěn),破壞了邊坡穩(wěn)定性,使坡體下部失去支撐而發(fā)生帶動上部土體形成牽引式滑移,造成坡體后緣形成拉裂面,并不斷加深和展寬,兩側(cè)翼出現(xiàn)斷續(xù)剪切裂縫,表層坡積粉質(zhì)粘土在連續(xù)降雨入滲吸水飽和軟化,土體自重不斷增加,抗剪強度不斷降低,拉張裂縫和剪切裂縫不斷加深和展寬,滑裂面不斷發(fā)展和相互貫通,造成土體下滑力顯著增大,抗滑力顯著降低,邊坡土體沿滑動面向前緣滑動破壞形成滑坡?;滦纬芍鲗?dǎo)因素是開挖坡腳,從屬因素是工程地質(zhì)條件,誘發(fā)因素主要是連續(xù)的強降雨作用。
根據(jù)現(xiàn)場工程地質(zhì)調(diào)查和滑坡變形破壞跡象,滑坡已由滑動階段趨向逐漸穩(wěn)定階段,判定坡體在天然狀態(tài)為基本穩(wěn)定狀態(tài),在暴雨狀態(tài)下處于不穩(wěn)定狀態(tài)。
滑坡采用GEO5軟件進行分析計算,采用Bishop法進行穩(wěn)定性分析[5],綜合分析滑坡的形成條件和誘發(fā)因素,確定采用兩種工況進行穩(wěn)定性計算。工況Ⅰ:自重(天然狀態(tài));工況Ⅱ:自重+暴雨(飽和狀態(tài))。邊坡穩(wěn)定性計算主要物理力學(xué)參數(shù)見表1。
表1 主要物理力學(xué)參數(shù)
通過邊坡穩(wěn)定性計算,根據(jù)《滑坡防治工程勘查規(guī)范》(GB/T 32864-2016),在天然工況下穩(wěn)定性系數(shù)為1.105,滑坡體基本穩(wěn)定;暴雨工況下,邊坡穩(wěn)定性系數(shù)Fs=0.962<1,滑坡體不穩(wěn)定。在連續(xù)強降雨影響下,滑坡坡體可能再次發(fā)生滑坡變形破壞。
根據(jù)“科學(xué)有據(jù),技術(shù)可行,經(jīng)濟合理,安全可靠”的滑坡治理原則[6],本工程擬采用“抗滑樁+擋土墻+截排水溝+填塞裂縫夯實地面+變形監(jiān)測”綜合治理措施,滑坡治理剖面示意圖見圖1。
圖1 滑坡治理剖面示意圖(單位:mm)
(1)在滑坡中下部即防汛公路外側(cè)布置一排抗滑樁進行支擋加固,抗滑樁樁芯距1.80m,樁長為17.50m,樁徑1.20m,擬布置33根抗滑樁,抗滑樁樁頂設(shè)置一道冠梁,并加固回填抗滑樁施工平臺區(qū)域,有效提高滑坡抗滑力,保證了滑坡體整體穩(wěn)定性。
(2)滑坡前緣設(shè)置鋼筋砼擋土墻,長52m,高2.5m,下底寬1.5m,上底寬0.8m,基礎(chǔ)埋深約1m,進一步提高滑坡抗滑力,保證了滑坡整體穩(wěn)定性。
(3)在滑坡周界外圍修建斷面尺寸為0.6m×0.6m截水溝,同時恢復(fù)防汛公路內(nèi)側(cè)被破壞的排水溝,并在滑坡體前緣設(shè)置滲溝疏干,保證山坡坡面地表水排泄,排出滑坡體外。
(4)在防汛公路至滑坡后緣段整平地表,填塞滑坡裂縫,夯實松動地面,避免地表水直接入滲滑裂面,以防遇上連續(xù)性暴雨天氣再次造成滑坡地質(zhì)災(zāi)害。
(5)在滑坡坡頂及中部道路設(shè)置沉降位移長期觀測點和抗滑樁樁身位移觀測點,觀測邊坡動態(tài)變化;并對滑坡周圍進行定期巡查,禁止所有影響滑坡土體穩(wěn)定的工程開挖及施工等。
(1)該滑坡為一典型的牽引式滑坡,發(fā)生滑坡的內(nèi)因主要為地形地貌、地層巖性、邊坡巖土體特性等,外因主要有大氣降水以及人類工程活動等。防汛公路滑坡形成主導(dǎo)因素是開挖坡腳,從屬因素是工程地質(zhì)條件,誘發(fā)因素主要是連續(xù)的強降雨作用。
(2)滑坡體前緣形成臨空面,破壞了坡體原有的應(yīng)力狀態(tài),在大氣降水等外界條件的影響下,雨水滲入土體,降低土體的抗剪強度,坡體不穩(wěn)定,隨后滑坡后部在前緣的牽引下發(fā)生變形,即為常見的牽引式滑坡[7]。
(3)滑坡治理設(shè)計中,根據(jù)滑坡特點并結(jié)合地形條件,可在保護對象下方設(shè)置鋼筋砼抗滑樁,在滑坡體前緣設(shè)置鋼筋砼擋土墻,在滑坡體后緣沿著滑坡周界設(shè)置截排水溝導(dǎo)流地表水,有效提高滑坡體的整體穩(wěn)定性。