王一偉,何 龍,鄭 周

(四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局川西北地質(zhì)隊(duì),四川 綿陽(yáng) 621000)

周家塝滑坡位于廣元市昭化區(qū)柏林溝鎮(zhèn)助國(guó)村8社聚集區(qū)所在的斜坡體上,該滑坡原是一古滑坡,受2021年強(qiáng)降雨影響,周家塝滑坡復(fù)活,后緣形成了多條拉張裂縫、斜坡中部發(fā)育多條橫向裂縫,導(dǎo)致部分房屋院壩、房屋結(jié)構(gòu)開(kāi)裂,變形跡象十分明顯,一旦災(zāi)害繼續(xù)變形破壞或變形趨勢(shì)增加,將直接威脅滑坡斜坡上方16戶(hù)51人的生命財(cái)產(chǎn)安全,威脅財(cái)產(chǎn)約1 030萬(wàn)元[1]。本文對(duì)周家塝滑坡的發(fā)育特征和穩(wěn)定性進(jìn)行分析,并提出治理措施。

1 地質(zhì)環(huán)境條件

1.1 地質(zhì)概況

滑坡區(qū)域位于四川中坳陷燕山寬緩褶皺區(qū),構(gòu)造較為簡(jiǎn)單,屬單斜構(gòu)造,地層出露為白堊系下統(tǒng)漢陽(yáng)鋪組淺紫紅色薄-中層狀泥巖夾泥質(zhì)粉砂巖,巖層產(chǎn)狀為275°∠7°,地層平緩,地表分布有0.2～5 m的殘坡積粘土層?；聟^(qū)域地下巖土體較穩(wěn)定,工程地質(zhì)條件較好。

1.2 水文地質(zhì)條件

滑坡區(qū)域水文地質(zhì)條件比較簡(jiǎn)單,地下水類(lèi)型主要為松散層孔隙水和基巖裂隙水。松散層孔隙水主要貯存于第四系殘坡積松散層孔隙中,主要接受大氣降雨的補(bǔ)給。第四系以粉質(zhì)粘土為主,透水性較差,成為局部含水層,賦存上層形成無(wú)統(tǒng)一的地下水位面的上層滯水,其埋藏深度一般較淺?；鶐r裂隙水賦存于泥巖的裂隙中,地下水補(bǔ)給來(lái)源主要是大氣降水,隨泥巖裂隙下滲后,最終向斜坡下部排泄。

2 滑坡基本特征

2.1 滑坡分布特征和變形特征

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,周家塝滑坡原為一古滑坡,滑坡整體形態(tài)呈長(zhǎng)條狀,該滑坡長(zhǎng)約90 m,寬約250 m,分布面積約為1.5×104m2,滑體厚約2～4.5 m,平均厚度3.5 m,滑坡體規(guī)模5.3×104m3,該滑坡體為小型淺層滑坡。該滑坡體前后緣相對(duì)高差約15～20 m,滑坡整體主滑方向?yàn)?65°。

2021年雨季后復(fù)活,滑坡體后緣變形較明顯,發(fā)育有18條拉張裂縫,其中12條裂縫分布在后緣房屋處(圖1),另有6條裂縫散分布在斜坡中部,裂隙寬度一般在5～50 cm,可見(jiàn)裂縫深度一般在0.5～2 m,裂縫貫通性約為70%。根據(jù)鉆探、探槽工程顯示,該滑坡體目前中后部變形較為明顯,前緣和側(cè)緣變形較少。該滑坡為一自然滑坡,是自然條件(暴雨)原因?qū)е碌幕?土體結(jié)構(gòu)松散,土體物理力學(xué)性質(zhì)較差,地表水滲入,導(dǎo)致變形體自重增大,抗剪強(qiáng)度降低,從而影響土體穩(wěn)定性,表層分布的松散土體為滑坡的形成提供了物質(zhì)基礎(chǔ),該滑坡為推移式滑坡。

圖1 滑坡體的后緣周登明房屋前裂縫和鉆孔中滑帶特征

2.2 滑體物質(zhì)組成及結(jié)構(gòu)特征

滑體物質(zhì)組成:根據(jù)鉆孔揭露,滑坡體由淺至深依次為粉質(zhì)粘土,強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖、強(qiáng)風(fēng)化泥巖,下伏為中風(fēng)化砂巖或泥巖。粉質(zhì)粘土廣泛分布,且普遍較薄,層厚0.4～5.0 m,土體稍濕,切面較光滑;強(qiáng)風(fēng)化泥巖和強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖發(fā)育裂隙較多,抗剪強(qiáng)度較低,滑坡體易從該層剪出,形成滑動(dòng)帶。

滑床特征:根據(jù)鉆孔及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,滑床主要為基覆界面,局部由于強(qiáng)風(fēng)化泥巖、砂巖的存在,會(huì)適當(dāng)延伸進(jìn)強(qiáng)風(fēng)化巖層中,在雨水作用下,物理力學(xué)性質(zhì)變低,抗剪強(qiáng)度減弱,最終導(dǎo)致滑坡體在該層滑動(dòng)。

滑帶:根據(jù)鉆孔土層揭露情況(圖1),滑帶土為黃色的粉質(zhì)粘土或強(qiáng)風(fēng)化的砂、泥巖,土質(zhì)細(xì)膩,由于粘土賦水性較好,從而形成含水量高、抗剪強(qiáng)度低的軟弱面。

3 滑坡影響因素

3.1 內(nèi)在因素

內(nèi)在因素主要受地形地貌和易滑地層影響。該地由于匯水面積較大,再加之巖體結(jié)構(gòu)呈順向坡,因此極易在不利工況作用下(暴雨)發(fā)生推移式的破壞。滑坡物質(zhì)主要為粉質(zhì)粘土,現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查可知,土體結(jié)構(gòu)松散,有利于地表水入滲,土體物理力學(xué)性質(zhì)較差,同時(shí)遇水時(shí),導(dǎo)致變形體自重增大,抗剪強(qiáng)度降低,從而影響土體穩(wěn)定性,因此表層分布的松散土體為滑坡的形成提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。

3.2 外在觸發(fā)因素

外在觸發(fā)因素主要受工程活動(dòng)和降雨入滲影響。工程區(qū)切坡修路建房,會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛灿休^大程度改變,再加之坡體結(jié)構(gòu)呈順向坡,且修建的房屋位于滑坡后緣,相當(dāng)于后緣加載,導(dǎo)致斜坡產(chǎn)生推移式的破壞。降雨沿張拉裂隙入滲后,軟化了砂、泥巖的物理力學(xué)性質(zhì),使其抗剪強(qiáng)度降低,導(dǎo)致斜坡體沿該軟弱面發(fā)生滑移。

4 滑坡穩(wěn)定性計(jì)算及評(píng)價(jià)

據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,旱季時(shí)期,雨水較少,滑坡體處于基本穩(wěn)定狀態(tài);雨季時(shí)期,在持續(xù)降雨?duì)顩r下,滑坡處于不穩(wěn)定～欠穩(wěn)定狀態(tài)。經(jīng)鉆探施工顯示,該滑坡大部分滑帶位于基覆界面,少部分滑帶位于強(qiáng)風(fēng)化砂、泥巖中,因此本次計(jì)算采用傳遞系數(shù)法[3]。本次計(jì)算模型采用剖面計(jì)算,編號(hào)分別為1-1′～6-6′。穩(wěn)定性計(jì)算參數(shù)結(jié)合試驗(yàn)值、工程類(lèi)比等多種方式比較,再加上以往勘查經(jīng)驗(yàn),進(jìn)而綜合取值。滑坡穩(wěn)定性系數(shù)和剩余下滑力計(jì)算成果見(jiàn)表1。

表1 滑坡穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果

根據(jù)相關(guān)規(guī)范,穩(wěn)定性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分為不穩(wěn)定(K<1)、欠穩(wěn)定(1≤K<1.05)、基本穩(wěn)定(1.05≤K<1.15)、穩(wěn)定(K≥1.15)。由表計(jì)算結(jié)果可知,該滑坡后緣部分變形劇烈,前緣和兩側(cè)緣變形跡象較少,與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果基本吻合,因此治理工程應(yīng)著重針對(duì)保護(hù)對(duì)象設(shè)置。

5 治理工程方案

5.1 總體設(shè)計(jì)思路

該滑坡受降雨影響明顯,隨著汛期的來(lái)臨,在不利工況(暴雨)持續(xù)作用下,變形會(huì)持續(xù)加劇,應(yīng)盡快針對(duì)該滑坡開(kāi)展工程治理,以消除隱患。根據(jù)穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,提出如下有針對(duì)性的工程治理方案:

(1)針對(duì)不同剖面計(jì)算出的不同滑坡剩余推力,在房屋前部合適位置設(shè)置不同類(lèi)型的埋入式抗滑樁,為確保當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶(hù)的耕種,樁頂50 cm覆土,以保護(hù)與當(dāng)?shù)丨h(huán)境的協(xié)調(diào);(2)針對(duì)部分農(nóng)戶(hù)房屋院壩變形較為明顯的部分進(jìn)行恢復(fù);(3)針對(duì)部分張開(kāi)度較大、下挫較明顯的裂縫進(jìn)行封填;(4)針對(duì)公路路基局部掏空地段進(jìn)行路基修復(fù),設(shè)置路肩擋土墻進(jìn)行支擋。

5.2 抗滑樁設(shè)計(jì)

通過(guò)計(jì)算主動(dòng)土壓力和樁后剩余下滑力等參數(shù)[2],綜合對(duì)比,本次設(shè)計(jì)抗滑樁共計(jì)36根抗滑樁,其中A型抗滑樁7根,B型抗滑樁11根,C型抗滑樁12根, D型抗滑樁6根。

A型抗滑樁為A01～A07,樁長(zhǎng)9.0 m,嵌固段4.6 m,樁中心距5.0 m,抗滑樁截面尺寸為1.2 m×1.5 m,矩形斷面,樁芯混凝土強(qiáng)度等級(jí)采用C30砼澆筑,護(hù)壁采用C20鋼筋砼;B型抗滑樁為B01～B11,樁長(zhǎng)9.0 m,嵌固段4.3 m,樁中心距5.0 m,抗滑樁截面尺寸為1.0 m×1.2 m,矩形斷面,樁芯混凝土強(qiáng)度等級(jí)采用C30砼澆筑,護(hù)壁采用C20鋼筋砼;C型抗滑樁為C01～C12,樁長(zhǎng)6.0 m,嵌固段2.7 m,樁中心距5.0 m,抗滑樁截面尺寸為1.0 m×1.2 m,矩形斷面,樁芯混凝土強(qiáng)度等級(jí)采用C30砼澆筑,護(hù)壁采用C20鋼筋砼;D型抗滑樁為D01～D06,樁長(zhǎng)7.0 m,嵌固段3.3 m,樁中心距5.0 m,抗滑樁截面尺寸為1.0 m×1.2 m,矩形斷面,樁芯混凝土強(qiáng)度等級(jí)采用C30砼澆筑,護(hù)壁采用C20鋼筋砼?？够瑯妒┕ぴO(shè)計(jì)見(jiàn)圖2。

圖2 廣元市柏林溝鎮(zhèn)周家塝滑坡治理工程施工設(shè)計(jì)圖之一3-3′

5.3 院壩修復(fù)及裂縫填補(bǔ)

對(duì)李鳳雙、周登明兩戶(hù)院壩進(jìn)行修復(fù),修復(fù)總面積約120 m2,修復(fù)步驟如下:(1)對(duì)受損院壩區(qū)域表層混凝土鑿除;(2)對(duì)受損院壩區(qū)域下面的空洞及裂縫采用夯實(shí)粘土進(jìn)行封填;(3)院壩表層采用100 mm厚C15混凝土進(jìn)行封閉。對(duì)滑坡范圍內(nèi)農(nóng)戶(hù)房屋水泥地面出現(xiàn)裂縫的區(qū)域,均采用水泥砂漿對(duì)裂縫進(jìn)行封填;對(duì)滑坡范圍內(nèi)未硬化區(qū)域地表裂縫采用粘土進(jìn)行封閉。

5.4 公路路基修復(fù)

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述,林溝鎮(zhèn)周家塝滑坡是小型推移式滑坡,滑坡體后緣變形較明顯,形成寬5至50cm的18條裂縫,裂縫貫通性約為70%?；轮饕绊懸蛩貫榻涤旰腿祟?lèi)工程活動(dòng)。通過(guò)傳遞系數(shù)法穩(wěn)定性計(jì)算及評(píng)價(jià),結(jié)果顯示滑坡后緣變形劇烈,前緣和側(cè)緣變形跡象較少,與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果吻合,滑坡后緣亦是重點(diǎn)治理部位。

據(jù)調(diào)查,該滑坡威脅16戶(hù)51人的生命財(cái)產(chǎn)安全,在不利工況作用下,易繼發(fā)地質(zhì)災(zāi)害,應(yīng)及時(shí)采取工程治理。經(jīng)詳細(xì)勘查,治理工程設(shè)置有:一是在滑坡后緣受損居民房屋前部設(shè)置不同類(lèi)型的埋入式抗滑樁36根,包括A型抗滑樁7根,B型抗滑樁11根,C型抗滑樁12根, D型抗滑樁6根;二是對(duì)受損院壩空洞進(jìn)行夯實(shí)粘土封填,對(duì)房屋裂縫采用水泥砂漿封填,修復(fù)總面積約為120 m2;三是對(duì)公路路基掏空區(qū)域新設(shè)一道混凝土路肩擋墻,長(zhǎng)度約10 m,墻高1.0 m。