王一偉,何 龍,鄭 周

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

周家塝滑坡位于廣元市昭化區(qū)柏林溝鎮(zhèn)助國村8社聚集區(qū)所在的斜坡體上,該滑坡原是一古滑坡,受2021年強降雨影響,周家塝滑坡復活,后緣形成了多條拉張裂縫、斜坡中部發(fā)育多條橫向裂縫,導致部分房屋院壩、房屋結(jié)構開裂,變形跡象十分明顯,一旦災害繼續(xù)變形破壞或變形趨勢增加,將直接威脅滑坡斜坡上方16戶51人的生命財產(chǎn)安全,威脅財產(chǎn)約1 030萬元[1]。本文對周家塝滑坡的發(fā)育特征和穩(wěn)定性進行分析,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),構造較為簡單,屬單斜構造,地層出露為白堊系下統(tǒng)漢陽鋪組淺紫紅色薄-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。滑坡區(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)條件比較簡單,地下水類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,地下水補給來源主要是大氣降水,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)場調(diào)查,周家塝滑坡原為一古滑坡,滑坡整體形態(tài)呈長條狀,該滑坡長約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高差約15～20 m,滑坡整體主滑方向為265°。

2021年雨季后復活,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)構松散,土體物理力學性質(zhì)較差,地表水滲入,導致變形體自重增大,抗剪強度降低,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,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,強風化泥質(zhì)粉砂巖、強風化泥巖,下伏為中風化砂巖或泥巖。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;強風化泥巖和強風化泥質(zhì)粉砂巖發(fā)育裂隙較多,抗剪強度較低,滑坡體易從該層剪出,形成滑動帶。

滑床特征:根據(jù)鉆孔及現(xiàn)場調(diào)查,滑床主要為基覆界面,局部由于強風化泥巖、砂巖的存在,會適當延伸進強風化巖層中,在雨水作用下,物理力學性質(zhì)變低,抗剪強度減弱,最終導致滑坡體在該層滑動。

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)粘土或強風化的砂、泥巖,土質(zhì)細膩,由于粘土賦水性較好,從而形成含水量高、抗剪強度低的軟弱面。

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)場調(diào)查可知,土體結(jié)構松散,有利于地表水入滲,土體物理力學性質(zhì)較差,同時遇水時,導致變形體自重增大,抗剪強度降低,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。

3.2 外在觸發(fā)因素

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

4 滑坡穩(wěn)定性計算及評價

據(jù)現(xiàn)場調(diào)查,旱季時期,雨水較少,滑坡體處于基本穩(wěn)定狀態(tài);雨季時期,在持續(xù)降雨狀況下,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,少部分滑帶位于強風化砂、泥巖中,因此本次計算采用傳遞系數(shù)法[3]。本次計算模型采用剖面計算,編號分別為1-1′～6-6′。穩(wěn)定性計算參數(shù)結(jié)合試驗值、工程類比等多種方式比較,再加上以往勘查經(jīng)驗,進而綜合取值?；路€(wěn)定性系數(shù)和剩余下滑力計算成果見表1。

表1 滑坡穩(wěn)定性計算結(jié)果

根據(jù)相關規(guī)范,穩(wěn)定性評價標準分為不穩(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)場調(diào)查結(jié)果基本吻合,因此治理工程應著重針對保護對象設置。

5 治理工程方案

5.1 總體設計思路

該滑坡受降雨影響明顯,隨著汛期的來臨,在不利工況(暴雨)持續(xù)作用下,變形會持續(xù)加劇,應盡快針對該滑坡開展工程治理,以消除隱患。根據(jù)穩(wěn)定性計算結(jié)果,結(jié)合現(xiàn)場實際情況,提出如下有針對性的工程治理方案:

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

5.2 抗滑樁設計

通過計算主動土壓力和樁后剩余下滑力等參數(shù)[2],綜合對比,本次設計抗滑樁共計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,樁芯混凝土強度等級采用C30砼澆筑,護壁采用C20鋼筋砼;B型抗滑樁為B01～B11,樁長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,樁芯混凝土強度等級采用C30砼澆筑,護壁采用C20鋼筋砼;C型抗滑樁為C01～C12,樁長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,樁芯混凝土強度等級采用C30砼澆筑,護壁采用C20鋼筋砼;D型抗滑樁為D01～D06,樁長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,樁芯混凝土強度等級采用C30砼澆筑,護壁采用C20鋼筋砼?？够瑯妒┕ぴO計見圖2。

圖2 廣元市柏林溝鎮(zhèn)周家塝滑坡治理工程施工設計圖之一3-3′

5.3 院壩修復及裂縫填補

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

5.4 公路路基修復

6 結(jié)語

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惞こ袒顒印Ｍㄟ^傳遞系數(shù)法穩(wěn)定性計算及評價,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)場調(diào)查結(jié)果吻合,滑坡后緣亦是重點治理部位。

據(jù)調(diào)查,該滑坡威脅16戶51人的生命財產(chǎn)安全,在不利工況作用下,易繼發(fā)地質(zhì)災害,應及時采取工程治理。經(jīng)詳細勘查,治理工程設置有:一是在滑坡后緣受損居民房屋前部設置不同類型的埋入式抗滑樁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;二是對受損院壩空洞進行夯實粘土封填,對房屋裂縫采用水泥砂漿封填,修復總面積約為120 m2;三是對公路路基掏空區(qū)域新設一道混凝土路肩擋墻,長度約10 m,墻高1.0 m。