何文江(江西省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測總站,江西南昌330000)
遂川縣枚江鄉(xiāng)舍上村洲下滑坡穩(wěn)定性分析及防治建議
何文江(江西省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測總站,江西南昌330000)
2010年5月中旬至6月下旬遂川縣枚江鄉(xiāng)突降暴雨,遂川縣枚江鄉(xiāng)舍上村洲下發(fā)生山體滑坡,造成山坡中部出現(xiàn)裂縫,居民房后地面呈鼓丘狀并開裂,個別房屋墻面出現(xiàn)倒“八”縫?;轮苯油{居民區(qū),并且在滑坡后緣坡頂有移動通訊塔?;乱坏┰俅萎a(chǎn)生滑坡,必將對村民安全及移動通訊塔造成嚴(yán)重后果。本文主要分析洲下滑坡穩(wěn)定性,并提出防治措施建議。
洲下滑坡;穩(wěn)定性分析;防治建議
1.1 滑坡的基本特征
遂川縣枚江鄉(xiāng)舍上村洲下滑坡產(chǎn)生的直接原因是降雨和人為挖方所致,20世紀(jì)50年代,在滑坡前緣修建水渠,形成高達(dá)3m的陡立面,在強(qiáng)降雨條件下地表水滲透入殘坡積粘土層中,對全風(fēng)化礫巖起到軟化和潤滑的作用,從而形成巖性以含碎石粘土層為主的表層滑動,引發(fā)上部坡面出現(xiàn)裂縫,形成大規(guī)模的滑坡。
20世紀(jì)50年代發(fā)生的滑坡前緣高程103~105m,后緣高程135~137m,滑坡體東西長77m,南北寬196m,平均厚6.95m,滑面總體坡度21°,主滑方向122°,滑坡體積10.5萬m3,為中型土質(zhì)滑坡。
2010年5~6月強(qiáng)降雨期間,老滑坡體北翼復(fù)活,滑坡體北翼中部出現(xiàn)裂縫,長48m,寬0.05~0.1m,深0.2~0.3m,裂縫高程127m,滑坡前緣呈鼓丘狀,本次滑動的坡體東西長53m,南北寬64m,厚2.0~10.0m,滑面坡度26°,主滑方向122°,體積2.3萬m3,潛在滑動規(guī)模為105000m3,此次滑動造成個別房屋開裂,裂縫寬度約0.02~0.03m。
1.2 滑坡物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)
滑體主要由含礫粉質(zhì)粘土組成:為礫巖原地風(fēng)化殘留產(chǎn)物,以褐黃色為主,稍濕,可塑狀。含少量碎石,碎石呈次圓-棱角狀,無分選。
根據(jù)探井揭露,滑坡在西南方向較薄,中部和東北部較厚。
1.3 滑坡滑帶物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)
據(jù)地表調(diào)查及鉆孔揭露,滑帶為含礫粉質(zhì)粘土與強(qiáng)風(fēng)化礫巖層交界面,滑帶物質(zhì)組成同上。
1.4 滑坡成因分析
根據(jù)該地段的地質(zhì)環(huán)境條件和滑坡隱患體情況,其滑坡影響因素初步分析如下:
1.4.1 地 貌
區(qū)內(nèi)屬低丘崗地區(qū),形態(tài)類型為崗地,成因類型為剝蝕、侵蝕。山體坡面坡度17~29°,自然坡面呈凸形,延展性較差,地勢相對高差70m。此種地貌特征,在形成較大臨空面(切坡高度3m的順層陡立面)后,加上誘發(fā)因素(地表水的浸潤,沖刷作用),有利于形成滑坡。
1.4.2 地 層
滑坡體表層殘坡積粉質(zhì)粘土,平均厚6.95m,滑坡體后緣厚9.9~14.4m。下伏基巖為一套較破碎的強(qiáng)風(fēng)化礫巖,其抗風(fēng)化能力較弱,巖層風(fēng)化強(qiáng)烈,強(qiáng)風(fēng)化帶巖石呈薄片狀,碎塊狀;底部基巖為中風(fēng)化礫巖。節(jié)理面較發(fā)育,節(jié)理面產(chǎn)狀150°∠80°,與滑坡形成順向,易導(dǎo)致坡體失穩(wěn),產(chǎn)生滑坡現(xiàn)象。
1.4.3 降雨因素
汛期突發(fā)的強(qiáng)降雨或連續(xù)降雨是滑坡形成的直接誘發(fā)因素。降雨對滑坡發(fā)育形成的激發(fā)作用主要表現(xiàn)為三個方面:①地表水滲入坡體后在某一局部形成較高的水頭,從而在坡體內(nèi)造成較高的孔隙水壓力,增強(qiáng)了坡體的下滑能力;②雨水滲入坡體所造成的地下水浮力,降低了滑體自重所產(chǎn)生的巖土抗滑摩擦阻力;③滲入坡體的雨水通過滑動面上巖土的軟化性能和水解性能,降低了滑動面巖土的抗剪強(qiáng)度,有利于坡體的滑動。
1.4.4 人為因素
山體坡腳的開挖,人為破壞山體的原有平衡狀態(tài),是滑坡的形成的直接因素。
2.1 穩(wěn)定性分析方法與模型
2.1.1 計算模型
選取一條剖面進(jìn)行穩(wěn)定性分析,剖面線與主滑方向基本平行。基本假定如下:
(1)沿橫斷面方向取1m寬的土條作為計算的基本斷面,不計兩側(cè)摩阻力;
(2)滑坡體每一分條假定為整體滑動;
(3)滑坡體推力的作用方向平行于滑動面;(4)推力的應(yīng)力分布為矩形。
2.1.2 計算方法
由于其滑面呈近圓弧的折線形,因此采用折線滑動法(傳遞系數(shù)法)計算滑坡穩(wěn)定性系數(shù)。折線滑動法(傳遞系數(shù)法)計算公式如下:
式中:
Fs——滑坡穩(wěn)定性系數(shù);
ψi——傳遞系數(shù);
Ri——第i計算條塊滑體抗滑力(kN/m);
Ti——第i計算條塊滑體下滑力(kN/m);
Ni——第i計算條塊滑體在滑動面法線上的反力(kN/m);
ci——第i計算條塊滑動面上巖土體的粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(kPa);
φi——第i計算條塊滑帶土的內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值(°);
li——第i計算條塊滑動面長度(m);
αi——第i計算條塊地下水流線平均傾角,一般情況下取浸潤線傾角與滑面傾角平均值(°),反傾時取負(fù)值;
Wi——第i計算條塊自重與建筑等地面荷載之和(kN/m);
θi——第i計算條塊底面傾角(°),反傾時取負(fù)值;
PWi——第i計算條塊單位寬度的滲透壓力,作用方向傾角為αi(kN/m);
i——地下水滲透坡降;
γW——水的容重(kN/m3);
Viu——第 i計算條塊單位寬度巖土體的浸潤線以上體積(m3/m);
Vid——第 i計算條塊單位寬度巖土體的浸潤線以下體積(m3/m);
γ——巖土體的天然容重(kN/m3);
γ′——巖土體的浮容重(kN/m3);
γsat——巖土體的飽和容重(kN/m3);
Fi——第i計算條塊所受地面荷載(kN)。
其余符號意義同上式。
2.2 計算工況
根據(jù)各滑坡的形態(tài)和結(jié)構(gòu)特征、變形機(jī)制及穩(wěn)定性,確定2種工況進(jìn)行穩(wěn)定性計算(表1:計算工況統(tǒng)計表)。
表1 計算工況統(tǒng)計表
2.3 穩(wěn)定性評價標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)洲下滑坡體變形特征及目前滑體所處的狀態(tài),結(jié)合穩(wěn)定性計算結(jié)果,可以將滑坡穩(wěn)定性評價標(biāo)準(zhǔn)劃分如下:
(1)Fs<1.0不穩(wěn)定
(2)1.0<Fs<1.05欠穩(wěn)定
(3)1.05<Fs<1.15基本穩(wěn)定
(4)Fs>1.15穩(wěn)定
2.4 穩(wěn)定性分析與評價
分別按自重和自重+暴雨兩種工況對滑坡剖面進(jìn)行穩(wěn)定性計算;本次選取代表性B-B′計算結(jié)果(見表2~3、圖1)。
圖1 剖面穩(wěn)定性計算
表2 剖面穩(wěn)定系數(shù)計算結(jié)果(自重)
表3 剖面穩(wěn)定系數(shù)計算結(jié)果(自重)
(1)該滑坡在多次滑動后形成含礫粉質(zhì)粘土為主的?。ㄒ唬┬突?,危害等級為中型;
(2)滑坡體現(xiàn)狀變形破壞方式以土質(zhì)滑坡為主;
(3)穩(wěn)定性分析與計算結(jié)果表明,滑坡仍處于蠕滑階段,隨時有可能發(fā)生再次滑坡,因此,應(yīng)盡快采取工程措施對滑坡進(jìn)行治理;
(4)滑坡治理方案為滑坡前緣設(shè)置擋土墻或抗滑樁;在滑坡體后緣外圍或滑坡體內(nèi)設(shè)置地表排水系統(tǒng)。
[1]肖智彪,聶建中.江西省遂川縣枚江鄉(xiāng)舍上村洲下滑坡治理勘查報告.江西省勘察設(shè)計研究院,2011(12).
[2]何文江.江西省遂川縣枚江鄉(xiāng)舍上村洲下滑坡治理工程方案設(shè)計.江西省勘察設(shè)計研究院,2012(03).
P618
A
2095-2066(2016)36-0110-02
2016-12-12