邵 平, 李興熠
(1.湖南省地質礦產勘查開發(fā)局四○二隊,湖南 長沙 410000; 2.湖南省交通規(guī)劃勘察設計院有限公司,湖南 長沙 410000)
某集鎮(zhèn)中心后山受特大暴雨作用,發(fā)生初次滑動,形成2條主要縱向裂縫及多條橫向裂縫,之后滑坡規(guī)模和滑動程度不斷擴大,每逢雨季遇暴雨時,滑坡前緣小型崩滑現象時有發(fā)生。隨著滑坡前緣的破壞,滑坡整體的穩(wěn)定性趨于惡化,嚴重威脅著坡體下居民的生命財產安全。
該滑坡屬構造剝蝕低山丘陵地貌,地表植被覆蓋較好。滑坡縱向上后緣及中部坡度稍緩,前緣陡峭呈凸狀,坡腳因人工開挖呈陡崖狀,坡度達60°以上。前緣為集鎮(zhèn)街道,高出河水面約5 m。該滑坡由H1滑坡和H2滑坡組成。
H1滑坡位于坡體東側,滑坡平面形態(tài)呈簸箕型,主滑方向為SE96°。滑坡后緣高程約248.70 m,前緣高程約218.00 m,相對高差約33.90 m,平均坡度約36°。面積2 854 m2,滑坡體平均厚約5.0 m,體積約14 270 m3,為小型土質滑坡?;律习l(fā)育有長度不一的裂縫及表層錯斷臺階,滑坡整體處于變形階段。
H2滑坡位于坡體東側,平面形態(tài)呈簸箕型,主滑方向為S180°?;潞缶壐叱碳s242.50 m,前緣高程216.46 m,相對高差約26.04m,平均坡度約46°。面積674 m2,滑坡體平均厚約2.6 m,體積約1 752 m3,為小型土質滑坡。H2滑坡上分布有多處小型崩滑,滑坡整體處于變形階段。
H1滑坡變形特征主要表現在前緣崩滑、中前部小型拉張裂縫及中后部小型錯斷臺階三方面。從滑坡的整體變形特征來看,H1滑坡為小型牽引式土質滑坡,現處于蠕動變形階段,未形成貫通性滑面,可能沿巖土分界面發(fā)生整體滑動。H2滑坡變形特征主要表現在前緣崩滑,表層巖土體在暴雨作用下發(fā)生滑動。從滑坡的整體變形特征來看,H2滑坡為小型牽引式土質滑坡,現處于蠕動變形階段,未形成貫通性滑面,可能沿巖土分界面發(fā)生整體滑動。
滑體可細分為兩層;一層為粉質黏土(Qdl+el)①,黃褐色-紅褐色,稍濕,硬塑-可塑,結構較松散,韌性及干強度性中等,層厚0.6~2.0 m;二層為粉質黏土(全風化)(Qdl+el)②,紅褐色-黃褐色,硬塑,手捏易碎,韌性及干強度較低,層厚1.3~4.5 m?;瑤榛瑤?Qdel)③,紅褐色-黃褐色,稍濕-濕,可塑,主要為粉質黏土,夾少量強風化砂質板巖碎屑,韌性及干強度中等,層厚0.1~0.4 m?;矠檎鸬┫到诮M第三段(Zaj3)砂質板巖,巖層產狀100°∠43°,可細分為兩層:一層為強風化砂質板巖(Zaj3)④1,黃褐色、紅褐色,碎塊狀結構,節(jié)理、裂隙極為發(fā)育,巖體破碎,巖芯呈碎屑狀-碎塊狀,為極軟巖,層厚2.2~6.2 m;二層為中風化砂質板巖(Zaj3)④2,灰褐色-青灰色,層狀結構,節(jié)理裂隙發(fā)育,屬軟巖,巖石基本質量等級Ⅴ級,RQD一般為10~30。
該集鎮(zhèn)中心H1滑坡和H2滑坡的形成機制十分相似,均為前緣崩滑逐步向后牽引發(fā)展,中后部裂縫發(fā)育,最終形成貫通性滑面而發(fā)生整體滑動?;卢F階段宏觀變形特征較明顯,局部崩滑、拉張裂縫及錯斷臺階等微地貌特征十分發(fā)育,綜合分析該滑坡尚未形成貫通性滑面,整體處于蠕動變形階段。該集鎮(zhèn)中心滑坡的形成受巖土體性質及地形條件等因素控制,而降水入滲、削坡建房等人類工程活動則是影響滑坡穩(wěn)定性的主要因素。
滑坡穩(wěn)定性分析滑面抗剪強度指標c、Φ值及其他物理力學指標的選取需要根據室內試驗、反演分析、工程類比及參考地區(qū)經驗綜合確定,取值見表1。
表1 滑坡穩(wěn)定性計算參數綜合取值表
本次勘查在滑坡縱向上布置了4條實測剖面,選取各個剖面進行穩(wěn)定性計算。折線形滑面采用傳遞系數法進行計算,滑坡各剖面穩(wěn)定系數見表2。
表2 滑坡穩(wěn)定性計算結果表
綜合分析現場勘查資料,該集鎮(zhèn)中心滑坡現階段宏觀變形特征較明顯,局部崩滑、地表拉張裂縫及錯斷臺階等微地貌特征十分發(fā)育。根據滑坡體的變形特征,目前該滑坡在天然狀態(tài)下處于基本穩(wěn)定狀態(tài)的蠕動變形階段,尚未形成貫通性滑面。但在地表水長期入滲影響下,將逐步形成貫通性滑面,在暴雨等因素誘發(fā)下,滑坡變形加劇而處于欠穩(wěn)定-不穩(wěn)定狀態(tài),發(fā)生整體滑動,嚴重威脅該集鎮(zhèn)中心居民的生命財產安全。
通過采用傳遞系數法分別計算滑坡各剖面的穩(wěn)定系數,可以發(fā)現該集鎮(zhèn)中心H1滑坡在天然工況Ⅰ條件下為基本穩(wěn)定狀態(tài),在暴雨工況Ⅱ條件下為不穩(wěn)定狀態(tài),H1坡體在一般工況下為穩(wěn)定狀態(tài);該集鎮(zhèn)中心H2滑坡在天然工況Ⅰ條件下為穩(wěn)定狀態(tài),在暴雨工況Ⅱ條件下為欠穩(wěn)定狀態(tài)?;略诮涤陾l件下,隨著雨水入滲,下滑力增大,抗滑力減小,滑坡穩(wěn)定性將進一步降低。本次滑坡穩(wěn)定性計算已進一步驗證了當前狀態(tài),因此該滑坡亟待治理加固。
滑坡在自然工況下,整體發(fā)展趨勢以蠕動變形為主,局部變形發(fā)育,主要表現為坡體前緣及上部的小型崩滑,整體穩(wěn)定性較好;暴雨工況下,特別是長時間降水情況下,滑坡發(fā)展趨勢以加速變形為主,在地下水影響下最終形成貫通性滑面,發(fā)生整體滑動。
綜合分析前期可研報告、勘查方案及本次勘查成果等資料,結合該滑坡自身特點,最終建議本次治理方案為“分級削坡減載+擋土墻+格構錨桿+坡面綠化+截排水工程”,以達到綜合治理的效果。
(1)削坡減載工程:削坡可以有效減輕滑體自重,降低滑體的整體下滑力。該滑坡由于削坡建房,房屋離坡體很近,H1滑坡施工場地不足,削坡可以有效提供施工場地。
(2)截、排水溝工程:在滑坡周界外5 m修建一條外圍截水溝,在滑坡削坡形成的第一、二、三級平臺及坡底房屋后修建排水溝,兩側與外圍截水溝銜接,在坡體上修建兩條豎向排水溝。在坡度較陡排水溝交匯處設置消能池或落水井,同時修建、完善滑坡前緣排水溝和現有排水系統(tǒng),確保極端氣候下排水系統(tǒng)能及時排走地表積水。
(3)格構錨桿工程:錨桿分為預應力錨桿及非預應力錨桿兩種,全孔灌注水泥砂漿,錨固段位于強-中風化砂質板巖中,格構配合錨桿使用,采用現澆鋼筋砼矩形格構。錨桿格構施工應與削坡交替進行,上一級錨桿格構施工完畢后方可進行下一級削坡。
(4)擋土墻:在一級平臺與現有居民房屋之間設置一道擋土墻。
(5)坡面綠化工程:格構之間裸露坡面采用生態(tài)防護。
(6)監(jiān)測工程:加強滑坡施工期間的監(jiān)測,監(jiān)測頻率應根據施工進度確定。