陳煉
華東冶金地質(zhì)勘查局811地質(zhì)隊(duì) 安徽 滁州 239000
滑坡等地質(zhì)災(zāi)害勘察、評價(jià)與治理對地質(zhì)災(zāi)害的防治規(guī)劃、國土資源的合理開發(fā)及地質(zhì)環(huán)境的妥善保護(hù)具有重要意義。通過對地質(zhì)災(zāi)害的勘察與分析,是確定合理的治理方案的前提,同時(shí)為以后的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警、防治等工作提供了科學(xué)的依據(jù)[1]。
擬建場地位于滇西橫斷山脈,地形高差大。滑坡區(qū)場地北高南低,滑坡區(qū)北側(cè)居民區(qū)地基高程1871m左右,滑坡后緣高程在1841~1845m,滑坡前緣為鰺魚河,河面寬約10~20m,水深0.2~1.2m,勘查期間水位高程約為1779.80m?;聟^(qū)場地具體關(guān)系圖詳見圖1。
勘察區(qū)總體地貌屬中山區(qū)構(gòu)造剝蝕地貌,斜坡溝谷地形,總體地勢北高南低,高程介于1780m~1862m,相對高差82m。原始地形坡度35~45°,坡面局部開墾為村民耕地。
該滑坡體邊界明顯,平面上呈“扇形”,規(guī)模較大,其主滑方向224°,滑坡區(qū)域現(xiàn)狀地形呈斜坡、陡坎狀。斜坡坡角約為25°~45°。前緣坡腳高程為1785m,后緣高程約為1835m,相對高差為50m?;w總面積約0.0043km2,厚為3.9~12.5m,平均埋深約8.2m,體積約4萬m3,屬典型推移式中層土質(zhì)滑坡(見圖2)。
圖2 滑坡全貌圖
泥巖(E)為勘查場地下伏基巖,主要礦物成分主要為黏土礦物,局部夾少了石英顆粒,泥質(zhì)結(jié)構(gòu),中厚-厚層狀構(gòu)造。具體描述如下:
(3)強(qiáng)風(fēng)化帶:灰黃色,節(jié)理裂隙發(fā)育,局部見泥化現(xiàn)象。巖體完整性極差,鉆探巖芯多呈碎塊狀、土柱狀;層厚1~2m,巖土基本質(zhì)量等級為Ⅴ類。
(4)中等風(fēng)化帶:灰色,深灰色,巖體部分礦物蝕變,巖質(zhì)軟,錘擊聲啞、易斷裂,巖體完整,鉆探巖芯多呈柱狀、長柱狀,巖土基本質(zhì)量等級為Ⅳ類[2]。
(1)地表水
勘察區(qū)屬中山構(gòu)造剝蝕地貌,斜坡地形,地勢相對較高,屬干旱-半干旱區(qū)。地處斜坡地段,滑坡體內(nèi)及后緣未見地表水分布。此外滑坡西側(cè)發(fā)育一條“V型”沖溝,溝深約1~4m,寬約2~8m,近南北走向,勘查期間未見有地表水體分布,雨季時(shí),可能形成暫時(shí)性流水,對場地有一定影響。
(2)場地地下水條件
場地地下水類型為孔隙潛水,其含水介質(zhì)為第四系含碎塊石粉質(zhì)黏土層,水位高程介于1818.89~1836.74m。該地下水在滑坡后緣,形成的陡坎邊坡底部以下降泉的形式出露于地表。主要受大氣降雨及后緣基巖裂隙水沿土石孔隙徑流補(bǔ)給。
(1)滑帶土
分布于含碎石粉質(zhì)黏土和下伏強(qiáng)風(fēng)化地層接觸界面,根據(jù)鉆探巖芯揭露,滑帶土為軟弱帶,巖芯軟、含水量較高,呈可塑狀,手捏有較強(qiáng)的滑膩感,局部鉆孔巖芯見有光滑滑動面。滑帶土整體強(qiáng)度較低,巖體縱向及橫向變異性大,尤其是受地下水浸泡作用影響下,極易產(chǎn)生滑移。
(2)滑床
滑床為泥巖地層,經(jīng)鉆探揭露顯示:該層風(fēng)化作用強(qiáng)烈,節(jié)理裂隙發(fā)育,巖體破碎。大氣降雨形成的地下水極易沿層面或坡面徑流,造成土層與風(fēng)化帶附近土體飽水形成潛在軟弱滑面。但隨著深度的增加風(fēng)化程度逐漸減弱,巖體的強(qiáng)度、完整性逐漸升高。
通過對滑坡的勘查工作,分析該滑坡體的形成歷史及演化機(jī)制,與地形地貌、地層巖性、地下水、降雨等各種內(nèi)在因素和外在因素的影響下,導(dǎo)致滑坡的形成,其中降雨和地下水是滑坡形成的主要誘發(fā)因素,按其成因分類為自然滑坡[3]。
通過對滑坡勘察中采取滑帶土抗剪強(qiáng)度根據(jù)試驗(yàn)測試成果、地區(qū)經(jīng)驗(yàn)、反演相結(jié)合的方法綜合確定,選取主剖面2-2'采用試驗(yàn)測試c值對滑坡體進(jìn)行反算求得φ值。最后綜合確定滑帶土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)見表1:
表1 滑帶土抗剪強(qiáng)度綜合取值表
根據(jù)該滑坡滑移變形特征及地區(qū)經(jīng)驗(yàn),滑坡穩(wěn)定性計(jì)算分以下三種工況:①工況Ⅰ:自重;②工況Ⅱ:自重+暴雨, 按滑坡體全部飽和計(jì)算;③工況Ⅲ:自重+地震(7度,地震動峰值加速度值為0.10g)。根據(jù)滑坡穩(wěn)定性計(jì)算公式
式中:
式中:
ψj—第i塊的剩余下滑力傳遞至第i+1塊時(shí)的傳遞系數(shù)(j=i),
Wi—第i條塊的重量(kN/m);
ci—第i條塊內(nèi)聚力(kPa);
Φi—第i條塊內(nèi)摩擦角(°);
Li—第i條塊滑面長度(m);
αi—第i條塊滑面傾角(°);
βi—第i條塊地下水線與滑面的夾角(°);
A—地震加速度(重力加速度g);
Kj—穩(wěn)定系數(shù)
滑坡剩余下滑推力計(jì)算公式
Pi=Pi-1ψ+KS*Ti-R1i滑坡推力計(jì)算的模型如圖3所示:
圖3 滑坡推力計(jì)算模型
其中:
傳遞系數(shù):ψ=Cos(ai-1-ai)-Sin(ai-1-ai)*tanφi
下滑力:Ti=Wisinαi+Acosαi
抗滑力:Ri=(Wi(cosαi-Asinαi)+CiLi
Pi—第i條塊推力(kN/m)
Pi-1—第i條塊的剩余下滑力(kN/m)
Wi—第i條塊的重量(kN)
ci、ψi—第i塊的內(nèi)聚力(kPa)及內(nèi)摩擦角(°)
Li—第i條塊長度(m)
ai—第i塊的滑面傾角(°)
A—地震加速度(重力加速度g)
Ks—設(shè)計(jì)安全系數(shù)
經(jīng)計(jì)算,其結(jié)果詳見表2
表2 穩(wěn)定性計(jì)算成果
上述計(jì)算結(jié)果表明:滑坡在天然工況Ⅰ下處于欠穩(wěn)定狀態(tài),安全儲備嚴(yán)重不足;在自重+暴雨工況Ⅱ以及自重+地震工況Ⅲ下處于不穩(wěn)定狀態(tài),極易產(chǎn)生滑動[4]。
根據(jù)防治并舉,消除隱患;設(shè)計(jì)合理、安全可靠的原則。因地制宜,安全經(jīng)濟(jì),正確施工。
根據(jù)本項(xiàng)目實(shí)際情況及區(qū)域設(shè)計(jì)施工經(jīng)驗(yàn),選擇后緣削坡減載+前緣設(shè)置抗滑樁支擋+周邊設(shè)置截排水設(shè)施的綜合治理措施。具體如下:
(1)削坡減載按分臺階設(shè)計(jì),坡率為1∶1.25~1∶1.5,坡面采用格構(gòu)+綠化作為護(hù)坡措施;
(2)抗滑樁采用鋼筋砼樁,設(shè)于滑坡前緣,樁身截面采取1×2m,樁長可根據(jù)滑動面埋藏面深度合理確定;
(3)截排水設(shè)計(jì)時(shí),宜考慮坡體內(nèi)排水以及滑坡體外緣截排水措施,建議在放坡每個(gè)平臺底部設(shè)置排水溝,在換坡體周邊依地勢設(shè)置環(huán)形截排水溝,坡體內(nèi)排水溝與兩側(cè)截水溝順勢銜接形成可靠的綜合排水系統(tǒng)。
通過對該滑坡工程的巖土工程勘察,使我更深一層次的理解與體會:
(1)滑坡類的勘察應(yīng)通過區(qū)域地質(zhì)資料的收集與調(diào)查、地形測繪、鉆探、原位測試及室內(nèi)試驗(yàn)等勘察方法,才能達(dá)到勘察的目的與要求。
(2)根據(jù)實(shí)際情況及區(qū)域設(shè)計(jì)施工經(jīng)驗(yàn),合理選擇計(jì)算工況及計(jì)算參數(shù)是合理選擇治理方案的根本。