吕杰,李洁
(四川省煤田地质局一三七,四川 达州 5006)
2008年“5.12”地震后的第一个雨季,即8月,岳池县秦溪乡龙王庙村同期新生了3个小型滑坡(即滑坡Ⅰ、滑坡Ⅱ、滑坡Ⅲ),呈阶梯状发育,发育间距5~45m(如图1所示),总体形成了一个滑坡群。近年来,该滑坡群均处于均匀蠕动变形期,在雨季处于欠稳定状态。威胁着滑坡体下部28户116人的生命财产安全,潜在经济损失约300万元。
滑坡群位于低山深丘区单面斜坡上,斜坡总体呈后缘陡崖前缘冲沟的折线状斜坡地形展布,总体坡S83°W。
区内地表水主要为5条纵向冲沟分布,沟体一般较顺直,沟底纵坡一般较大,流通顺畅,其水位涨幅主要受大气降水的影响,水量变幅0.1~5.7L/s。
岳池县多年平均降雨量为1064.97mm,年最大降雨量为1367.3mm,降雨多集中于5~9月,其5~9月降雨量之和多年平均为 745.9mm,占多年年平均降雨量的70%。
人类工程活动主要表现为农耕活动,对地质环境及水土保持影响小。
图1 滑坡分布位置图
滑坡群区滑坡体内分布第四系残坡积层粉质粘土转化的滑体土及滑带土,滑床为侏罗系上统遂宁组砂质泥岩夹砂岩。地质构造简单,新构造不发育,地层倾角一般在1°~3°。水文地质条件简单,以第四系孔隙潜水为主,地下水贫乏。
区内地震动反应谱特征周期为0.35s,地震动峰值大多数加速度为0.05g,对应的地震基本烈度值为Ⅵ度,区域地壳稳定。
滑坡Ⅰ位于斜坡中后部,呈后缘陡崖前缘陡坎的地形,上部后缘较陡,滑坡体内呈缓坡平台地形,纵坡坎高1~3m,坡度一般15~30°,横坡变化小。前后缘相对高差42m。滑坡体长40.0~56.0m,宽约220.0~224.0m,面积约10656.0m2,滑体平均厚约6.7m,方量为5.967×104m3,属小型浅层土质滑坡。后缘基岩出露较好,为一岩土界面陡坎,前缘为陡坎地形,陡坎基岩出露较好,局部呈直立状,前缘临空的地形为滑坡提供较好的滑动空间。滑坡Ⅰ为牵引式滑坡,在雨季处于蠕滑变形状态,可能失稳速滑。
滑坡Ⅰ滑体土为粉质粘土,软塑~可塑状,土质较均匀,纵向上呈中部厚,前、后部薄的形态;滑带土为褐灰、黄褐、紫红色粉质粘土,软塑,土质均匀,可以搓成 2~5mm粗的细长土条,粘性极强,韧性中等,可塑性中等,干强度中等,切面光滑,具滑感;滑动面位于与基岩的接触带,滑动面倾角8.4~49.5°,后部略陡;滑床为强风化砂质泥岩。
滑坡Ⅱ位于缓斜坡间的一平台上,纵坡较均匀,后缘、前缘为陡坎地形,地形坡度一般5~15°,较陡处可达25°以上,坎高1~5m不等,横坡变化小。前后缘相对高差21m,滑坡体长74.0~80.0,宽约138.0~152.0m,面积约11165.0m2,滑体土平均厚约3.95m,方量为4.41×104m3,属小型浅层土质滑坡。
滑坡Ⅱ后缘为与滑坡Ⅰ相接的一基岩陡坎,陡坎局部呈直立状。在前缘陡坎处清晰可见岩土界面,并在接触带位置有地下水呈股状或线状流出,前缘陡坎一带滑塌体较为发育。滑坡Ⅱ为牵引式滑坡,在雨季处于蠕滑变形状态,可能失稳速滑。
滑坡Ⅱ滑体土为粉质粘土,软塑~可塑状,土质较均匀,纵向上呈中前部厚、后部薄的形态;滑带土为褐灰、黄褐、紫红色粉质粘土,软塑,土质均匀,手捻滑感强,可以搓成2~5mm粗的细长土条,粘性极强,韧性中等,可塑性中等,干强度中等,切面光滑,具滑感;滑动面为岩土界面,具厚约 0.2~0.4m的贯通饱水带,滑动面倾角10.2~48.1°,后部略陡;滑床为强风化砂质泥岩。
滑坡Ⅲ地形呈阶梯状的缓坡平台,横坡变化小,纵坡起伏较明显,地形坡度一般5°~20°,具多级 1~3m陡坎,稻田、旱地多分布。前后缘相对高差19m。滑体纵向长36.0~54.0m,横向宽约98.0~126.0m,面积约5040.0m2,滑体平均厚约3.2m,方量约为1.613×104m3,属小型浅层土质滑坡。
滑坡Ⅲ后缘为陡坎地形,陡坎局部呈直立状,滑坡前缘陡坎处可见岩土界面,并有地下水呈线状或侵润状产出,表层土体有溜滑现象。滑坡Ⅲ为牵引式滑坡,在雨季处于蠕滑变形状态,失稳速滑可能性小。
滑坡Ⅲ滑体土主要为原坡残积层粉质粘土,软塑~可塑状,土质较均匀,纵向上呈中部厚,前、后部薄的形态;滑带土主要为褐灰、黄褐、紫红色粉质粘土,软塑,土质均匀,手捻滑感强,可以搓成2~5mm粗的细长土条,粘性极强,韧性中等,可塑性中等,干强度中等,切面光滑,具滑感;滑动面为岩土界面的饱水带,厚约0.2~0.4m,滑动面倾角2.4°~50.7°,后部略陡;滑床为强风化砂质泥岩。
各滑坡滑动面特征见如图2。
滑坡体滑体及滑带物理力学参数统计、分析见表1。
表1 滑体土、滑带土试验成果统计表
结合本区已发生的滑坡滑带的抗剪强度参数经验值,天然状态抗剪强度峰值C、φ分别为14~22kPa和8°~12°,饱和状态抗剪强度峰值C、φ值分别为11~16kPa和7°~10°。同时,考虑各滑坡的坡体天然休止角及滑带倾角进行综合取值,由于滑坡滑带土室内试验值和现场勘探所揭示的滑带特征基本吻合,滑坡滑带抗剪强度参数取值采用室内试验值和地区经验值综合取值(表3)。
表3 滑面抗剪强度参数一览表
对滑坡群区3个滑坡体分别选取3~4条剖面,采用传递系数法开展剖面天然状态与暴雨饱和状态工况下的稳定性计算,计算结果见表4。
表4 滑坡稳定性验算及推力计算成果表
经计算,计算结果与现状实际情况相吻合、与定性分析一致,说明各滑动带抗剪强度参数取值合理。
1)该滑坡群区3个滑坡为川东红层地区典型土质滑坡,顺岩土界面滑坡,在天然状态下稳定,而受强降雨影响,在暴雨状态下处于欠稳定,以均匀蠕动状态缓慢滑动变形。滑坡Ⅰ可能形成速滑,叠置于滑坡Ⅱ上,加速滑坡Ⅱ的滑动变形或改变滑动变形形式。
2)采用试验与地区经验分析相结合的方法确定滑坡稳定性定量分析的计算参数是比较合理的。
3)滑坡虽处于同一小范围地区,但因其受地下水浸润影响,受地表水侵蚀影响,而本身滑面形态不一样,滑动面特征参数不一致,但均在地区经验数据范围值内。
[1] 郑颖人,等.边坡与滑坡工程治理[M].人民交通出版社,2007.
[2] 赵学峰.雨水诱发地质灾害的原因分析及预防措施[J].中国水土保持,2005.
[3] 李世海,等.论滑坡稳定性分析方法[J].岩石力学与工程学报,2009.
[4] 柴海峰,等.临界状态下滑坡稳定性分析方法研究[J].长江科学院院报,2013.
[5] 程媛彩,等.多剖面反算滑带土抗剪强度指标的研究[J].岩土力学,2006.
[6] 闫蓉,等.修正的抗剪强度参数可靠度分析方法[J].武汉大学学报(工学版),2005