湖南怀化市中方县蒿吉坪滑坡特征及引发因素浅析

2015-03-10 01:17向前华向锋米德晖
环球人文地理·评论版 2015年1期
关键词:治理

向前华++向锋++米德晖

摘要:蒿吉坪滑坡为—大型老顺层土质滑坡,引发内在因素是残坡积物及含碎石土,其结构松散、渗透性好;外在主要因素是大气降水,其上是集镇,乡政府所在地,人口相对密集,日常取水、排水频繁。根据该滑坡特征和主要引发因素,提出在第一期治理工程的基础上完善屋檐排水沟系统,加固滑坡体前缘支档工程等治理措施。

关键词:蒿吉坪滑坡;引发因素;治理

1 引言

湖南省怀化市中方县蒿吉坪滑坡位于湖南省怀化市中方县北东部,地理位置:东径110°26′25″,北纬27°35′05″,距怀化市区约80km,有公路相通。是蒿吉坪瑶族自治乡政治、经济及文化中心。近来,滑坡频繁蠕动,威胁100户居民及600人的生命财产安全,严重制约瑶族人民建设新农村的步伐。

2 滑坡区地质环境概况

2.1气象条件

滑坡区内属中亚热带季风潮湿气候,四季分明,雨量充沛,历年最大降雨量1700mm,历年最小降雨量1500mm,平均降雨量1600mm,每年3-6月为降雨集中期,降雨量占全年的70%,且多以暴雨形式出现,历年最大降雨强度为130mm/d,50年一遇最大降雨量为83mm/h。历年极端最高气温36℃(1972年7月27日),极端最低气温-14℃(1977年1月13日),平均气温14.2℃。冰冻一般发生在12月至翌年3月,冰冻期为10天。

2.2地形地貌

滑坡区位于雪峰山脉西南段的湖南省西南部,地貌属中低、低山,海拔374.3—588.5m,相对高差214.2m,山高坡陡,切割剧烈,沟深谷窄。

2.3地质条件

滑坡区内出露地层为第四系残积物及滑坡堆积物,震旦系下统南沱组,主要岩性为砾砂质板岩,其砾石大小不一,呈次陵角状,无分选性,岩层无层理、劈理发育。

2.4构造

蒿吉坪滑坡区处于南华准地台轴缘褶皱、安化—黎平深断裂和溆浦—武阳大断裂附近,断层发育,特别是蒿吉坪北东断裂影响严重,褶皱发育,构造线呈NE40—45°展布。

2.5地下水类型

因为滑坡区地下水赋存特点的差异,可将地下水类型分为松散岩类孔隙水与基岩裂隙水。

松散岩类孔隙水:其富水性较好,他的含水介质是因为风化造成的变质的砂、砂砾石和碎土石组成。

岩基裂隙水:主要分布在第四系残坡积物及碎石粘土之下的震旦系下统南沱组含砾砂质板岩构造裂隙之中,富水性比较差。

滑坡区内地下水的补给源主要是大气降水,具有大雨大滑、小雨小滑、无雨不滑的特点。其上是乡政府、集镇及居民100户600人日常频繁取水、排水等,而滑坡区内碎石土孔隙发育,有利于大气降水对其的渗透与补给。

3 滑坡地质灾害的基本特征

3.1滑坡的边界、形态与规模

滑坡前缘为枫潭溪,后缘为滑坡斜坡中部较缘平台,平面呈马蹄状,剖面呈阶梯状,冠标高510m,趾标高470m,纵向长1300m,横向宽200m,面积260000m?,平均滑体厚4m,体积104万m?,为一大型土质滑坡(图1)。

3.2滑坡体特征

表层为人工填土,厚0.1—0.5m;下部为碎石土,碎石直径10—50cm,其间夹含砾粘土,结构松散渗透性好。尤其是当降水充足渗入后,土体逐渐变为塑性,抗剪的强度大大降低,土体的比重增大,上层部分饱水的疏松层与下层部分的基岩为相对的隔水层,接触的界面就容易形成饱水软土滑腻面(带),其粘聚和摩擦力大大降低,上部分土体就很容易沿着这个接触面(带)发生滑动。滑坡前缘受枫潭溪溪水冲刷致前缘临空,加上人类工程活动在坡面形成多级台级,破坏了坡体的稳定性,利于滑坡形成(图2)。

3.3滑带(床)特征

滑坡的滑带为残坡积物及碎石土,碎石含量10%,碎石直径10—50cm,结构松散渗透好,有利于地表水入渗。碎石土与下伏基岩(滑床)南沱组含砾砂质板岩的分界面,具有良好的隔水性。产状倾向50°,倾角35°,与滑床的主滑方向一致,主滑方向为50°剪口位于枫潭溪河床左岸(图3)。

3.4滑坡变形特征

蒿吉坪滑坡曾在100年前大规模滑动,为一老顺层土质滑坡,1973年滑坡后缘出现走向110°的拉张裂缝,裂缝长30m,宽0.1—0.3m,可见深0.5m,其后1979年6月暴雨发生局部蠕动变形,就造成2间房屋被毁,死亡1人的重大灾情。1990年、2000年滑坡再次裂缝变形。2004年5月1日—6日该区普降中到大雨,5月8日在滑坡前部分政府驻地与前缘斜坡上形成放射状鼓胀裂缝,平均裂缝间隔为8-10m,裂缝中有浑水涌出,在滑坡后部形成较宽环形裂缝,地面和房屋开裂现象严重,公路边楼垮塌,尤其是2014年的多次强降雨,滑坡体前缘出现裂缝长40余米,宽0.01-0.05米,滑体前缘人工砌石明显倾斜,滑坡周界5米以外构筑两条截水沟,治理工程泄水量明显减少,滑坡会再次蠕动发生变形,滑坡体表面会出现显著的变形特点,预示蒿吉坪滑坡活动明显加剧,滑动成灾的危险性较大。(见图4、图5、图6、图7)。

4 滑坡引发因素分析

4.1坡面几何形态因素

影响应力布的主要因素是坡面的几何形态,同时地表水的入渗也会受到影响,坡度角则是反映坡面几何形态的主要要素。蒿吉坪滑坡坡面的几何形态总体还是较陡,坡度为35°。该滑坡体是乡政府驻地,也是集镇所在地,滑坡区内人为削坡,坡脚开挖形成了多级台阶,从而造成坡面张力加大,如地表水大量入浸,易形成滑坡。

4.2岩土体物质组成因素

滑坡组成物质表层为第四系残坡积物,下部为碎石土,从岩体结构特征来划分属散松结构类,节理裂隙发育,岩体破碎,节理面充填大量粘土泥,遇水易于膨胀软化。

4.3地表水因素endprint

滑坡体地表水包括大气降水和集镇居民取水及排水,在一定的条件下会产生动水压力和孔隙水压力,使岩、土体和破碎岩石完全饱和,重量增加,同时降低了土体抗剪强度,滑动面磨擦力减小,对透水岩层产生浮托力等。尤其是对滑面(带)的软化作用和降低土体抗剪强度的作用最突出。

4.4人类工程活动

人为削坡平地形成多级台阶,破坏了自然坡体使坡脚丧失了支撑的作用,使坡体受到了扰动,改变了应力分布,原本的应力平衡就遭到了破坏,滑动产生的主要因素除了有岩体物质的组成外,大气降雨(地表水)的入渗和人工切坡是其外在的引发因素。

5 防治对策

在一期治理完成的截、排水沟、屋檐沟、反压坡脚等工程基础上,应尽快尽早进行二期工程治理阻断滑坡引发因素,提高滑坡的稳定性,确保人民群众生命财产的安全。

5.1排水工程

根据滑坡因水而滑,地表水入渗是滑坡的主要引发因素,因此采取完善排水系统为主,结构为辅的治理思路,确保一期治理滑坡周界5m以外筑砌的两条截水沟,汛期畅流,修整完善连通屋檐沟,并进行防渗处理,以防止滑坡体外大量降水进入滑体及防治地表水下渗造成滑带泥化、软化,提高滑坡体的稳定性。

5.2回填顺坡工程

根据滑坡前缘已形成陡立的临空面。因此采取(1)在滑坡前缘溪沟中回填抬升河床至387.38米标高,以起压脚作用,抗阻深层滑动。(2)在溪沟填方下游构筑浆砌毛石坝,以拦挡回填土石,防流水冲刷搬运,保填方程功效。(3)在抬升的河床西岸,滑体下部,构筑浆砌毛石挡土墙,以防表层崩滑和防流水冲刷滑体,使斜坡应力重新分布,达到平衡状态。

5.3护坡挡墙工程

根据滑坡前缘临空比较陡,每到雨季都要受到洪水冲刷淘蚀,加重引张作用,并且引发坍塌。因此,采取必要的技挡措施,在滑坡体前缘建挡土墙支挡不稳定岩体,即在滑坡前缘在抬升的河床西岸,原渠道上滑体下部,构筑浆砌毛石挡土墙,以防表层滑移和防流水冲刷滑体。对坡体中的裂隙、缝、空洞,可用片石填补空洞,水泥沙浆沟缝等以防止裂隙、缝、洞的进一步发展。

5.4滑坡监测

滑坡监测主要是记录和分析,斜坡不同部位各种裂缝发展过程、岩土体松弛以及局部坍塌、沉降隆起活动;各种地下、地面产生变形位移现象;地下水水位、水量、水化学特征;树木倾斜以及各种建筑物产生变形;降雨以及地震活动等外部环境的变化;动物活动发生异常;通过这些工作,取得相关数据和资料,为滑坡预报与灾害防治提供了强有力的依据。

6 结论

蒿吉坪滑坡形成的内在因素是滑坡体由砾砂质碎石土组成,其结构松散、渗透性好,遇水易于膨胀和泥化。外在引发因素一是大气降水,二是人们日常抽水及排水频繁,如遇强降雨或连续降雨大量入渗,会迅速降低滑带的抗剪强度,增大地下水侧压力,是滑坡变形的主要诱发因素。

根据该滑坡因水而滑,地表水入渗是滑坡的主要因素。其一:排除地表水是整治滑坡不可缺少的主要措施。其二:排除地下水:可疏而不可堵。一是引导居民不乱扔垃圾堵塞排水沟,使滑坡体表面修建的排水系统畅通,防止地表水下渗;二是采用回填顺坡和加固护坡挡墙工程,改变坡体与几何形态,对滑坡前缘进行支挡。总之,要彻底根治蒿吉坪滑坡地质灾害,需要尽快尽早进行二期治理,在滑坡上部和下部设置两排抗滑桩。

参考文献:

[1]文晓慧、田丰才等,湖南省怀化市中方县蒿吉坪滑坡地质灾害应急调查报告,湖南省地质环境监测总站,2004.5.30

[2]孔雅茜等,湖南省中方县蒿吉坪滑坡第一期治理工程设计说明书,湖南省地质环境监测总站,2005.5.26

[3]王土天等,主编地质灾害与环境保护,2010.3

[4]杨顺泉等,湖南省地质灾害,2000.4

作者简介:向前华(1963年3月 ),男,汉族,湖南省怀化市溆浦县人,本科,工程师,长期从事地质调查及矿产开发,现从事地质灾害防治工作。endprint

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