■罗昌繁 肖志坚 陈文华
(江西省地矿局赣南地质调查大队 江西赣州 341000)
石城县原生资仓库北侧滑坡变形特征及稳定性分析
■罗昌繁 肖志坚 陈文华
(江西省地矿局赣南地质调查大队 江西赣州 341000)
石城县城原生资仓库北侧滑坡是一个较典型的堆积体滑坡,人工切坡破坏了原始斜坡结构与力学平衡,并在暴雨作用下诱发滑坡形成。滑坡前后缘变形活动特征明显,本文分析了滑坡变形特征和形成机理,并对滑坡稳定性进行了计算分析,在此基础上提出了滑坡治理方案及建议。
石城县原生资仓库北侧滑坡变形特征稳定性分析
滑坡位于江西省石城县琴江镇兴隆村(原县生资仓库)处,地理坐标为:东径116°20′11″,北纬26°02′17″,滑坡区地处亚热带湿润性气候区,雨量丰沛,年平均降雨量为1804.3mm,3、4、5、6四个月为雨季,其降雨量共计1040.1mm,占全年的57.6%。
滑坡勘查区属丘陵地貌,总体地势为南高北低,西低东高。地面高231.6米,山顶高程257米,相对高差15-25米。自然坡度20~25度,植被发育一般,以杂木、灌丛为主。
地层岩性:滑坡区出露的地层主要为第四系人工填土(Q4ml)、以及白垩系赣州组(K2g)。第四系人工填土青灰色,夹土黄色,以人工混凝土碎块及粉质粘土为主,干燥,松散,未固结,层厚0.3-4.7m。白垩系赣州组主要以中风化粉砂质泥岩:紫红色,粉砂质结构,风化程度中等,节理裂隙较发育,岩芯呈短柱状或柱状,块度10-70cm,遇水易软化,曝晒后易干裂,山坡脚下可见该层露头。
地下水:本区地下水主要有松散岩类孔隙水和基岩裂隙水。(1)松散岩类孔隙水:主要为大气降水垂直入渗补给,同时也接受基岩裂隙水的侧向补给,地下水埋藏浅,动态变化受大气降水控制,水位变幅1-2.5m。地下水循环交替作用强烈,途径短,方向基本直交河溪,并以泉的形式排泄于地表。(2)基岩裂隙水:由于红层碎屑岩的构造裂隙和风化裂隙发育,故易接受大气降水补给;在有地表水体(水库、渠道等)的地区也可接受地表水的入渗补给。在丘陵和岗地区域,坡降相对变小,地下水迳流相对缓慢。
滑坡区内主要下伏岩层为白垩系赣州组,从区域地质构造图分析及野外调查,滑坡区内无断裂通过。根据2003年《江西省地震动参数区划工作用图》分析,滑坡区地震动峰值加速度等于0.05g,相应地震烈度为6度。
滑坡变形特征分析:滑坡区整体形态总体呈弧形,滑坡边界较明显。后缘受岩层软弱破碎带控制,后缘高程约249m,滑坡前缘剪出口位于坡脚附近,前缘高程约230.6m。滑坡主滑方向350°,滑坡近南北宽约292m,近东西长118m,滑体平均厚8m左右,总体积约27.6万方,属中型滑坡。 根据滑坡区地表、地物变形迹象的调查及钻孔揭露的地层岩性情况,滑坡体的变形迹象主要表现为:靠近公路的坡脚处出现拱起变形现象,拱起高度10-40cm。前缘坡面受挤压可见多条鼓胀裂缝,裂缝至坡脚部向上延伸1-5m,张开宽1-5cm,裂缝面呈犬齿状。前缘坡体多处出现局部滑塌,坡体后缘出现多条拉张裂缝,裂缝宽约1-6m,深度8-10m,裂缝延伸长40-130m。
滑坡组成分析:(1)滑体:滑坡隐患体的物质组成主要成分为中风化泥质粉砂岩和中风化粉砂质泥岩。滑体平均厚约8m。(2)滑带:该滑坡为牵引式中层顺层岩质滑坡,滑带主要位于岩体软弱破碎层。(3)滑床:滑坡滑床主要为中风化粉砂质泥岩,为极软岩,岩层产状350°∠15°。滑带主要成分为破碎岩体,在长期降雨或短时间雨量较大时,雨水自坡面沿土层中孔隙下渗至滑动面,使滑带岩体饱和、软化,可能导致潜在滑体沿滑动面产生滑动变形。
滑坡成因分析:经勘查成果分析可知,该滑坡为中层牵引式顺层岩质滑坡,产生原因是主要由于人工削坡产生临空面,坡度变陡,造成坡体重心上移,改变了原斜坡的稳定平衡状,并在暴雨工况下加剧了滑坡变形的程度。
分别按自重和自重+暴雨两种工况对滑坡剖面进行稳定性计算根据《滑坡防治工程勘查规范》(DZ/T0218-2006)滑坡稳定状态划分标准,对滑坡隐患体的稳定性状况作出如下评价:
滑坡剖面在自重工况下稳定系数为1.00,处于欠稳定状态,在自重+暴雨工况下稳定系数为0.96,处于不稳定状态。根据对该滑坡的稳定性计算分析,可以看出滑坡目前处于欠稳定状态,但在暴雨影响下,为不稳定状态,产生局部或整体坡体失稳可能性大。一旦发生滑坡,将威胁在建楼盘两处、公路170m及过往车辆人员安全。如果后缘滑坡体发生滑动,形成高陡临空面,将危及后缘村庄房屋10栋,人员40余人。根据滑坡规模,综合判定该滑坡属于中型地质灾害。
(1)该滑坡属牵引式中层顺层岩质滑坡,目前变形趋势明显,坡体前缘出现多条鼓张裂缝,后缘出现三条拉张裂缝,前缘坡体多处出现滑塌,滑坡隐患体规模约27.6万方,属中型滑坡。在自重工况下,滑坡处于欠稳定状态,在自重+暴雨工况下,滑坡处于不稳定状态,可能产生局部或整体失稳。
(2)为防止滑坡发生,避免人民生命财产遭受更大损失,应对石城县原生资仓库北侧滑坡隐患体进行工程治理,建议对滑坡隐患体采取“削坡+抗滑桩+排水”或“削坡+挡土墙+排水”的工程治理措施进行治理。
(3)建议滑体的天然重度取24KN/m3,饱和重度取24.9KN/ m3;滑带的天然抗剪强度C取1KPa,φ取7.7°,饱和抗剪强度C取0.8KPa,φ取7.5°。
(4)建议滑床的承载力特征值:中风化泥质泥质粉砂岩的承载力特征值取1890KPa,中风化粉砂质泥岩的承载力特征值取1400KPa。
(5)防治工程基础施工过程中,应加强地基验槽验孔工作,验收合格后方可进行下道工序。
(6)建议避开雨季进行土方开挖和基础施工。
[1]王恭先,徐峻龄,刘光代,等.滑坡学与滑坡防治技术 [M]京:中国铁道出版社2007.
[2] 《滑坡防治工程勘查规范》 (DZ/T0218-2006)2006.
[3] 《建筑边坡工程技术规范》 (GB50330-2013).
[4]《地质灾害防治工程勘察规范》 (DB50143-2003).
[5]石城县原生资仓库北侧滑坡治理项目地质灾害勘查报告 [R]2014.
P642[文献码]B
1000-405X(2015)-11-317-1
罗昌繁(1989~),男,毕业于中国地质大学(北京),岩土助理工程师,研究方向为地质灾害勘察设计与治理。