刘 博 赵春涛 路 通
(河北地质大学研究生院)
河北尚义县套里庄乡缸房厂滑坡地质特征及防治措施
刘博赵春涛路通
(河北地质大学研究生院)
对缸房厂滑坡的地质环境特征进行了详细分析,并对缸房厂滑坡的分布范围、规模、稳定性进行了讨论,确认缸房厂滑坡为牵引式滑坡。在此基础上分析了滑坡稳定性和发展趋势,并提出了合理有效的防治措施,供区内滑坡灾害防治参考。
滑坡地质特征防治措施
缸房厂滑坡危险区范围包括滑坡分布区、滑动可能覆盖的区域、坡后土质滑坡变形区及影响范围等,面积约0.9 km2。本研究对该处滑坡的地质特征进行分析,并制定有效的防治措施。
2.1构造和水文地质特征
(2)水文地质特征。缸房厂流域属于东洋河水系,工作区内有西梁河、中梁河经过。中梁河多年平均过境水量为2.0×106m3。河流在雨季时均有洪水通过。勘查区在区域水文地质单元上属于东洋河流域,为地下补给区。工作区内地下水以基岩裂隙水和第四系松散岩类孔隙水为主,水位埋深较浅,西梁滑坡东南侧水井水位2.1 m,前缘水井水位1.2 m,水位季节性变化较大,区内地下水的补给来源主要为大气降水入渗补给,次为河水入渗侧向补给。区内有3条河流穿过,分别为后头沟、西梁河和中梁河,河流内有常年流水。
2.2滑坡基本特征2.2.1滑坡特征
西梁滑坡体主滑方向94°,长420 m,宽310 m,滑体厚0.7~4.5 m,面积约8.5×104m2,滑体体积约34.0×104m3,为土质滑坡。滑坡体南、北侧缘以自然冲沟为界,南侧为西梁河,坡体前缘临空面高度约2 m,最高点高程约1 750 m,前缘高程约1 710 m,高差约40 m,地面坡度约8°,河流冲刷前缘临空面致使滑坡沿轴线方向滑动,前部耕地呈阶梯状陡坎,滑体两侧受雨水及河水冲刷侵蚀,形成陡高临空面,高度2~3 m。中梁滑坡体主滑方向184°,长425 m,宽332 m,滑体厚0.7~4.5 m,面积约12.4×104m2,滑体体积约49×104m3,为土质滑坡,高差约32 m,地面坡度约7°。滑坡体东侧以冲沟为界,冲沟部分地段基岩出露,为第三系汉诺坝组玄武岩。滑坡体前部有人工梯田,且已被开发为耕地,前缘以河道临空面为界,临空面高度约2 m。
2.2.2滑体、滑床和滑带特征
据勘查成果分析,整个滑坡体物质成分主要为粉质黏土和碎石土,结构松散,透水性较好,厚0.3~4.3 m。表层土体碎石含量较高,达25%~40%,碎石主要为风化玄武岩,填充物为粉质黏土。坡体中上部地表分布有较多的块石。滑坡的滑床为黏土,该层黏土为第四系湖积地层,在西梁、中梁滑坡分布广泛,埋深2.2~4.5 m,厚5~25 m,以下为玄武岩,黄褐色—黄绿色,韧性较高,天然含水率较高,土体黏粒(粒径小于0.002 mm)含量大于40%,土质均一,渗透系数较低(垂向渗透系数为(2.69~5.42)×10-7cm/s),透水性差。滑坡滑动带为滑坡底部的黏性土,埋深2.2~4.5 m,该层土遇水后抗剪强度下降。滑坡表层主要为碎石土和粉质黏土,碎石土结构松散,节理裂隙较发育。由于该层土体饱和后黏聚力和内摩擦角显著降低,致使上部土体的稳定性降低,诱发滑坡的产生。
3.1滑坡成因
(1)地形地貌。勘查区属火成岩为主的中山小区,斜坡平均坡度7°~8°,斜坡前缘及两侧坡脚遭受雨水及河道侵蚀冲刷发育为一条冲沟,冲沟发育较快,形成临空面,临空面增加了滑坡体的不稳定因素。
(2)地层岩性。岩性为碎石土和粉质黏土,一般厚2.2~4.5 m,结构松散,透水性强,其下部为黏土,土质均一,透水性差,饱和抗剪强度较低,具膨胀性。
(3)地质构造。滑坡区在地质构造上处于坝上山区的尚义—赤城深大断裂北侧,受断层影响,加快了岩体的风化和软弱带的形成。
(4)降雨因素。随着时间推移,降雨对坡体稳定性的影响逐渐凸显,滑体后缘及两侧的冲沟更有利于降雨入渗,因此暴雨和持续降雨是滑坡发生变形失稳的主要诱发因素。
(5)人文因素。人类工程经济活动对自然地质环境的扰动破坏日益加剧。
3.2滑坡稳定性分析
(1)目前,缸房厂滑坡处于稳定状态,但在暴雨等不利工况下,滑坡可能趋于欠稳定,产生滑塌灾害。
(2)由于河流的侵蚀作用,前缘临空面较高且发展较快,对滑坡的稳定性影响较大。
(3)黏土在缸房厂发育广泛,其工程地质特性较差,在饱水条件下该层土体的抗剪强度明显降低,为缸房厂滑坡产生的主要因素。
(4)滑坡处于地震Ⅵ级区,地震对滑坡稳定性不利,虽西梁滑坡和中梁滑坡在地震工况下处于稳定状态,但前部滑坡区由于河流的侵蚀作用将使得后部土体(变形体)的前缘卸荷,加之地道和人类工程活动的影响,滑坡进一步发展将可能发生失稳危险。
按照“防治并举、消除隐患、设计合理、安全可靠”的原则布置滑坡防治工程。在分析滑坡机理和进行滑坡稳定性计算评价的基础上,提出了挡土墙+排水设施相结合的综合治理方案。应对滑坡实施长期动态监测,在雨季和降雨连绵时段,须进一步加强对滑坡的监测,安排专人对滑坡前缘、陡坎、后壁、塌陷、地下水出露等情况进行巡查。
缸房厂滑坡为中型土质滑坡,滑坡在天然工况和地震工况下处于稳定状态,在暴雨或久雨工况下处于基本稳定状态,滑坡危险区面积约0.9 km2。本研究结合区内勘查成果,对区内滑坡地质特征、成因、稳定性进行了详细分析,并对滑坡防治措施进行了探讨,对于有效治理区内滑坡灾害有一定的参考价值。
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2016-04-06)
刘博(1991—),男,硕士研究生,050000 河北省石家庄市裕华区槐安东路136号。