毕节地区某滑坡地质灾害的稳定性评价及治理方案设计

2018-05-09 06:17郭世兴
世界有色金属 2018年5期
关键词:粉质抗滑桩坡体

郭世兴

(贵州有色地质工程勘察公司,贵州 贵阳 550005)

1 工程概况

毕节地区某滑坡位于一陡坡坡前的稍缓坡地段,该地段地形呈“凹”状,两侧为基岩出露的平行山脊、中部为分布覆盖层的低凹斜坡。受地形条件影响,该地段汇水能力较强,常年汇水冲刷导致“凹”状地形中部的低凹坡体发展成滑坡。

2 地质环境条件

2.1 地形地貌

滑区地形总体南西高北东低,最高点位于滑区南西坡顶、海拔高程1708m,最低点位于滑区坡脚溪谷、海拔高程1510m,地形最大高差198m。滑坡位于剥蚀斜坡坡前缓坡地带,滑坡滑向总体南西——北东[1]。

2.2 岩土组成

根据环境地质调查测绘及钻探揭露,滑区分布地层及岩性自上向下有:第四系(Qel+dl)残坡积粉质粘土、侏罗系下统自流井群(J1z)中厚层状紫红色泥岩,滑区岩土特征如下:①残坡积层粉质粘土(Qel+dl):土黄色,断面粗糙,含母岩风化残屑、残块,干强度中等,韧性较差,基本无光泽,无摇震反应,主要呈硬塑状态。②泥岩(J1z):紫红色,中厚层状,泥质结构,岩体内节理、裂隙较发育,节理面见铁质浸染,具遇水易软化、开挖暴露易加剧风化特点。出露于地势高于滑坡范围的南西侧陡斜坡及滑坡两侧山脊。

泥岩按其风化状态该层分为②-1强风化状态与②-2中风化单元岩体较完整,钻探岩芯主要呈柱状、短柱状夹块状,长时暴露后风化开裂呈饼状,该层的高密度电阻率测试电阻率较高、一般大于30~40欧姆米。

2.3 地质构造

滑区属扬子准地台黔北台隆遵义断拱毕节北东向构造变形区,位于流仓桥向斜南西端北西翼近核部,周边未见全新活动断裂通过,出露地层由新到老有:第四系(Q)、侏罗系下统自流井群(J1z),第四系(Q)覆盖层以粉质粘土为主,侏罗系下统自流井群(J1z)岩性主要为中厚层状紫红色泥岩,岩层倾向北北东、产状10°∠35°。

3 滑坡的稳定性分析及评价

3.1 滑体特征

该滑坡滑体厚5m~10.5m,从各剖面图滑坡形态可看出,滑体在中部较厚、前缘与后缘较薄。滑坡滑体物质主要为粉质粘土,间夹母岩残屑、残块。

3.2 滑移带特征

滑坡范围内土层自顶到底在枯水期均呈硬塑状态,土体未发现软化现象,其下部强风化破碎岩体在雨季降雨时透水能力强,降雨径流通过强风化岩体的同时会逐渐浸润、软化上部的土体底面,从而在第四系粉质粘土底部、强风化泥岩顶部形成滑面。

3.3 滑坡形成因素分析

从地质环境条件、发生时间、诱发因素及变形迹象分析,引起滑坡的主要因素为地形地貌、坡体地层结构与岩性、水文地质条件及气象、人类工程活动等。①滑坡位于坡度较大的斜坡,这种斜坡形态为滑坡的形成创造了有利的空间条件和诱因。②滑区分布的粉质粘土结构松散、强度较低,这种形态的土体为滑坡形成提供了物源基础。③滑坡后缘外侧透水性较强的强风化基岩埋藏较浅或已出露,遇强降雨时受强风化带径流条件的限制,降雨径流通过强风化岩体的同时会对上部土体形成短暂渗透压力,从而加剧滑坡变形。滑坡位于斜坡地带,土体结构松散,降雨汇水无法向坡体以外快速排泄、直接冲刷至坡体继而下渗,后缘坡体汇水沿破碎的强风化岩体带下渗、渗流的同时会逐渐浸润、软化上部的土体底面,导致土体底部软化、抗剪强度降低形成滑面,坡体即发生滑动,降雨是滑坡发生的主要诱因。

3.4 滑坡稳定性计算

(1)公式选择。稳定性计算公式按折线型公式计算,稳定系数K计算公式如下:

其中:K—稳定系数;

Rn—作用于第i块段抗滑力(kN/m);

Tn—作用于第i块段滑动面上的滑动分力(kN/m),出现与滑动面方向相反的滑动分力时,Ti取负值;

(2)计算工况和参数选取。经综合分析本滑坡滑体、滑床岩土体特征,根据最不利剖面2-2‘,选定如下2种计算工况计算评价滑坡稳定性:降雨状态;天然状态。根据应急阶段取样的试验结果如下表。

表1 滑坡土体物理力学参数表

(3)计算结果。根据公式

根据计算结果,两种情况均小于滑坡安全系数,因此需对该滑坡进行治理。

4 滑坡的治理方案设计

在滑坡左侧(ABC段)、公路内侧变形较严重的建筑后侧设置A型抗滑桩,抗滑桩断面尺寸1000×1500mm、间距4000mm,抗滑桩为全埋式抗滑桩;桩顶设冠梁,冠梁尺寸1000×1500mm,冠梁根据现场条件按每15m~20m一段设置伸缩缝。在滑坡中段(CD段)、公路内侧变形较严重的建筑后侧设置B型抗滑桩,抗滑桩断面尺寸1200×1600mm、间距4000mm,抗滑桩为全埋式抗滑桩。滑坡CDE段桩顶以上坡体按1:1.5坡率放坡后进行撒草籽绿化。自坡顶滑坡后缘外侧沿滑坡周边向坡脚设置截(排)水沟,滑坡两侧排水沟沿既有纵向自然冲沟布置,断面尺寸600×700mm;坡体中上部缓坡——陡坡——缓坡坡度转折变化较大的位置设置两道横向截水沟,断面尺寸300×400mm。

图1 滑坡现场总平面图

5 小结

通过对滑坡的稳定性分析评价,将滑坡的计算稳定性评价成果成功的应用到设计中,为滑坡的治理提供了可靠的依据。根据提供的参数,对滑坡采用了抗滑桩+截排水沟的支护形式。滑坡治理成功,取得了重大经济、社会效益。

[1]《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ/T 0219-2006).

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