张海萍 梁浩
中图分类号: TU753 文献标识码: A 文章编号: 2095-2457(2018)09-0187-002
DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.09.089
0 前言
四川省邻水县合流镇玉河村11组新房子,村民屋后边坡发生变形破坏,边坡表层土体及植被发生滑塌,滑塌土体堆积于村民房屋后,并对房屋造成损坏;边坡上部仍存在未滑塌的土体,在暴雨条件下,可能继续发生破坏,威胁下方村民的生命财产安全。
1 地质特征
1.1 地形地貌
调查区地貌为构造剥蚀丘陵地貌,调查区位于谷丘的上部,地形整体较缓,地形坡度10~25°,调查区内边坡高差约5.0~18.8m,坡度相对较陡,为45~75°。坡体表层土体为第四系全新统残坡积粉质粘土,边坡坡体大致呈梯形,边坡坡顶为斜坡竹林地,边坡坡脚为当地村民的居住房屋。
1.2 地层岩性
根据地面调查,调查区内出露地层主要为第四系全新统人工填土层(Q4ml)、第四系全新统残坡积层粉质粘土和侏罗系中统沙溪庙组(J2s)中厚层状紫红色泥岩,现分述如下:
1)第四系全新统人工填土层(Q4ml)
在调查区内的边坡坡脚民房周边广泛分布,为素填土,黄褐色,干、结构稍密~密实,主要成分为粉质粘土夹砂、泥岩碎块石,块石含量约为20~30%,块石直径2~20cm,局部最大达30cm;其余为粉质粘土,黄褐色,可塑~硬塑状,压缩性中等,无摇震反应。为当地村民修建房屋时回填,回填时间大于20年。土层厚度一般为1.0~2.0m。
2)第四系全新统残坡积层(Q4el+dl)
在边坡坡体及边坡顶部斜坡上广泛分布,为粉质粘土,呈黄褐色,可塑,切口稍有光泽,干强度、韧性、压缩性中等,无摇震反应。局部夹砾石,砾石含量约5~15%,粒径多5~50mm.土层厚度一般约0.5~1.0m。
3)侏罗系中统沙溪庙组(J2s)
出露于边坡中部及边坡西侧。岩性为泥岩:紫红色,泥质结构,中厚层状构造,泥质胶结,主要成分为粘土矿物,局部含砂质结核或团块,抗风化能力较弱。
1.3 地质构造与地震
根据区域地质资料和现场调查,调查区位于邻水向斜南东翼,地层呈单斜产出,出露的地层为侏罗系中统沙溪庙组(J2s)泥岩,岩层产状为285°∠8°,层面结合程度差,地层连续稳定,无断层通过,在距离调查区附近的边坡岩体中发育两组构造裂隙:
LX1:67°∠65°,裂面平直、粗糙,发育间距多3~4m,裂隙宽度多1~2cm,局部地段最宽达5cm,无充填,结合程度差,为硬性结构面;
LX2:132°∠76°,裂面平直、粗糙,发育间距多2~3m,裂隙宽度多2~3cm,无充填,结合程度差,为硬性结构面。
根据中国地震动参数区划图(GB18306-2001)和《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)附录A.0.1的规定,调查区抗震设防烈度为6度,地震动峰值加速度为0.05g。
综上,调查区区域地质构造稳定。
1.4 水文地质条件
调查区内的地下水根据含水介质不同,可分为第四系松散岩类孔隙水和基岩裂隙水。第四系松散岩类孔隙水主要附存于边坡坡体的残坡积粉质粘土中,含水介质为粉质粘土,水源靠大气降雨补给,水量受季节变化较大。基岩裂隙水主要附存于泥岩裂隙中,以垂直径流为主,在低洼地带以泉点或散流的形式排泄。根据本次调查,调查区由于处于边坡地带,且构成边坡的泥岩岩体中裂隙发育,不利于地下水的储藏。因此,调查区内的地下水主要以赋存于粉质粘土中的松散岩类孔隙水为主,水量主要受大气降水的控制,为影响边坡稳定性的主要因素。根据场区附近的建筑经验,调查区内的地下水对建筑材料具微腐蚀性。
2 边坡基本特征及稳定性评价
2.1 边坡规模及形态特征
该边坡位于四川省邻水县合流镇玉河村11组新房子,整个边坡区域大致呈折线分布,边坡可分为AB和BC两段。
AB段边坡坡向为265°,边坡长约40m,为岩质边坡,表层土体厚约0.50~1.00m。坡顶为斜坡,地形较平缓,坡度一般10~15°,坡脚为当地居民的房屋。边坡高度为5~15m,边坡坡角45~50°。边坡已发生变形破坏,边坡坡体表层土体发生滑塌,大量的土体堆积于村民屋后,边坡上部仍有未滑塌的土体,可能继续发生破坏。
BC段边坡坡向为169°,边坡长约30m,为岩质边坡,坡顶为斜坡,坡脚为当地居住村民。边坡高15.0~18.8m,坡度约为75°。边坡表面岩体风化严重,随时发生掉块现象。
若不对该边坡进行防护,边坡继续发生崩塌,将严重威胁下方居住村民的生命财产安全。
照片1 AB边坡全貌 照片2 BC边坡全貌
2.2 边坡结构特征
根据现场调查:整个边坡区域大致呈折线分布,AB边坡主要为岩质边坡,边坡表层分布厚约0.50~1.00m的第四系全新统残坡积粉质粘土,呈黄褐色,可塑状,切口稍有光泽,干强度、韧性、压缩性中等,无摇震反应。下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组泥岩,紫红色,泥质结构,中厚层状构造,泥质胶结,主要成分为粘土矿物,岩体强度低,抗风化能力弱。边坡岩体裂隙不发育,岩体较完整。BC边坡为岩质边坡,岩性为侏罗系中统沙溪庙组泥岩,紫红色,泥质结构,中厚层状构造,泥质胶结,主要成分为粘土矿物,岩体强度低,抗风化能力弱,岩体较完整。
2.3 边坡稳定性评价
根据现场调查,AB边坡为岩质边坡,表层土体厚度为0.50~1.00m,在暴雨后边坡表层土体发生滑塌变形,大量土体堆积于下方房屋后,边坡上部仍残留未滑塌的土体,土体现状处于基本稳定局部~欠稳定状态;在暴雨工况条件下,大气降水瞬间降低土体的力学性质,可能造成土体继续滑塌。边坡坡体岩性主要为侏罗系中统沙溪庙组泥岩,根据边坡赤平投影图1分析,邊坡为顺向坡,无其他不利外倾结构面或外倾结构组合,岩层面为影响边坡稳定性的主控外倾结构面,岩层面倾角平缓,仅8°,因此,边坡为受岩体强度控制的稳定型边坡,边坡岩体较完整,边坡处于稳定状态,但可能产生掉块,边坡岩体破裂角取60°(经验值),边坡岩体类别为Ⅲ类,等效内摩擦角取55°。
BC边坡为岩质边坡,边坡岩性为侏罗系中统沙溪庙组泥岩,根据边坡赤平投影图2分析,边坡为切向坡,无其他不利外倾结构面或外倾结构组合,边坡为受岩体强度控制的稳定型边坡,边坡岩体较完整,边坡处于稳定状态,但可能产生掉块,边坡岩体破裂角取60°(经验值),边坡岩体类别为Ⅲ类,等效内摩擦角取55°。
3 边坡治理工程设计
3.1 防治原则及等级
对本区的边坡,应立足于“安全与经济兼顾”的原则,力求达到事半功倍的效果。根据边坡的形态特征、所处位置、规模大小、稳定性及施工难度等方面综合考虑。由于边坡稳定性主要受雨水影响,土体受雨水冲刷形成局部土溜,边坡防治工作应结合现场实际情况,施工期间及施工后应加强群测群防工作,防治工程等级为三级。
3.2 分项工程布置
1、清除AB边坡坡脚的崩塌土体及边坡坡体的残留土体。(人工清除)
2、修整坡面。
3、本边坡进行锚喷支护,锚杆为M30砂浆全粘结型锚杆,锚杆锚固段长度为3m,锚孔直径91mm,入射角20°,竖向间距2.0m,横向间距2.5m,锚筋为1φ25。面板厚150mm,面板钢筋网为φ8单层双向间距200mm钢筋,C25砼喷射成型,钢筋保护层厚度大于25mm。
4、面板间φ100mm泄水孔上下左右交错布置,纵横间距2.5m,底排高于地面500mm,管后设置500mm×500mm、100mm厚碎石层反滤包,在渗水较严重部位和裂隙较发育部位应优先布置泄水孔;面板伸缩缝间距15~20m,宽25mm,并在坡面横向变化较大部位优先设置;
5、坡脚及坡顶设置截排水沟,截排水沟采用C20混凝土浇筑。排水沟设置可根据现场实际情况进行调整,以便达到最好的排水效果。
6.AB边坡顶部土体按1:1.5进行放坡处理,保持上部斜坡土体稳定。
4 结束语
红层地区农村有大量的小型不稳定边坡,本文以一小型边坡为列,阐述了边坡的稳定性分析方法及治理工程措施,对小型不稳定边坡治理提出了一定理思路。