孙健
摘 要:山体滑坡直接影响到人们的生命财产安全,严重影响了当地居民的生产生活。该文通过对圆城寺滑坡进行勘查,然后根据圆城寺环境地质条件、灾害体空间分布特征、变形情况、危害程度以及威胁范围的基础上提出有效的防治工程方案建议,为防治工程方案选择提供科学依据,为防治工程设计提供所需的技术参数。
关键词:圆城寺;滑坡;勘查;治理
中图分类号:P642 文献标志码:A
1 勘查工作
2018年5月9日,在集中降雨、长时间降雨的条件下,圆城寺发生滑动失稳破坏的可能性,须及时对该滑坡进行防护治理。该次勘查通过资料收集、工程测量、综合工程地质测绘、钻孔及采样等多种手段相结合的方式,对灾害体进行勘查工作,查明了圆城寺滑坡的性质、范围、成因机制、发展趋势和危害程度等,获取了有关岩土体的工程特性和物理力学参数,满足了勘查评价及设计要求。
2 自然地理及地质环境条件
2.1 气象
区内属亚热带湿润季风气候,四季分明。多年平均降水量1 016.8 mm,多年月平均降雨量84.7 mm,降水量集中在每年5月~9月,总量达799.4 mm,占全年总降水量的85.6%。
2.2 水文
区内水系发育,主要为嘉陵江水系,嘉陵江主干水系的特征是:河道蜿蜒曲折、曲流发育、流量大、季节分配和年际变化大。勘查区属于嘉陵江水系,灾害点距离嘉陵江主水干系约2.0 km。
2.3 地层岩性
据地勘查,场地分布地层主要有第四系全新统残坡积层(Q4el+dl)、第四系全新统滑坡堆积层(Q4del)、侏罗系上统蓬莱镇组(J3p)。
2.4 地质构造与地震
勘查区在区域构造上属新华夏系第三沉降带,四川盆地东北边缘,位于营山背斜东翼,距离核部约10 km。根据《中国地震动参数区划图》(GB18306—2015),灾害点所在区属设计地震一组,地震动峰值加速度为0.05 g,相应地震基本烈度为VI度,地震动反应谱特征周期值0.35 s。
3 滑坡基本特征及危害对象
3.1 滑坡地貌形态
滑坡位于浅切割丘状低山区,区内覆盖层为第四系松散堆积物,滑坡平面呈舌状,剖面呈多级台阶状,整体地形呈“圈椅状”,利于雨水下渗,并快速向坡脚排泄。滑坡后侧为自然斜坡,局部基岩出露,斜坡稳定性好,坡顶为缓坡平台;滑坡体所在坡体左侧为村民耕地,地形坡度较缓,右侧为坡脊,局部基岩出露,稳定性较好;滑坡前缘为鱼塘开挖形成的陡坎,利于滑坡剪出。
3.2 边界特征
滑坡边界较为明显,其后缘以拉张裂缝为界,左侧以村道为界,右侧以村道边陡坎为界,前缘剪出口位于水塘岸坡边界。
3.3 规模
滑坡平面呈舌状,后缘高程409.10 m~409.60 m,左侧以村道为界,右侧以村道陡坎为界,前缘剪出口为水塘岸坡,前缘高程402.5 m,相对高差约7.0 m,滑坡平均宽度约50 m,顺坡平均长度约24.0 m,平均厚度约4.0 m,滑坡体积约0.50×104 m3,为沿基覆界面发生滑动的小型推移式土质滑坡,主滑方向82°。
3.4 变形特征
主要表现为坡体后缘张拉裂缝、坡体下错及前缘水塘岸坡垮塌等。滑坡变形发生于2018年5月9日,持续降雨后,房屋拉裂、公路下錯,并在坡体形成多条拉张裂缝。
3.5 危害对象
灾害体滑坡的变形破坏已对既有路面、村民房屋及水塘岸坡造成了损坏,若滑坡范围扩大,直接威胁后缘9户44人的生命财产安全,危害程度较大,可能造成的经济损失约500万元。
4 滑坡稳定性分析与发展趋势
4.1 稳定性计算与评价
1)计算方法,采用传递系数法;2)计算工况,该滑坡防治工程级别为Ⅲ级,依据《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ/T0219—2006)的工况要求,考虑在以下2种工况下计算滑坡稳定性,安全系数如下:①工况一:自重(天然),仅考虑滑体自重,安全系数Ks=1.10。②工况二:自重(天然)+暴雨,安全系数Ks=1.05;3)参数选取,根据实验数据及反演计算,滑坡稳定性计算的参数选取如下:①土的重度。所采用的重度值为:天然重度19.8kN/m3;饱和重度20.5kN/m3。②滑带土的物理指标及抗剪强度参数。天然c=8.0kPa,φ=7.5°;暴雨c=7.5kPa,φ=6.8°;4)计算结果,综上所述,对滑坡1-1′~3-3′剖面在工况一、工况二条件下,稳定性系数和推力计算成果统计见表1;5)综合评价,①在工况I(自重)条件下:滑坡整体处于基本稳定状态;②在工况II(自重+暴雨)条件下:滑坡整体处于不稳定状态。
4.2 发展趋势
在强降雨诱发下,随着坡体土体达到饱和,坡体稳定性进一步降低,向临空侧持续卸荷以及地表水的冲刷,前缘可能继续发生滑移,后缘裂缝将进一步增大,加之坡体扰动强烈,抗滑性进一步降低,坡体整体滑动的可能性较大。
5 防治工程建议
通过对滑坡调查及稳定性分析评价,建议对滑坡体采取以下防治方案:A型抗滑桩+桩间板+连系梁+安全防护栏+裂缝封填+梯步。
1)A型抗滑桩:①针对滑坡变形特征,沿滑坡前缘水塘内侧设布设“A型抗滑桩”对坡体进行支挡,治理段总长52 m;②A型抗滑桩,共11根,桩长6 m,嵌固段2.3 m~2.8 m,桩间距为5 m,桩截面尺寸均为1 m×1.2 m,桩身采用C30砼现浇。
2)桩间板:在抗滑桩之间设桩间挡土板:挡土板高4 m,厚0.3 m,宽4 m,嵌入地面稳定土体以下0.5 m,板身采用C30砼浇筑,为了防止水塘蓄水反渗,故桩板墙后不设泄水孔,墙顶预留地表水进水口。
3)连系梁:在抗滑桩桩顶采用连系梁进行连接,总长52.0 m,梁截面尺寸为0.5 m×1.2 m,采用C30钢筋砼结构。
4)安全防护栏:在连系梁顶部设不锈钢安全防护栏,高度1.2 m,长度52.0 m。
5) 裂缝封填:对坡体LF1-LF4采用粉质黏土进行人工封填夯实。
6) 梯步设计:在桩板墙中部设梯步,高度3.0 m,长度2.7 m,宽度1.5 m,采用C20砼浇筑。
6 结论
该次勘查工作主要根据现场调查、测绘、钻探及室内试验成果,采用地质分析和稳定性计算等方法,全面、系统地查明了滑坡的环境地质条件和基本特征。得出如下结论。
第一,滑坡平均宽度约50.0 m,顺坡平均长度约24.0 m,平均厚度约4.0 m,滑坡体积约0.50×104 m3,主滑方向82°,属于小型推移式土质滑坡。第二,该次勘查,查明了滑坡区地质环境条件,滑坡变形特征及其影响因素、危险性及危害程度等。滑坡变形破坏主要是受暴雨、水塘开挖切坡形成较大临空面及后侧道路填方加载的影响较大。第三,通过滑坡稳定性计算表明,滑坡在工况I(自重)条件下,处于基本稳定状态;在工况II(自重+暴雨)条件下,整体处于不稳定状态。计算结果与野外地质调查结论基本一致。第四,对滑坡治理工程拟采用抗滑桩+桩间板+裂缝封填的方案。
参考文献
[1]曲研.地质灾害治理工程施工中边坡稳定问题及滑坡治理方法[J].住宅与房地产,2018(5):195.
[2]刘银辉, 余风.浅析滑坡形成原因及防治措施[M].北京:中原出版社,2007.