李国营
摘要:研究区位于岷县职业教育中心后山,距离中心城区约3km,工作区内有县、乡、村硬化公路,对外交通便利;滑坡及不稳定斜坡前缘紧临校区,主要有H1、H1-1、H1-2、H2滑坡、X1不稳定斜坡。本文对滑坡岩土体特性进行详细分析,进而对各滑坡稳定性评价,为滑坡灾害治理及以后的工程建设提供可靠的数据。
关键词:职教中心滑坡;岩土体特性;稳定性;评价;岷县
研究区位于岷县职业教育中心后山,发育的有直接或间接危害对象的灾害体为H1、H1-1、H1-2、H2滑坡四处,不稳定斜坡1处。H1滑坡稳定性较好,其余滑坡稳定性较差。
1.地质特征
研究区根据地层时代可分为三叠系、第四系地层,由于受构造与新构造运动影响,第四系地层分布不连续。区内断裂构造发育,且规模巨大,多为地层和地貌的分界线,所处的大地构造环境以及复杂的地质历史发展演化特点。上覆第四系松散堆积层为中透水层,下伏板岩强风化带为弱透水层,中风化层为微透水层。按照地下水的赋存介质类型、划分为孔隙水和基岩裂隙水两类。
2.岩土体工程地质特征
2.1岩体类型特征
薄—中厚层状板岩岩组:灰色、灰黑色,板状构造,该层较厚,埋深不一,下伏于整个滑坡体。风化深度较大(2m~4m),呈强风化状。主要物理力学性质:天然单轴抗压强度20.1Mpa~22.5Mpa,饱和单轴抗压强度17.0MPa~19.0MPa,干抗压强度29.7MPa~31.2MPa,软化系数0.56~0.63。
2.2土体类型特征
(1)黄土(Q32eo)l:主要为马兰黄土,分布于山体中上部,是构成滑坡体主要物质之一,厚度一般10m~30m。具大孔隙、垂直节理发育,常有剥落、掉土现象,为不良地质工程土体。主要物理力学性质:干容重12.9kN/m3~14.4kN/m3,天然密度1.43g/cm3~1.70g/cm3,天然孔隙比0.838~1.037,液限23.8%~26.4%,粘聚力16.7kPa~19.7kPa,内摩擦角22.69°~24.93°,承载力110kPa~130kPa,湿陷性系数0.001~0.045,属湿陷性黄土。
(2)黃土状土(Q3al+p)l:分布于坡体前缘洮河高阶地平台,厚度小于40m,土质较均一,具水平层理,裂隙较发育,湿陷性差,表层富含植物根系。黄土状土主要物理力学性质:干容重12.5kN/m3~14.8kN/m3,天然密度1.39g/cm3~1.79g/cm3,天然孔隙比0.793~1.123,液限24.7%~27.4%,粘聚力18.8kPa~20.9kPa,内摩擦角28.93°~30.79°,承载力110kPa~130kPa,湿陷性系数0.002~0.025,属湿陷性黄土。
(3)卵石(Q4al+p)l:分布于洮河河漫滩及I级阶地,厚度大于5m,杂色、稍湿~饱和、稍密~中密,主要由卵、砾、砂组成,上部含少量土,砂土质充填,偶含漂石,厚度大,未揭穿,是理想的建筑物持力层。卵石含量65%~70%,中粗砂含量25%~30%;卵石成分复杂,磨圆度较好,局部具架空结构。不均匀系数18~20、曲率系数2.7~3.0,天然容重22kN/m3左右,承载力350kPa~400kPa,E0=22。
(4)填土(Q4m)l:分布于人类活动较强烈的区域,组成物主要为粉土,松散,欠固结,物理力学性质不稳定,建筑性能差,不宜直接作为建筑物持力层。
3.滑坡、不稳定斜坡特征
3.1H1滑坡
属黄土—基岩滑坡,平面呈“长舌”形,地势北高南低,实测后缘高程2468.5m,前缘高程2266.7m,相对高差201.8m,坡面上陡—中缓—下陡,主滑方向154°,纵向长460m,前缘宽185m,后缘宽80m。滑体厚度介于11.0m~30.5m之间,平均厚为19.4m,面积约5.28×104m2,体积约102.5×104m3,按滑体厚度划分,属中层滑坡,按滑体体积划分,属大型滑坡。
滑坡两侧冲沟发育,下切强烈,沟道横断面呈“V”型,底部基本已贯通,局部已塌落成明沟。两沟中下游段沟底基岩出露,地层分界明显,两岸岸坡陡直,并发育有H2滑坡及H1-2、H1-3次级滑坡,向上游沟道逐渐变窄,两岸多发育小型滑塌。滑体前部因地形变陡,坡脚人为削坡强烈,发育H1-1次级滑坡,滑坡后壁临空,不稳定斜坡发育。
(1)H1-1滑坡:属黄土—基岩滑坡,由H1滑休前部次级滑动而成,平面形态呈“簸箕”状,实测后缘高程2356.6m、前缘坡脚2266.7m,相对高差89.8m,坡面坡度30°,主滑方向154°,纵向长131.6m,前缘宽156.9m、后缘宽81.5m。依据勘查成果计算确定,滑体厚度介于7.4m~12.7m之间,平均厚为10.1m,面积约1.53×104m2,体积约15.4×104m3,按滑体厚度划分,属中层滑坡;按滑体体积划分,属中型滑坡。后缘位于H1主滑体中前部,滑体后缘形成有平台,台面被改造为林地,后壁斜坡坡顶高程2356.6m、坡脚2327.4m,高差(坡高)29.2m,坡宽70m,坡度介于55°~60°之间;前缘位于洮河北岸I级阶地接壤部位,坡脚削坡强烈,形成有5~7m的边坡,局部地带滑体出露;沿坡面发育一条纵向冲沟,纵长85m,平均深4.5,断面呈“V”型,坡面呈不规则阶梯状,整体完整性差。
(2)H1-2滑坡:由H1滑休侧向次级滑动而成,平面形态呈“弓”形,滑体纵向东高西低,横向北高南低,沿主滑方向实测后缘高程2334.2.0m,前缘坡脚高程2315.6m,相对高差18.6m,坡面坡度24°~40°,主滑方向256°,纵向长为38m,前缘宽133.9m,后缘宽58.8m,滑体厚度介于2.8m~4.6m之间,平均厚3.95m,面积约0.29×104m2,体积约1.14×104m3,按滑体厚度划分,属浅层滑坡;按滑体体积划分,属小型滑坡。滑坡后缘位于H1滑体之上,后壁高3.6m~4.5m,平均宽58.8m,坡度大于60°以上,前缘位于西沟沟道内,北侧边界向沟道上游156m处,南侧接近沟口。
3.2H2滑坡
属黄土—基岩滑坡,平面形态呈“弓”状,滑体西高东低,沿主滑方向实测后缘高程2337.8m,前缘高程2291.0m,相对高差46.8m,坡面坡度38°~45°,主滑方向76°,纵向长64.5m,前缘宽164.5m,后缘宽99.4m,依据本次勘查成果计算确定,滑坡体厚度介于6.7m~8.5m之间,平均厚为7.6m,面积约0.62×104m2,体积约4.71×104m3,按滑体厚度划分,属浅层滑坡;按滑体体积划分,属小型滑坡。坡面有二次滑动的迹象,位于坡体左后缘一带发育落水洞塌陷区,分布长约94m,平均宽19m,塌陷区下部与滑体重叠。滑坡后壁呈圈椅状,后缘位于X1不稳定斜坡坡顶,滑坡后壁高约2.6m~5.5m,宽约99.4m,平均坡度47°,前缘位于西沟沟道内,北侧边界至中游沟道160m处,南侧位于沟口。
3.3X1不稳定斜坡形态特征
X1不稳定斜坡后缘为缓坡地带,平面呈狐形,台缘不规则,缘下为不稳定斜坡所在地,实测后缘高程2337m,坡脚处高程2273m,相对高差约64m,坡宽132m,坡度40°~55°之间,斜坡左侧至西沟处,右侧以纵向冲沟为界。沿坡面纵向发育两条小型冲沟,并将坡体大致分隔为三段,由东向西,第一段坡面呈梯形,上部宽约25m,下部宽约75m,坡向160°,坡顶及左后缘一带发育落水洞5个,直径3.9m~17.0m不等,可见深度4.3m~6.5m;第二段坡体较小,上下基本等寬,宽度约18m,坡向147°;第三段坡体较大,上下基本等宽,宽度约25m,坡向146°坡体中部发育落水洞出口1处。
4.滑坡、斜坡的稳定性定性评价
职教中心范围内发育的有直接或间接危害对象的灾害体为H1、H1-1、H1-2、H2滑坡四处,不稳定斜坡1处。其中H1-1后壁坡面高陡,地形上不利于坡体的稳定,坡体一旦失稳将对校区也直接构成威胁。滑坡、斜坡稳定性定性评价主要依据“评估规程”中的滑坡稳定性野外判别表进行判别。H1滑坡在自然状态下发生灾害的可能小,在强震或暴雨工况下发生滑动的可能性较小,稳定性好;H1-1滑坡在自然状态下有发生灾害的可能,在强震或暴雨工况下发生滑动的可能性大,稳定性差;H1-2滑坡在自然状态下发生灾害的可能较小,在强震或暴雨工况下发生滑动的可能性大,稳定性较差;H2滑坡在自然状态下有发生灾害的可能,在强震或暴雨工况下发生滑动的可能性大,稳定性较差。X1斜坡在自然状态下有发生灾害的可能,在强震或暴雨工况下发生滑动的可能性大,稳定性较差。
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