黄石市文家山路北侧山体滑坡防治

2019-11-14 12:47张潮
中国水运 2019年10期
关键词:挡墙滑坡体排水沟

张潮

摘 要:由于持续降雨,导致黄石市文家山路北侧山体发生数次滑坡,对坡体下方来往人员、车辆的生命财产安全造成潜在威胁。查明滑坡体地质环境条件及其性状特征,分析其稳定性与主要影响因素,在此基础上提出滑坡治理方案,预防地质灾害,保护周边居民生命、财产的安全。

关键词:山体滑坡;稳定性分析;滑坡治理;地质灾害

中图分类号:U216.41+9.1      文献标识码: A      文章编号:1006—7973(2019)10-0116-02

1研究区概况

研究区位于湖北省黄石市湖北师范大学文家山路北侧,地处亚热带边缘,具有大陆性东亚气候特征,市区地表水系发育,沟渠纵横,溪流如网。主要水体为长江、磁湖和青山湖,滑坡区内汇水主要流入治理区北西侧的青山湖,青山湖距离治理区最近不足300m。长江位于本区东侧,最近距离为1.5km。治理区属丘陵地貌,地势北东高中部低,由于湖北师范大学基础建设,对坡体进行了开挖,修筑公路,公路呈近南东至北西向。

治理区地层岩性较简单,据现场实地调查,主要有:第四系人工堆积、残坡积(Qedl)和侏罗系下统武昌组(J1W)组成,其岩性特征由新至老分述如下:

(1)第四系人工堆积:主要分布在文家山路及坡体一侧;主要为沥青路面、挂网喷砼及少量的人工填土;厚度0.2~0.5m。

(2)第四系残坡积(Qedl):由黄褐色粉质粘土夹碎石组成,结构松散,厚度0.2~0.5m。分布于滑坡体坡顶部及坡脚位置。

(3)侏罗系下统武昌组(J1W):主要分布在治理区的南东侧,岩性为薄至中厚层黄色泥质粉砂岩,岩层产状140°∠24°,层厚15~35cm。岩体节理裂隙发育,裂隙一般宽2~5cm,岩体较破碎。

黄石市在大地构造位置上处在扬子准地台下扬子台褶带咸宁~大冶褶断束中,按构造形迹的方向、力学性质及其组合关系,可将本区划分出北西西向构造、北北东向构造、北东东~近东西~北西西弧形构造及北西向构造。治理区位于青港复式向斜东翼,地层倾向西北,倾角25~40°。黄石市基本处在麻城-团风断裂、襄樊-广济断裂和阳新断裂所围限的三角区中,此三条深部断裂都具有活动断裂特征。其中,襄樊-广济断裂与治理区距离稍近,二者相距约30公里。

区内水文地质条件较简单,主要分布第四系残坡积孔隙含水层及基岩风化裂隙含水层,因所处地势高于当地侵蚀基准面,一般情况下透水不含水,但在雨季,降雨渗入,边坡顶部第四系及下部基岩节理裂隙中易渗水,严重影响岩土体稳定性。

根据治理区内岩土体类型、结构、岩性组合及工程地质特征,区内岩土划分两个工程地质岩组:第四系松散岩土类工程地质岩组、碎屑岩类工程地质岩组,前者主要分布勘察区表部,主要为粉质粘土夹碎石,黄褐色,土体结构较疏松,工程力学性质较差;后者为侏罗系武昌组(J1w)薄至中厚层黄色泥质粉砂岩,由于风化蚀变和根劈作用,岩体结构较破碎,节理裂隙发育在三组以上,以密集、交错切割为其主要特征,各组裂隙間距多为10~60cm,密集分布,裂面平直,层与层之间有软弱夹层。受多组裂隙切割,岩体局部因风化强烈呈散体结构,其工程地质性状差。

2滑坡基本特征

滑坡为人工切坡形成的岩质高陡边坡,边坡呈北西至南东走向,总长110m,北侧山体为均为治理;分为人工喷砼护坡段和切坡段(未治理);其中,人工喷砼段长约65m,未治理段45m;边坡下部为浆砌石挡墙,挡墙高1.1m,宽度为0.5m;边坡上坡地未坡面植被较为发育,主要生长灌木和林木。滑坡体位于人工喷砼与切坡段接触部位,平面近似“箕”状,斜坡后缘边界基本垂直于坡向,呈不规则的弧形,主要以后缘边界以中-微风化粉砂岩与强风化粉砂岩接触面为界,局部为碎石土,后缘滑壁明显,呈弧状,滑坡体成分主要以第四系残坡积碎石土及全风化泥质粉砂岩;土石比为6∶4,属浅层土质滑坡。

3滑坡体稳定性分析及评价

3.1模型建立和计算工况

稳定性计算模型主要选取Ⅰ-Ⅰ′剖面为实体,以强风化砂岩与完整基岩的接触面为推测滑面。模型建立如图2。

本次稳定性计算工况、荷载组合选用以下2种工况进行计算:①自重;②自重+20年一遇暴雨(暴雨工况)。

选用《滑坡防治工程勘查规范》(DZ/T0218-2006)推荐的传递系数法对滑坡体稳定性进行计算、比较。该滑坡体为侏罗系系强风化砂岩,其重度根据试验值及现场情况采用加权重度综合取值,天然重度取21.5kN/m3,饱和重度取22.5kN/m3。推测滑面为强风化砂岩与中-微风化粉砂岩分界处,参考地质测绘对滑坡体稳定性的宏观判断,内比邻近地区经验值以及反演推算综合考虑,天然状态下内聚力c=23.6kPa,摩擦角Φ=33.2°;饱和状态下内聚力c=20.1kPa,摩擦角Φ=26.5°。

3.2稳定性分析

稳定性计算统计结果见表1。

根据各种工况组合得出的计算结果评价如下:

(1)在自重(工况1)工况下,边坡稳定系数为1.05~1.15之间,边坡处于欠稳定~基本稳定状态。

(2)在自重+遇暴雨(工况2)工况下,边坡稳定系数为1.00~1.05之间,边坡处于欠稳定状态,安全储备较低,存在滑动变形的可能。

4防治工程设计

本次滑坡防治工程总目标为:通过综合防治,提高边坡的整体稳定性,防止滑坡边坡产生整体大规模变形破坏,以保证生命财产安全。因此,本次滑坡体治理工程,具体方案设计为:坡面削(清)方、钢筋混凝土挡墙、截排水沟、植被绿化。

(1)削(清)方工程:对滑坡体后缘陡坎进行削清方,主要是对边坡面存在的松散破碎岩体、坡顶松散碎块石以及坡脚坠石进行清除,主要采用由上而下,小方量清除方式。

(2)钢筋混凝土挡墙:对原有挡墙进行拆除,修筑直背式钢筋混凝土挡墙,挡墙位于原挡墙位置,设计直背式钢筋混凝土挡墙,长34m,墙身高2.0m,墙顶宽0.6m,底宽1.2m,基础埋深0.5~0.8m,基础必需进入完整基岩0.2m,挡墙采用HR335钢筋骨架。沿墙走向每隔10~15m设置一条伸缩缝,自墙顶做到基底,缝宽20mm,缝内采用沥青麻筋或沥青木板充填。为排除墙后积水,在距地面高0.3m、1.3m墙体上设置两排泄水孔。

(3)截排水沟修复工程:在削方后形成的坡面后缘2~3处,对原截排水沟进行修复,水沟尺寸与原排水沟尺寸一致;水沟宽0.5m,深0.5m,两侧用厚度为24cm的红砖衬砌;修复截排水沟长度为38m,挡墙下部排水沟修复长度与挡墙长度一致。

(4)绿化工程:在削清方地段进行覆土绿化,平均厚度不小于0.5m,分层回填、碾压,密实度不小于92%。按照当地生物生长习性种植灌木、藤类植物及草本植物,相间种植,间距0.3m。藤类植物要求多年生长,长度不小于3m,冠丛不小于20cm。

(5)拆除工程:主要是对滑坡毁损的挡墙进行拆除,上部截排水沟由于清方和坡面整形,原截排水沟需要拆除。

5 结束语

(1)山体滑坡地质灾害,严重威胁当地公路和行人安全,据调查,目前仍时有发生。根据稳定性计算分析,本区边坡岩体在持续降雨、暴雨及风化作用或地震的诱发因素影响下,有可能沿裂隙、软弱夹层面的优势组合面以拉裂坠落式形式发生破坏。

(2)采用坡面削(清)方、挡土墙、覆土绿化、监测治理方案进行防治, 不仅可达到地质灾害防治的效果,同时也美化变形坡体周围的环境,减少水土流失。

基金项目:湖北省地质局基金项目(湖北省地质环境监测项目(黄石地区))

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