石瑞红
(甘肃地质灾害防治工程勘查设计院,甘肃 兰州 730050)
滑坡是自然界中常见的地质灾害,分布广泛、发生频繁,近年来滑坡发生的频率也越来越高,造成的人员伤亡和经济损失也不断加大[1,2]。目前滑坡成为分布最广、发生最频繁、危害性最大的地质灾害类型[3-5]。我国几乎所有的山区和丘陵地区都有滑坡分布,特别是西北地区滑坡灾害更为严重[6],因此对滑坡特征进行研究并提出相应的治理方案具有重要的意义。
2019年7月甘肃省成县持续降雨,诱发一处黄土滑坡,严重威胁坡脚居民98人的生命财产安全。通过现场勘查测绘,结合滑坡特征及稳定性评价结论,提出相应的滑坡治理方案,不仅有利于该滑坡的治理,也将为类似滑坡的治理提供借鉴。
勘查区位于中山中部,微地貌为缓坡,海拔高程1420~1455m,该区为黄土覆盖,坡体较缓,平均坡度为25°,自北向南倾斜,坡面现已改造成台阶状农田和居住区,每级台坎高1~2m。
勘查区出露的地层岩性主要为白垩系砂岩和第四系上更新统马兰黄土,具体为:
1)白垩系砂岩(K1):出露于滑坡前缘陡坎处,青灰色,中细粒结构,层状构造,中厚层状,岩质致密坚硬,节理较发育,岩层产状为350°∠20°。
2)第四系上更新统马兰黄土(Q3eol):广泛分布于勘查区,覆盖于砂岩之上。马兰黄土,呈淡黄色,主要成分为粉土,结构疏松,垂直节理发育,具湿陷性。
勘查区地质构造复杂,位于秦岭东西纬向构造体系和武都山字型构造体系东翼的复合部位。
甘肃省成县某滑坡平面形态呈“簸箕”状,主滑方向为195°,平均坡度为25°。滑坡宽约70m,长约50m,厚约7m,体积为2.45×104m3,该滑坡为一小型浅层黄土基岩接触面滑坡。该滑坡周界清楚,滑坡后缘呈圈椅状,长约40m,后壁高约1m,滑坡前缘至坡脚,如图1~2所示。
图1 滑坡后缘
图2 滑坡前缘
2019年7月持续降雨,导致斜坡发生滑动,滑坡整体变形剧烈,变形迹象主要表现为,滑坡后缘已下错1m左右,后缘拉张裂缝长约20m,宽2~10cm,前缘挤出明显,前缘树木倾斜,前缘简易挡墙已由内倾60°变成直立,简易挡墙已被挤坏,挡墙上产生水平剪切裂缝,裂缝长3m左右,已向外错处3~5cm,如图3~4所示。
图3 后缘拉张裂缝
图4 前缘挤出
1)滑体特征。根据滑体表层物质和钻孔揭露,滑体物质主要为马兰黄土,淡黄色,疏松多孔,具大孔隙,稍湿,垂直节理发育,滑体平均厚度约7m。
2)滑带特征。根据本次勘查,滑动面受基岩面控制明显,整体呈折线形,滑带厚度为0.3~0.5m。滑带土主要为褐黄色粉土夹角砾,饱水状,砾石粒径一般为2~5cm,砾石含量约20%,滑带土具明显的挤压搓揉现象。
3)滑床特征。据滑钻孔揭示,滑床为白垩系砂岩,青灰色,质地坚硬,锤击声清脆。
滑坡位于中山中部,微地貌为缓坡,滑坡高差20m,平均坡度为25°,临空条件好,该地形易于滑动。
根据钻孔揭露,构成滑坡的物质为马兰黄土及下伏砂岩,砂岩质地坚硬,黄土疏松多孔,黄土和砂岩构成双层异质的易滑地层。
勘查区降雨量较大,降雨沿黄土中的垂直裂隙下渗至下伏砂岩隔水层,一方面加大了滑体重量,增加了下滑力,另一方面降雨将在砂岩顶面聚集,并使黄土底部泥化,降低摩阻力,形成滑带,导致上覆黄土沿下伏砂岩滑动。持续降雨是该滑坡滑动的主要诱因。
根据室内试验结果,计算滑坡稳定性,见表1。
表1 物理力学参数综合取值
采用传递系数法[7]计算该滑坡的稳定性,计算结果见表2。根据 《滑坡防治工程勘查规范》(GB/T32864-2016),评价滑坡的稳定性,该滑坡在自重工况下处于基本稳定状态,在暴雨工况下处于不稳定状态。
表2 滑坡稳定性计算成果表
综合考虑滑坡的发育特征及形成条件,采取滑坡前缘抗滑桩工程的治理方案。在滑坡前缘拟布设抗滑桩18根,桩身截面尺寸1.2×1.5m,桩间距3.5m,桩长为12m,如图5所示。
图5 滑坡治理工程平面布置图
1)2019年7月甘肃省成县持续降雨,诱发一处黄土滑坡,滑坡宽约70m,长约50m,厚约7m,体积为2.45×104m3,该滑坡为一小型浅层黄土基岩接触面滑坡,严重威胁坡脚居民98人的生命财产安全。
2)滑坡目前整体变形剧烈,变形迹象主要表现为,滑坡后缘已下错1m左右,拉张裂缝长约20m,宽2~10cm,前缘挤出明显,前缘树木倾斜,前缘简易挡墙已由内倾60°被挤成直立。
3)滑坡微地貌为缓坡,滑坡高差20m,平均坡度25°,此地形为滑坡的滑动提供了良好的临空条件,马兰黄土及下伏砂岩构成双层异质的坡体结构是滑坡滑动的内在因素,持续降雨是滑坡滑动的主要诱因。
4)该滑坡在自重工况下处于基本稳定状态,在暴雨工况下处于不稳定状态。综合考虑滑坡的发育特征及形成条件,采取滑坡前缘布设抗滑桩工程的治理方案。