黔东南余凯路志留系翁项群地层滑坡分析

2021-10-23 06:09黄绍槟
四川地质学报 2021年3期
关键词:项群滑面挖方

黄绍槟

黔东南余凯路志留系翁项群地层滑坡分析

黄绍槟

(四川省公路规划勘察设计研究院有限公司,成都 610041)

黔东南余凯路建设过程发生的滑坡多发育于志留系中上统翁项群地层,该套地层具有特殊的岩性特征和易滑结构面是其易产生滑坡的内在因素。从易滑结构面着手将翁项群地层滑坡归为顺层滑坡、切层滑坡和堆积体滑坡三种类型,分析了滑坡所在区域的环境地质特点和滑坡成因。结合翁项群地层滑坡勘察和处治经验,提出了勘察和处治设计应注意的问题。

滑坡;志留系翁向群地层;易滑结构面

贵州省的志留系翁项群分布于贵定大栗树、石板寨以东,贵定、黄平、施秉以南,镇远、凯里、三都以西地区。为灰绿、黄绿色页岩、砂质页岩、砂岩夹砂质灰岩、生物灰岩的地层(贵州省地质矿产局,1987)。

黔东南余凯高速公路建设出现滑坡多发育于志留系中上统翁项群(S2-3wn)地层。由于该地层形成时代较老、岩性软、层间结合差、风化严重,受多期构造作用影响,岩体完整性差,其形成的滑坡具有一定特性。对志留系翁项群地层滑坡类型、特征、形成环境、成因等进行系统分析和研究,可提高对该类地层滑坡认识,为今后工程建设提供有益参考和借鉴。

表1 翁项群地层主要物理力学参数

1 翁项群地层基本特性

1.1 地层岩性

滑坡区志留系中上统(S2-3wn)翁项群地层岩性为砂岩、泥岩及泥质粉砂岩,岩性组合有薄—中厚层状砂岩与泥岩互层、薄—中厚层状砂岩夹泥岩、泥岩夹泥质粉砂岩等。地表多覆盖第四系全新统残坡积(Q4el+dl)含碎石粉质粘土、碎石土、粉质黏土。

图1 砂泥岩互层边坡含多个软弱结构面

图2 节理-层状岩体软弱结构面

1.2 地层工程性质

志留系中上统(S2-3wn)翁项群地层以软岩为主,岩体风化强烈、完整性差,滑坡区地层按岩性组合、风化程度,汇总其物理力学参数见表1。

1.3 地层易滑结构(黄绍槟等,2005)

翁项群地层中软弱结构面发育,软弱结构面为泥岩与砂岩、粉砂岩的接触面(图1、图2),或翁项群地层与第四系覆盖层接触面。翁项群地层节理十分发育,常发育两组陡倾节理;由地层层面、节理面组成“节理-层状”组合岩体结构,构成了翁项群易滑地质结构。

2 翁项群地层滑坡类型及特征

根据该高速公路建设过程出现的志留系中上统翁项群(S2-3wn)地层滑坡,从易滑结构面着手,将翁项群地层滑坡归为顺层滑坡、切层滑坡和堆积体滑坡等三种类型,各类滑坡的特征分述如下:

图3 K46+470顺层滑坡典型地质剖面

图4 K60+994切层滑坡典型地质剖面

(1)顺层滑坡:主滑面沿翁项群层面(软弱夹层)发生的滑坡,滑坡数量最多;岩层倾角10°~24°,一般具有多级滑面,滑坡剪出口常随路堑边坡下挖而降低,最终剪出口位于坡脚附近。如K46+360~K46+565右侧挖方边坡滑坡,有三级滑面(图3):

滑面1,上覆残坡积含碎石粉质黏土与下伏基岩界面;

滑面2,基岩强、中风化界线附近层间软弱结构面;

滑面3,中风化基岩中层间软弱结构面。

(2)切层滑坡:滑面切割翁项群岩层,形态似圆弧形。滑面切割强风化岩层,滑坡属类土质边坡滑坡。此类滑坡在该项目建设中出现1例。岩层反倾坡内,层状结构有利于边坡稳定,但强风化岩层节理十分发育,破碎似土状,自稳能力差,开挖临空坡体节理易贯通形成滑面,剪出口位于坡脚,逐级向边坡后部牵引发展。如K60+790~K61+155左侧挖方边坡滑坡,岩层反倾、倾角7°,勘探揭示有三级滑面,各级滑坡剪出口均位于坡脚。典型地质剖面如图4所示。

图5 黄平互通AK0+481.4填方段堆积体滑坡典型地质剖面

图6 K52+956挖方段堆积体滑坡典型地质剖面

(3)堆积体滑坡

填方段滑坡滑面一般位于人工填筑土和翁项群地层上覆第四系残坡积含碎石粉质黏土层中或部分为上覆残坡积含碎石粉质黏土与下伏基岩界面,形态呈圆弧形。如黄平南互通A匝道连接线滑坡(AK0+560~AK0+670填方路基滑坡),地面为缓坡,路基填方到一定高度后产生沉降开裂,左下方剪出口附近出现民房开裂,滑面位于填筑土和含碎石粉质黏土层。典型地质剖面如图5所示。

挖方段滑坡:滑面位于翁项群地层上覆第四系残坡积含碎石粉质黏土层中,滑面形态呈圆弧形。如重安服务区滑坡(AGK0+224~AGK0+330挖方边坡滑坡),原始地面平缓,挖方边坡高度10~12m,勘探(深部位移监测)揭示二级滑面,滑面1从挡墙顶部剪出,滑面2从挡墙底部附近剪出。典型地质剖面如图6所示。

3 滑坡区环境地质特征

(1)地形、地貌:地表侵蚀、冲蚀作用强烈,斜坡坡度一般10°~30°。多分布水田和旱地,植被不发育。地貌属构造侵蚀-剥蚀型中低山地貌。

(2)气候:属中亚热带季风气候,降水丰沛,具有明显季风性气候特点。年均降雨量1 307.9mm,全年83%降雨量集中在4~10月份,每年6月份出现暴雨机率最大,日最大降雨量189.9mm(1996年6月)。

(3)地质构造:位于江南古陆西侧新生代坳陷区过渡地带,受构造影响强烈,岩层产状变化大。强风化岩体节理很发育,以密闭~微张型为主。场区因地表覆盖层或岩体风化严重,量测到结构面难度大。场地地震动峰值加速度为0.05g,地震基本烈度为Ⅵ度。

图7 斜坡地表水田密布

(4)水文地质:地下水类型为第四系松散土层孔隙水、基岩裂隙水。前者赋存于上覆松散土体中,主要为上层滞水,水量较小,埋藏较浅;后者赋存于基岩裂隙中。地下水主要靠大气降水补给,部分顺岩层层面、节理面下渗补给;一部向地势低洼处冲沟径流排泄。

4 翁项群地层滑坡成因

4.1 内在因素:

(1)特殊岩性特征:该套地层形成时间较早,后期受地质构造作用强烈,岩体完整性差、层间结合差;岩性软弱,强风化层厚。

(2)地层具有的易滑地质结构面。

4.2 外在因素:

(1)切坡开挖。切坡切穿易滑地质结构面,为滑坡产生了临空面。

(2)水的作用(图7)。多数滑坡区地表分布有水田,场区降雨量丰沛,地表水易沿卸荷张开的节理裂隙下渗至易滑地质结构面,软化结构面、增加岩土体容重(候利锋,2019)。

图8 钻孔深部位移监测确定滑面典型断面

(3)填方加载。填方荷载作用下,易在填土形成贯通剪切破裂面。

5 翁项群地层滑坡勘查与处治

(1)滑坡勘查:进行了专门勘查,进行滑坡稳定性分析验算。K60+790~K61+155左侧挖方边坡滑坡(切层滑坡),是通过钻孔深部位移监测确定滑面,典型断面如图8所示。

(2)滑坡处治:滑坡处治工程主要为抗滑支挡结构物或框架锚杆(索),结合清方减载、排水盲沟、仰斜排水孔、水田改旱地等措施综合处治(表2)。

表2 余凯路翁向群地层典型滑坡一览表

6 结语

(1)黔东南余凯路翁向群地层易发生滑坡的主要原因是特殊岩性特征和易滑结构面,加上丰富地表水、切坡开挖、填方加载等外在因素综合作用。可划为顺层滑坡、切层滑坡、堆积体滑坡三类。

(2)翁向群地层因受地质构造和风化作用强烈,局部范围往往难以获得结构面真实产状,应尽可能扩大调查范围,充分查找利用人工开挖露头进行岩体结构面量测。滑坡的滑面往往具有多级,滑面的确定宜结合钻孔深部位移监测确定,即在钻孔完成时,及时安放测斜管,进行位移监测。

(3)翁向群地层滑坡处治建议采用以支挡为主,框架锚索(杆)、仰斜排水孔、清方减载、水田改旱地等为辅的措施。

贵州省地矿局.1987.贵州省区域地质志[M].北京:地质出版社.

黄绍槟,吉随旺,朱学雷,李海清.2005.西攀路昔格达地层滑坡分析[J].公路交通科技, S1(22):41-44.

侯利锋.2019.成都新津狮子山滑坡形成机制及稳定性分析[J].四川地质学报,39(S1):100-105.

On Landslide in the Silurian Wengxiang Group on Both Sides of the Yukai Expressway in Southeast Guizhou

HUANG Shao-bin

(Sichuan Highway Planning Survey Design and Research Institute Co. , Ltd., Chengdu 610041)

Landslides on both sides of the Yukai Expressway in Southeast Guizhou occur in the Upper Silurian Wengxiang Group. This is related to its lithology and slip-prone plane. The landslides in the Upper Silurian Wengxiang Group may be divided into three type such as bedding landslide, slicing landslide and accumulation landslide. Environmental geological characteristics and landslide genesis of the area where the landslide occurred are discussed. The problems that should be paid attention to in investigation and treatment of landslides are put forward.

landslide; Upper Silurian Wengxiang Group; slip-prone plane

P694

A

1006-0995(2021)03-0457-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2021.03.021

2020-11-12

黄绍槟(1972—),男,福建永安人,硕士研究生,高级工程师,研究方向:岩土工程勘察、设计、咨询

猜你喜欢
项群滑面挖方
山区高速公路挖方路基边坡稳定性分析及动态设计研究
基于滑面正应力修正的锚固边坡稳定性分析方法
基于模拟退火的果蝇优化算法的边坡临界滑面搜索
项群训练理论的广泛应用
运动员知识能力培养的项群特点
双滑面滑坡双排抗滑桩设计
体能主导类速度性项群的竞技特点与训练要求
技战能主导类轮换攻防性项群的竞技特点与训练要求
刍议公路工程水泥路面施工技术
浅析建筑施工中的挖方和土方转运