蕉沖山滑坡特征及穩定性評價

2012-07-19 01:52:12吳義鷹

綠色科技 2012年4期

關鍵詞：變形

吳義鷹

（廣東金東建設工程公司，廣東廣州510080）

1 引言

蕉沖山滑坡位于韶關市武江區，滑坡位于武江區檢察院綜合辦公樓后方。滑坡所在地屬亞熱帶季風氣候區，受季風影響，月降水量有明顯的季節性變化。夏秋季節受臺風影響，暴雨多、強度大；降雨和降雨日的時間分配，具有明顯的非均一性。降雨特征嚴格控制著地質災害的時、空分布及其發生、發展規律。據《中國地震動參數區劃圖》（GB18306－2001），該區地震動峰值加速度為0.05g，相當于地震基本烈度為Ⅵ度，屬區域地殼相對穩定區。

2 滑坡體特征

2.1 滑坡體形貌特征

該滑坡長125m，前緣寬96m，后緣寬25m，滑體后緣高程127m，前緣高程85m，主滑方向146°，滑坡的地表平均傾角為20°，其中前緣坡度較緩，為15°，中后部坡度相對較陡，為30°，滑坡區域植被發育較差，主要以雜草為主，整體上呈一個倒置的舌狀，方量約10.13萬m3，屬于中型滑坡，見圖1。

2.2 滑坡體結構特征

根據鉆孔、探槽及地表調查資料，從地表向下滑坡體區域具有兩大工程地質層：第四系（Qe4l＋dl）殘破積層，石炭系下統測水組（C1dc）地層。

2.2.1 第四系（Qe4l＋dl）殘坡積層

（1）滑體。滑體為殘破積土層，呈褐黃、棕紅色，由砂礫粘性土、粉質粘土組成，夾有碎塊石，碎塊石粒徑0.5～10cm，碎塊石主要成分為砂巖和泥質粉砂巖的風化碎塊，土層稍濕。該層由砂巖、泥質粉砂巖風化殘積而成，原巖結構大多被破壞，礦物成分除石英外，均已風化為粘土礦物，分布于蕉沖山的坡體上，本層在鉆孔中均有揭露，層厚10.0～20.0m。

（2）滑帶。滑坡體物質位于殘破積土層中，在潛在滑面附近取出的土樣試驗C、φ數據明顯較其他深度土樣試驗數值低，該相對軟弱層在2號鉆孔、3號鉆孔和4號鉆孔中均有揭露，厚度15～30cm不等，呈可塑～軟塑狀態，為該滑坡的滑帶，滑坡的滑面見圖2所示。

圖1 滑坡工程地質平面示意

2.2.2 石炭系下統測水組（C1dc）地層

（1）強風化砂巖層。褐黃色，巖石極破碎，芯呈角礫狀、碎石狀，部分已風化成碎屑狀、土狀，巖質軟。間夾炭質頁巖和鈣質頁巖。在鉆孔中均揭露本層，層厚1.70～14.60m，平均厚度7.30m。

（2）煤層為黑色，呈土狀，碎屑狀，粘結性差，中密、密實。局部夾頁巖或風化砂巖。本次勘查除ZK1鉆孔外，其余五個鉆孔皆揭露本層，層厚2.00～8.0m，平均厚度3.0m。

（3）弱風化灰巖。灰黑色，多含泥炭質，中厚層狀構造，節理裂隙發育，巖芯多呈柱狀，局部較破碎，巖質較堅硬，屬較硬巖。勘查鉆孔皆揭露本層，但均未揭穿本層。

2.3 滑坡體地下水特征

圖2 滑坡Ⅰ－Ⅰ'剖面

滑坡區域內有兩種地下水，即積集在第四系裂隙粘性土中的上層滯水和賦存在煤系地層的裂隙水，受大氣降水補給，且隨季節性變化很大。勘查場區的粘土層屬弱透水層、弱含水層、相對隔水層。煤系地層屬強透水層、強含水層。在滑坡前緣的漿砌塊石擋墻中下部，可見到有水滲出跡象，局部砌塊表明濕潤。在滑坡勘查的鉆孔中均見有地下水，表明其地下水位連續。地下水位線受降雨影響明顯，其中上層滯水在滑坡體中的水量隨季節變化較大，賦存的裂隙水則相對較穩定。

2.4 滑坡體變形特征

滑坡體上覆蓋的植被以雜草為主，間雜灌木。滑坡曾發生過蠕滑變形，坡體上變形跡象明顯，主要現象有滑坡后緣形成了近3.5m高的圈椅狀陡坎，坡體中后部橫向張拉裂縫發育，靠近后緣的一族張拉裂縫走向58°，延伸最長達15m，寬30～60cm，深90～120cm；滑坡側緣發育有雁行羽狀剪切裂縫，裂縫呈組發育，每組由3～5條裂縫組成，同組裂縫在平面上近平行分布，裂縫延伸30～50cm，寬1～5cm，走向和滑坡側緣邊界呈小角度相交；滑坡前緣坡腳原有漿砌塊石擋墻局部受到破壞，滑坡前緣未破壞的擋土墻也有鼓出變形跡象。上述變形跡象表明，滑坡曾發生過蠕滑變形，根據現場調查訪問，近年來，滑坡在雨季均有不同程度的變形加劇現象，裂縫寬度和后緣的陡坎高度在雨季都會不同程度的加大，因此，該滑坡處于活動狀態，在暴雨和持續降雨情況下，存在發生整體滑動破壞的可能。

3 滑坡形成條件及成因機制分析

3.1 滑坡形成條件

由于人類工程活動，滑坡前緣的工程開挖，坡體前緣形成了臨空面，坡體在自重應力的作用下，使得坡體向臨空方向發生蠕變，其后緣產生自坡面向深部發展的拉裂。

該區受季風影響，降雨豐沛，年平均降雨量1 400～2 400mm，且強降雨集中，近年來最大12h降雨量達257.5mm，因而滑坡體雨量補給充沛。雨水的侵入使巖土體飽水增重、增加了空隙水壓力和裂隙面動水壓力，同時減小潛在滑移面的抗剪強度，這些均體現了降雨對坡體構成的危害。

蕉沖山滑坡正是在上述條件的綜合作用下形成的。另外，該滑坡所處地區屬于區域相對穩定區，故地震對此滑坡的影響很小。

3.2 滑坡的成因機制分析

該滑坡為較為典型的蠕滑－拉裂型土滑坡，其破壞形式為剪切破壞。

在滑坡形成之初，隨著滑坡前緣的開挖，坡體向臨空方向發生蠕滑變形，使坡體后緣產生一些細小的拉裂縫。伴隨著雨水的滲入，會對上伏的殘破積土層產生浸濕作用，加大坡體的自重；特別在暴雨條件下，水流排暢不便，將會產生水頭，高水頭的作用對接觸面上的土層產生動水壓力，使得侵蝕加劇，強度進一步降低，從而產生了一個力學性質相對較低的軟弱面，加上滑坡體在自重作用下，有向下滑動的趨勢，在軟弱面抗剪能力不支的情況下，滑坡體會順著這個軟弱面發生滑移，造成坡體向臨空面發生蠕滑，隨著滑體蠕動變形和發展，使得上部堆積體后緣發生進一步的張拉破裂，隨著蠕滑的進展，坡面下沉在后緣形成陡坎，拉裂面向深處擴展，往往達到潛在剪切面，造成剪切面上剪應力集中。地表水沿拉裂面滲入坡內，從而又促進蠕滑的發展，削弱剪切面的抗剪強度，最后被剪斷而導致滑坡。滑坡變形破壞演化過程見圖3（由第1階段向第3階段演化）。