摘 要:文章以實(shí)例云南省江城縣茶園滑坡展開論證,對(duì)滑坡的特征、成因、誘發(fā)因素、穩(wěn)定性評(píng)價(jià)進(jìn)行了探討,并在此基礎(chǔ)上,對(duì)茶園滑坡的治理與預(yù)防措施通過分析探討,提出建議及意見。通過綜合分析后認(rèn)為,茶園滑坡的成因是多方面的,其中,地層巖性、地形地貌是茶園滑坡的主導(dǎo)因素,而降雨、地震、人類活動(dòng)等因素是滑坡的誘因。文章結(jié)合工程實(shí)際對(duì)滑坡治理提出:設(shè)置抗滑樁、錨索進(jìn)行支擋,坡面及坡頂設(shè)排水溝,坡面恢復(fù)植被,停止坡體上的一切人類活動(dòng)。
關(guān)鍵詞:滑坡;特征分析;穩(wěn)定性評(píng)價(jià);治理;預(yù)防
1 概述
1.1 地理位置及自然經(jīng)濟(jì)概況
茶園滑坡位于江城縣城北西部,隸屬普洱市。縣城北面和東北面隔李仙江與墨江縣、綠春縣相望,西北與寧洱縣、普洱市相連,西與景洪市、勐臘縣毗鄰,南與老撾接壤,東南與越南交界。地理坐標(biāo)東經(jīng)101°14′~102°19′,北緯22°20′~22°56′,縣城勐烈鎮(zhèn)有至普洱市的三級(jí)公路,里程147km,可達(dá)省會(huì)昆明,距離509km。
1.2 地形地貌及植被
茶園滑坡位于縣城北西部,屬于低中山地貌,最高點(diǎn)為白虎山頂海拔1261.1m,最低點(diǎn)為半邊街河河床,海拔1131.0m,相對(duì)高差130.1m。山體斜坡總體走向N150W,總體坡度角約為220,滑坡體植被稀少,中、下部約有4000m2耕地。
1.3 巖土類型及工程地質(zhì)特征
經(jīng)勘察揭露,茶園滑坡分布的地層主要為第四系殘坡積(Qdl+el)、新近系(上第三系)中新統(tǒng)下段(N1)、古近系(下第三系)小丫口組(E2x)。
1.4 地質(zhì)構(gòu)造、新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及地震
1.4.1 地質(zhì)構(gòu)造。茶園滑坡區(qū)域斷層主要有北西向勐烈河斷層、南北向涼水井?dāng)鄬蛹氨睎|向大寨箐斷層,都屬張裂性為主兼扭性斷層,區(qū)域褶皺、斷裂比較發(fā)育(圖1測(cè)區(qū)構(gòu)造綱要圖)。區(qū)內(nèi)地殼以間歇性、差異性隆升為主,晚近期新構(gòu)造活動(dòng)較強(qiáng)烈,河谷下切,山高谷深。江城及其附近的褶皺,以層間小褶皺發(fā)育為特征,軸向與地層產(chǎn)狀近似。受構(gòu)造影響,巖體節(jié)理發(fā)育,完整性較差。
1.4.2 新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及地震。江城縣地處斷裂發(fā)育區(qū),第三紀(jì)以來,構(gòu)造運(yùn)動(dòng)頗為頻繁,屬多地震地區(qū)。據(jù)縣抗震辦資料,1920年-1996年之間發(fā)生5級(jí)以上地震10次,最大為6級(jí)強(qiáng)震,4-5級(jí)地震11次。上述說明,地震十分活躍,滑坡區(qū)受地震影響較大。
1.5 水文地質(zhì)條件
松散巖類孔隙水:含水層主要為沖積層及殘坡積層,其中沖積層分布于半邊街河、河谷及河流階地地段,巖性主要為卵石及砂土,富水性強(qiáng),透水性強(qiáng),水力坡度平緩,地下水徑流緩慢,活動(dòng)性弱,地下水位埋深一般為0.25-0.85m,主要接受大氣降水和地表水補(bǔ)給。殘坡積層主要分布于斜坡平緩處,以粉質(zhì)粘土為主,地下水向斜坡下方徑流,在坡腳呈散流狀排泄,匯入半邊街河。地下水徑流途徑較短,流速較慢,富水性中等。
碎屑巖類裂隙水:碎屑巖類裂隙水主要賦存于測(cè)區(qū)內(nèi)的下第三系小丫口組,由砂質(zhì)巖層與泥質(zhì)巖層互層形成的層間水,分布在測(cè)區(qū)東部江-墨公路及山區(qū)地帶,據(jù)前人資料和勘察調(diào)查,區(qū)內(nèi)構(gòu)造斜地中含水巖組沿山坡呈條帶狀分布,地下水的補(bǔ)給僅限于含水層本身出露的有限面積內(nèi),屬地下水的補(bǔ)給來源不足,水量貧乏地區(qū)。
2 滑坡基本特征分析
2.1 滑坡現(xiàn)狀
滑坡體在初期主要表現(xiàn)為坡腳出現(xiàn)小規(guī)模坍塌,受坡腳半邊街河洪水的沖侵,滑坡規(guī)模逐年向后緣擴(kuò)展,出現(xiàn)明顯的整體蠕滑變形,在后緣形成一滑坡臺(tái)階,并牽引后側(cè)斜坡,導(dǎo)致中波臺(tái)圍墻傾斜變形,拉線出現(xiàn)松緊不一的情況。該滑坡的存在已經(jīng)對(duì)位于其后緣的中波臺(tái)及下方縣城居民的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅,治理工作刻不容緩。
2.2 滑坡地形地貌
茶園滑坡屬于構(gòu)造侵蝕淺切低中山地貌,最高點(diǎn)為白虎山頂,海拔1261.1m,最低點(diǎn)為半邊街河、河床海拔1131.0m,山體斜坡總體坡向?yàn)?0-100°,總體坡度約為22°,出露面積26013.0m2,滑坡體植被稀少,中下部約有4000m2耕地(圖2)。
2.3 滑坡變形及結(jié)構(gòu)特征
茶園滑坡主滑動(dòng)方向?yàn)?8°,滑坡體積約31.2萬m3。滑坡體內(nèi)有兩個(gè)泉點(diǎn),為季節(jié)性泉水,流量約為0.2L/s。滑體右側(cè)有剪切裂縫一條,寬0.4m,長(zhǎng)7m,深1.2m;中部有拉張裂縫兩條,寬0.2-0.4m,長(zhǎng)9-20m。滑坡平臺(tái)位于茶園滑坡中上部,滑坡后緣產(chǎn)生拉裂縫,拉裂縫寬度30-40cm,長(zhǎng)約35m,呈弧形展布。
滑體:滑體為第四系殘坡積層,以粉質(zhì)粘土及碎石土為主,褐紅、褐黃色,物理力學(xué)性質(zhì)差,堆積松散,孔隙大,地表滲水易下滲。滑體厚度9~15m,平均厚度為12m,中部厚,兩側(cè)薄。
滑(面)帶:滑(面)帶為殘坡積層及全風(fēng)化巖體與下伏強(qiáng)風(fēng)化巖體分界面,起伏不平,在變形過程中局部沿上部土體貫通,厚約0.2~0.6m。
滑床:滑床地層為上第三系中新統(tǒng)下段(N1),巖性主要為粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖,表面為強(qiáng)風(fēng)化,向下漸變?yōu)槿躏L(fēng)化。巖體節(jié)理較發(fā)育,多閉合,少量泥質(zhì)充填。完整性較差,滑床穩(wěn)定性較好。
3 滑坡成因分析
3.1 滑坡形成的基礎(chǔ)條件
3.1.1 地層巖性及其作用。滑體由殘坡積層及全風(fēng)化巖體組成,其中,殘坡積層以粉質(zhì)粘土為主,夾風(fēng)化角礫巖及碎塊,全風(fēng)化巖體呈稍密狀砂土。滑體物質(zhì)堆積松散,物理力學(xué)性質(zhì)差,土層粘性差,內(nèi)凝力低,整體穩(wěn)定性差,天然空隙比大,地表降水容易下滲,土體飽水后容重增大,下滑力分量加大;滑床為強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖,節(jié)理中等發(fā)育,傾向與坡向近似垂直;滑(面)帶抗剪強(qiáng)度降低,逐漸產(chǎn)生蠕動(dòng)變形,滑面為土石分界面,順坡向,為滑坡的產(chǎn)生提供了有利地質(zhì)條件。
3.1.2 地形地貌。茶園滑坡屬中-低山區(qū)河谷邊坡地帶,總體坡度400,坡腳受半邊街河側(cè)蝕,地形較陡,雨季產(chǎn)生多處坍塌并被洪水沖走,形成高陡臨空面,改變了斜坡原始應(yīng)力狀態(tài),為滑坡發(fā)展變形提供了空間。
3.2 滑坡活動(dòng)的誘發(fā)因素
3.2.1 降雨。該坡區(qū)雨量充沛,多年平均降雨量為2253.7mm,最大降雨量為2871.61mm,為云南省內(nèi)降雨量較大的地區(qū)之一。降雨大量下滲,滑體短時(shí)間內(nèi)飽水,增加了容重,下滑力分量加大,滑(面)帶抗剪強(qiáng)度降低;地下水揚(yáng)壓力在滑面上作用方向垂直向外,降低抗滑力;另外,在滑坡周圍有大量的張拉裂縫,為地表水的下滲提供了通道,形成了一定水頭壓力,產(chǎn)生水平向外推力,加速滑動(dòng);地表降雨的上述作用是誘發(fā)滑坡形成的重要因素。
3.2.2 地震影響。此地處于斷裂發(fā)育區(qū),近年發(fā)生中、強(qiáng)地震約17次,屬我省多地震地區(qū)之一,頻繁的地震促使茶園滑坡變形加劇。
4 滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)
茶園滑坡最早在2006年勘察時(shí),在后緣及側(cè)面發(fā)現(xiàn)多條拉裂縫,后緣形成地形相對(duì)平緩的滑坡臺(tái)階,并牽引后側(cè)斜坡產(chǎn)生明顯變形,中波臺(tái)圍墻傾斜,拉線出現(xiàn)松緊不一的現(xiàn)況,上述情況說明,茶園滑坡產(chǎn)生了明顯的蠕滑變形,此后對(duì)裂縫進(jìn)行了回填,未采取其它處治措施,2013年1月,通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,未發(fā)現(xiàn)有新的拉裂縫產(chǎn)生,原有的裂縫回填后也未張裂,后側(cè)中波臺(tái)未發(fā)現(xiàn)有變形加劇的情況,說明該滑坡處于極限平衡的暫時(shí)穩(wěn)定狀態(tài),一旦受到強(qiáng)降雨、地震等外力作用,極易誘發(fā)整體滑坡。滑坡前沿地形陡峻,坡腳受洪水沖蝕,加上降雨影響,每年都產(chǎn)生規(guī)模不一的坍塌或滑坡,并逐漸向周圍擴(kuò)展。
經(jīng)計(jì)算滑坡現(xiàn)狀穩(wěn)定系數(shù)0.99-1.01,處于不穩(wěn)定~欠穩(wěn)定狀態(tài),且未考慮地下水的作用力,在其它外力作用下隨時(shí)可能發(fā)生整體滑動(dòng)。即滑坡現(xiàn)狀處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。
5 結(jié)論及建議
5.1 結(jié)論
綜合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及已有勘察資料數(shù)據(jù)分析可得出以下結(jié)論:(1)茶園滑坡規(guī)模較大,滑體厚度大,發(fā)生明顯變形區(qū)長(zhǎng)約190m,寬100-120m,平均厚度12.0m,該部分體積約25.08萬m3,屬中型推移-牽引式滑坡。(2)滑坡特征:滑坡周界明顯,有平臺(tái),表面分布大量張拉裂縫,滑體呈“寶塔型”,該滑坡屬于中型順向滑坡、力學(xué)性質(zhì)為混合式。(3)滑坡滑動(dòng)的影響因素:滑坡形成的因素是多方面的,其中,地層巖性、地形地貌是滑坡形成主導(dǎo)因素,而降雨、地震影響、人類活動(dòng)等因素是滑坡的誘因。(4)目前的工程狀況:通過地質(zhì)勘察及定性分析評(píng)價(jià)表明,該滑坡現(xiàn)狀正處于蠕滑后期形成的極限平衡的暫時(shí)穩(wěn)定狀態(tài),一旦受到強(qiáng)降雨、地震等外力作用,極易誘發(fā)整體滑坡,須及時(shí)治理。
5.2 建議
茶園滑坡所處縣城勐烈鎮(zhèn)是全縣的政治、文化、交通中心,擔(dān)負(fù)著帶領(lǐng)全縣人民脫貧致富、發(fā)展經(jīng)濟(jì)的重任。該滑坡的存在,已經(jīng)嚴(yán)重威脅到了城區(qū)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,必須盡早進(jìn)行科學(xué)、有效的治理。
根據(jù)現(xiàn)有的滑坡處治手段和技術(shù)水平,結(jié)合該滑坡基本地質(zhì)特征,滑坡的發(fā)生與發(fā)展的主要原因,在廣泛吸取其它類似治理工程的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上,提出如下治理思路:
(1)治理原則:徹底根治,安全可靠,技術(shù)可行,經(jīng)濟(jì)合理。(2)工程防治措施:設(shè)置抗滑樁、錨索,阻止滑坡下滑,坡頂設(shè)截水溝,坡面設(shè)排水溝,滑坡治理同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)半邊街河河床順直、疏通、擴(kuò)寬、擋墻支砌等防治措施。(3)生物措施:根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蚣巴寥罈l件,選擇適合的植物,在滑坡區(qū)域廣泛種植,以期達(dá)到固坡、護(hù)坡及水土涵養(yǎng)的作用。(4)加強(qiáng)對(duì)群眾的相關(guān)法制的教育和宣傳,禁止在滑坡區(qū)域進(jìn)行耕作活動(dòng),對(duì)已經(jīng)存在的耕種地建議全部退耕還林,恢復(fù)植被。(5)滑坡體的監(jiān)測(cè):滑坡監(jiān)測(cè)可分為應(yīng)急監(jiān)測(cè)和治理后期監(jiān)測(cè)兩個(gè)階段,應(yīng)急期監(jiān)測(cè),可選擇儀器監(jiān)測(cè)和人工監(jiān)測(cè)相結(jié)合的方式,即選擇在滑坡體變形嚴(yán)重的位置布設(shè)變形監(jiān)測(cè)點(diǎn),配置專人根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行定時(shí)觀測(cè)并發(fā)布警戒訊息,雨天等災(zāi)害天氣應(yīng)該加密監(jiān)測(cè)頻次。治理后期監(jiān)測(cè),根據(jù)治理工程設(shè)計(jì)要求進(jìn)行,其主要目的是對(duì)工程措施的實(shí)施效果進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。
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