■羅昌繁 肖志堅 陳文華
(江西省地礦局贛南地質調查大隊 江西贛州 341000)
石城縣原生資倉庫北側滑坡變形特征及穩定性分析
■羅昌繁 肖志堅 陳文華
(江西省地礦局贛南地質調查大隊 江西贛州 341000)
石城縣城原生資倉庫北側滑坡是一個較典型的堆積體滑坡,人工切坡破壞了原始斜坡結構與力學平衡,并在暴雨作用下誘發滑坡形成。滑坡前后緣變形活動特征明顯,本文分析了滑坡變形特征和形成機理,并對滑坡穩定性進行了計算分析,在此基礎上提出了滑坡治理方案及建議。
石城縣原生資倉庫北側滑坡變形特征穩定性分析
滑坡位于江西省石城縣琴江鎮興隆村(原縣生資倉庫)處,地理坐標為:東徑116°20′11″,北緯26°02′17″,滑坡區地處亞熱帶濕潤性氣候區,雨量豐沛,年平均降雨量為1804.3mm,3、4、5、6四個月為雨季,其降雨量共計1040.1mm,占全年的57.6%。
滑坡勘查區屬丘陵地貌,總體地勢為南高北低,西低東高。地面高231.6米,山頂高程257米,相對高差15-25米。自然坡度20~25度,植被發育一般,以雜木、灌叢為主。
地層巖性:滑坡區出露的地層主要為第四系人工填土(Q4ml)、以及白堊系贛州組(K2g)。第四系人工填土青灰色,夾土黃色,以人工混凝土碎塊及粉質粘土為主,干燥,松散,未固結,層厚0.3-4.7m。白堊系贛州組主要以中風化粉砂質泥巖:紫紅色,粉砂質結構,風化程度中等,節理裂隙較發育,巖芯呈短柱狀或柱狀,塊度10-70cm,遇水易軟化,曝曬后易干裂,山坡腳下可見該層露頭。
地下水:本區地下水主要有松散巖類孔隙水和基巖裂隙水。(1)松散巖類孔隙水:主要為大氣降水垂直入滲補給,同時也接受基巖裂隙水的側向補給,地下水埋藏淺,動態變化受大氣降水控制,水位變幅1-2.5m。地下水循環交替作用強烈,途徑短,方向基本直交河溪,并以泉的形式排泄于地表。(2)基巖裂隙水:由于紅層碎屑巖的構造裂隙和風化裂隙發育,故易接受大氣降水補給;在有地表水體(水庫、渠道等)的地區也可接受地表水的入滲補給。在丘陵和崗地區域,坡降相對變小,地下水逕流相對緩慢。
滑坡區內主要下伏巖層為白堊系贛州組,從區域地質構造圖分析及野外調查,滑坡區內無斷裂通過。根據2003年《江西省地震動參數區劃工作用圖》分析,滑坡區地震動峰值加速度等于0.05g,相應地震烈度為6度。
滑坡變形特征分析:滑坡區整體形態總體呈弧形,滑坡邊界較明顯。后緣受巖層軟弱破碎帶控制,后緣高程約249m,滑坡前緣剪出口位于坡腳附近,前緣高程約230.6m。滑坡主滑方向350°,滑坡近南北寬約292m,近東西長118m,滑體平均厚8m左右,總體積約27.6萬方,屬中型滑坡。 根據滑坡區地表、地物變形跡象的調查及鉆孔揭露的地層巖性情況,滑坡體的變形跡象主要表現為:靠近公路的坡腳處出現拱起變形現象,拱起高度10-40cm。前緣坡面受擠壓可見多條鼓脹裂縫,裂縫至坡腳部向上延伸1-5m,張開寬1-5cm,裂縫面呈犬齒狀。前緣坡體多處出現局部滑塌,坡體后緣出現多條拉張裂縫,裂縫寬約1-6m,深度8-10m,裂縫延伸長40-130m。
滑坡組成分析:(1)滑體:滑坡隱患體的物質組成主要成分為中風化泥質粉砂巖和中風化粉砂質泥巖。滑體平均厚約8m。(2)滑帶:該滑坡為牽引式中層順層巖質滑坡,滑帶主要位于巖體軟弱破碎層。(3)滑床:滑坡滑床主要為中風化粉砂質泥巖,為極軟巖,巖層產狀350°∠15°。滑帶主要成分為破碎巖體,在長期降雨或短時間雨量較大時,雨水自坡面沿土層中孔隙下滲至滑動面,使滑帶巖體飽和、軟化,可能導致潛在滑體沿滑動面產生滑動變形。
滑坡成因分析:經勘查成果分析可知,該滑坡為中層牽引式順層巖質滑坡,產生原因是主要由于人工削坡產生臨空面,坡度變陡,造成坡體重心上移,改變了原斜坡的穩定平衡狀,并在暴雨工況下加劇了滑坡變形的程度。
分別按自重和自重+暴雨兩種工況對滑坡剖面進行穩定性計算根據《滑坡防治工程勘查規范》(DZ/T0218-2006)滑坡穩定狀態劃分標準,對滑坡隱患體的穩定性狀況作出如下評價:
滑坡剖面在自重工況下穩定系數為1.00,處于欠穩定狀態,在自重+暴雨工況下穩定系數為0.96,處于不穩定狀態。根據對該滑坡的穩定性計算分析,可以看出滑坡目前處于欠穩定狀態,但在暴雨影響下,為不穩定狀態,產生局部或整體坡體失穩可能性大。一旦發生滑坡,將威脅在建樓盤兩處、公路170m及過往車輛人員安全。如果后緣滑坡體發生滑動,形成高陡臨空面,將危及后緣村莊房屋10棟,人員40余人。根據滑坡規模,綜合判定該滑坡屬于中型地質災害。
(1)該滑坡屬牽引式中層順層巖質滑坡,目前變形趨勢明顯,坡體前緣出現多條鼓張裂縫,后緣出現三條拉張裂縫,前緣坡體多處出現滑塌,滑坡隱患體規模約27.6萬方,屬中型滑坡。在自重工況下,滑坡處于欠穩定狀態,在自重+暴雨工況下,滑坡處于不穩定狀態,可能產生局部或整體失穩。
(2)為防止滑坡發生,避免人民生命財產遭受更大損失,應對石城縣原生資倉庫北側滑坡隱患體進行工程治理,建議對滑坡隱患體采取“削坡+抗滑樁+排水”或“削坡+擋土墻+排水”的工程治理措施進行治理。
(3)建議滑體的天然重度取24KN/m3,飽和重度取24.9KN/ m3;滑帶的天然抗剪強度C取1KPa,φ取7.7°,飽和抗剪強度C取0.8KPa,φ取7.5°。
(4)建議滑床的承載力特征值:中風化泥質泥質粉砂巖的承載力特征值取1890KPa,中風化粉砂質泥巖的承載力特征值取1400KPa。
(5)防治工程基礎施工過程中,應加強地基驗槽驗孔工作,驗收合格后方可進行下道工序。
(6)建議避開雨季進行土方開挖和基礎施工。
[1]王恭先,徐峻齡,劉光代,等.滑坡學與滑坡防治技術 [M]京:中國鐵道出版社2007.
[2] 《滑坡防治工程勘查規范》 (DZ/T0218-2006)2006.
[3] 《建筑邊坡工程技術規范》 (GB50330-2013).
[4]《地質災害防治工程勘察規范》 (DB50143-2003).
[5]石城縣原生資倉庫北側滑坡治理項目地質災害勘查報告 [R]2014.
P642[文獻碼]B
1000-405X(2015)-11-317-1
羅昌繁(1989~),男,畢業于中國地質大學(北京),巖土助理工程師,研究方向為地質災害勘察設計與治理。