何文江(江西省地質環境監測總站,江西南昌330000)
遂川縣枚江鄉舍上村洲下滑坡穩定性分析及防治建議
何文江(江西省地質環境監測總站,江西南昌330000)
2010年5月中旬至6月下旬遂川縣枚江鄉突降暴雨,遂川縣枚江鄉舍上村洲下發生山體滑坡,造成山坡中部出現裂縫,居民房后地面呈鼓丘狀并開裂,個別房屋墻面出現倒“八”縫。滑坡直接威脅居民區,并且在滑坡后緣坡頂有移動通訊塔。滑坡一旦再次產生滑坡,必將對村民安全及移動通訊塔造成嚴重后果。本文主要分析洲下滑坡穩定性,并提出防治措施建議。
洲下滑坡;穩定性分析;防治建議
1.1 滑坡的基本特征
遂川縣枚江鄉舍上村洲下滑坡產生的直接原因是降雨和人為挖方所致,20世紀50年代,在滑坡前緣修建水渠,形成高達3m的陡立面,在強降雨條件下地表水滲透入殘坡積粘土層中,對全風化礫巖起到軟化和潤滑的作用,從而形成巖性以含碎石粘土層為主的表層滑動,引發上部坡面出現裂縫,形成大規模的滑坡。
20世紀50年代發生的滑坡前緣高程103~105m,后緣高程135~137m,滑坡體東西長77m,南北寬196m,平均厚6.95m,滑面總體坡度21°,主滑方向122°,滑坡體積10.5萬m3,為中型土質滑坡。
2010年5~6月強降雨期間,老滑坡體北翼復活,滑坡體北翼中部出現裂縫,長48m,寬0.05~0.1m,深0.2~0.3m,裂縫高程127m,滑坡前緣呈鼓丘狀,本次滑動的坡體東西長53m,南北寬64m,厚2.0~10.0m,滑面坡度26°,主滑方向122°,體積2.3萬m3,潛在滑動規模為105000m3,此次滑動造成個別房屋開裂,裂縫寬度約0.02~0.03m。
1.2 滑坡物質組成與結構
滑體主要由含礫粉質粘土組成:為礫巖原地風化殘留產物,以褐黃色為主,稍濕,可塑狀。含少量碎石,碎石呈次圓-棱角狀,無分選。
根據探井揭露,滑坡在西南方向較薄,中部和東北部較厚。
1.3 滑坡滑帶物質組成與結構
據地表調查及鉆孔揭露,滑帶為含礫粉質粘土與強風化礫巖層交界面,滑帶物質組成同上。
1.4 滑坡成因分析
根據該地段的地質環境條件和滑坡隱患體情況,其滑坡影響因素初步分析如下:
1.4.1 地 貌
區內屬低丘崗地區,形態類型為崗地,成因類型為剝蝕、侵蝕。山體坡面坡度17~29°,自然坡面呈凸形,延展性較差,地勢相對高差70m。此種地貌特征,在形成較大臨空面(切坡高度3m的順層陡立面)后,加上誘發因素(地表水的浸潤,沖刷作用),有利于形成滑坡。
1.4.2 地 層
滑坡體表層殘坡積粉質粘土,平均厚6.95m,滑坡體后緣厚9.9~14.4m。下伏基巖為一套較破碎的強風化礫巖,其抗風化能力較弱,巖層風化強烈,強風化帶巖石呈薄片狀,碎塊狀;底部基巖為中風化礫巖。節理面較發育,節理面產狀150°∠80°,與滑坡形成順向,易導致坡體失穩,產生滑坡現象。
1.4.3 降雨因素
汛期突發的強降雨或連續降雨是滑坡形成的直接誘發因素。降雨對滑坡發育形成的激發作用主要表現為三個方面:①地表水滲入坡體后在某一局部形成較高的水頭,從而在坡體內造成較高的孔隙水壓力,增強了坡體的下滑能力;②雨水滲入坡體所造成的地下水浮力,降低了滑體自重所產生的巖土抗滑摩擦阻力;③滲入坡體的雨水通過滑動面上巖土的軟化性能和水解性能,降低了滑動面巖土的抗剪強度,有利于坡體的滑動。
1.4.4 人為因素
山體坡腳的開挖,人為破壞山體的原有平衡狀態,是滑坡的形成的直接因素。
2.1 穩定性分析方法與模型
2.1.1 計算模型
選取一條剖面進行穩定性分析,剖面線與主滑方向基本平行。基本假定如下:
(1)沿橫斷面方向取1m寬的土條作為計算的基本斷面,不計兩側摩阻力;
(2)滑坡體每一分條假定為整體滑動;
(3)滑坡體推力的作用方向平行于滑動面;(4)推力的應力分布為矩形。
2.1.2 計算方法
由于其滑面呈近圓弧的折線形,因此采用折線滑動法(傳遞系數法)計算滑坡穩定性系數。折線滑動法(傳遞系數法)計算公式如下:

式中:
Fs——滑坡穩定性系數;
ψi——傳遞系數;
Ri——第i計算條塊滑體抗滑力(kN/m);
Ti——第i計算條塊滑體下滑力(kN/m);
Ni——第i計算條塊滑體在滑動面法線上的反力(kN/m);
ci——第i計算條塊滑動面上巖土體的粘結強度標準值(kPa);
φi——第i計算條塊滑帶土的內摩擦角標準值(°);
li——第i計算條塊滑動面長度(m);
αi——第i計算條塊地下水流線平均傾角,一般情況下取浸潤線傾角與滑面傾角平均值(°),反傾時取負值;
Wi——第i計算條塊自重與建筑等地面荷載之和(kN/m);
θi——第i計算條塊底面傾角(°),反傾時取負值;
PWi——第i計算條塊單位寬度的滲透壓力,作用方向傾角為αi(kN/m);
i——地下水滲透坡降;
γW——水的容重(kN/m3);
Viu——第 i計算條塊單位寬度巖土體的浸潤線以上體積(m3/m);
Vid——第 i計算條塊單位寬度巖土體的浸潤線以下體積(m3/m);
γ——巖土體的天然容重(kN/m3);
γ′——巖土體的浮容重(kN/m3);
γsat——巖土體的飽和容重(kN/m3);
Fi——第i計算條塊所受地面荷載(kN)。
其余符號意義同上式。
2.2 計算工況
根據各滑坡的形態和結構特征、變形機制及穩定性,確定2種工況進行穩定性計算(表1:計算工況統計表)。

表1 計算工況統計表
2.3 穩定性評價標準
根據洲下滑坡體變形特征及目前滑體所處的狀態,結合穩定性計算結果,可以將滑坡穩定性評價標準劃分如下:
(1)Fs<1.0不穩定
(2)1.0<Fs<1.05欠穩定
(3)1.05<Fs<1.15基本穩定
(4)Fs>1.15穩定
2.4 穩定性分析與評價
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;本次選取代表性B-B′計算結果(見表2~3、圖1)。

圖1 剖面穩定性計算

表2 剖面穩定系數計算結果(自重)

表3 剖面穩定系數計算結果(自重)
(1)該滑坡在多次滑動后形成含礫粉質粘土為主的小(一)型滑坡,危害等級為中型;
(2)滑坡體現狀變形破壞方式以土質滑坡為主;
(3)穩定性分析與計算結果表明,滑坡仍處于蠕滑階段,隨時有可能發生再次滑坡,因此,應盡快采取工程措施對滑坡進行治理;
(4)滑坡治理方案為滑坡前緣設置擋土墻或抗滑樁;在滑坡體后緣外圍或滑坡體內設置地表排水系統。
[1]肖智彪,聶建中.江西省遂川縣枚江鄉舍上村洲下滑坡治理勘查報告.江西省勘察設計研究院,2011(12).
[2]何文江.江西省遂川縣枚江鄉舍上村洲下滑坡治理工程方案設計.江西省勘察設計研究院,2012(03).
P618
A
2095-2066(2016)36-0110-02
2016-12-12