■溫蘭
(廣東省化工地質勘查院廣東廣州510800)
淺談某庫區滑坡的成因機制分析及防治措施建議
■溫蘭
(廣東省化工地質勘查院廣東廣州510800)
當前人類頻繁的工程活動,與地質環境發生關系,改變自然環境條件,直接或間接導致地質災害的發生。滑坡為地質災害中重要的災種,充分認識其形成機理,對其進行科學防治起到關鍵作用。本文以某庫區滑坡為例,分析滑坡發育特征,以及其成因機制,并提出基本的防治措施建議。
滑坡 成因機制 防治措施
近年來,在降雨、降雨等自然因素和人類工程活動共同作用下,地質災害發生越來越頻繁,尤其是人為的不合理工程活動直接或間接導致災害的發生,給人民群眾的生命和財產帶來巨大的損失。地質災害指的是自然因素或者人為活動引發的危害人民生命和財產安全的山體崩塌、滑坡、泥石流、地質塌陷、地裂縫、地面沉降等與地質作用有關的災害[1]。在這些災害中,滑坡災害因其規模較大、分布廣泛、破壞程度最大以及難以準確預報等性質,在六類地質災害中是人類關注和學者研究的重點[2]。本文就某庫區滑坡災害為例,分析該庫區滑坡形成機制,為滑坡的防治提供科學依據。
1.1 滑體特征
滑坡發生在某水庫大壩右壩肩約150m處,北鄰鄉道及水庫。平面上大致呈圓弧形,滑動方向345°,滑坡前緣寬約112m,后緣寬約26m,坡面斜長最長為128m,面積為11184,3㎡,滑坡體總方量為6~6.5萬m3,屬小型滑坡。根據滑坡變形特征,由下至上滑坡體主要分Ⅲ級,Ⅰ級位于滑坡體下部鄉村公路以下部位,屬于滑坡弱變形區,Ⅱ級位于滑坡體中部,屬強變形區,滑動、變形較大,穩定性差。Ⅲ級滑體位于滑體上部,靠近第一斜坡坡頂,屬弱變形區或滑坡影響區。
1.2 滑床特征
滑床土體主要為第四系殘坡積土,主要巖性為含碎石粉質粘土,含大量未完全風化的頁巖及砂巖碎塊。滑床巖性主要為強風化砂頁巖互層,局部夾中風化透鏡體,頁巖風化強烈,局部夾有少量強風化巖塊,屬極軟巖,遇水易軟化崩解;互層中砂巖相對較硬,風化較頁巖次之,巖體相對較完整,巖質稍硬。
1.3 滑動帶(面)特征
根據鉆探、地質測繪及物探分析,滑坡滑帶主要為原始邊坡基巖上覆第四系殘坡積含碎石粉質粘土層的表層,坡頂埋深較淺,坡中、坡腳埋深較大,鉆孔揭露滑帶埋深22.7~40.1,平均埋深30.6,厚度約0.6~3.9m,平均2.58m。該層土接近巖石面處相對較濕軟,呈可塑狀,未見地下水,與上部含碎石粘性土相比,滑動帶內含較多強風化頁巖碎石角礫,具遇水易軟化、泥化、強度降低的特點。滑體下部強風化頁巖、砂巖力學強度相對較高。
1.4 滑坡變形特征
2012年4月,受連降大雨、暴雨的影響,滑坡體進一步復活,滑坡體中部淺層引發次一級滑坡。之后對該滑坡進行為期一個月的位移監測,監測發現滑坡面向水庫方向移動,最大位移量8.6cm,路邊擋土墻垂直路向水庫方向移動,最大位移1.9cm,監測數據結果顯示滑坡體處于緩慢下滑狀態。
2.1 工程地質條件
滑坡區出露地層為第四系殘坡積及泥盆系中統東崗嶺組。其中基巖為頁巖夾砂巖,薄層~中厚層狀構造,巖體軟硬相間呈夾層或互層狀,節理裂隙發育,地表巖石遭受風化作用強烈。滑體內的強風化巖層較上部土層,結構致密、堅硬,透水性相對較差。雨季時,殘坡積層中的孔隙水順坡向下徑流,致使殘坡積土層與強風化巖層接觸面局部飽水,土層受水浸泡后重量增加、軟化、抗剪強度降低,殘坡積土層與強風化巖層接觸界面易形成軟弱滑動面。
2.2 地形地貌
工區屬剝蝕丘陵-低山地貌,四周群山環抱,山體走向以北東向為主,山頂高程431m,坡腳水面高程255m,相對高差176m,高差較大。山坡植被茂盛。滑坡體兩側各發育一條溝系,西側為淺溝,東側溝系較深,呈深“V”字形。邊坡自然坡度約30~45°。滑體所處邊坡為下陡上緩的凹形坡,匯水條件較好,降雨匯集后沖刷侵蝕坡面,邊坡穩定性較差,具備了產生滑坡的自然條件。
2.3 外部影響因素
滑坡形成的外部誘因主要是降雨,測區多年平均降雨量為1906.2mm,最大年降雨量為2657.2毫米,最小年降雨量為1399.9毫米,最大日降雨量為358.2毫米,最大小時降雨量為91.3毫米,降雨主要集中在4~9月。2012年4月的一場暴雨,坡體急劇位移發生滑坡地質災害,根據監測資料顯示,在滑坡發生后的一個月內滑體最大位移量達8.6cm。2012年8月之后滑坡變形位的巡查記錄顯示,雨季變形位移量大,而枯季小或基本穩定。因此,降雨是水庫滑坡形成及滑動的主要外部誘因。
滑坡形成的另外一個外部誘因是人類工程活動,工區位于水庫旁,坡腳為一條供村民進出的鄉村公路,在前期修建水庫期間、后期水庫維護期間及修建鄉村公路期間,對邊坡進行了人工開挖及放坡處理,對地形進行了較大的改造,使邊坡坡度變陡,后期雖然在坡腳修筑了擋土墻、局部坡面采用了漿砌石護坡及噴漿護面,但強度不夠,未起到良好的擋土及護坡作用,且坡面無良好的排水措施,這是導致發生滑坡的主要人為因素。
該滑坡的發育形成過程是內、外因素共同作用的結果。滑坡體上部含碎石粉質粘土及其下部強風化砂頁巖互層組合是滑坡形成的物質基礎,自然斜坡地形地貌條件及后期坡腳挖方為滑坡形成提供了勢能條件,降雨是滑坡形成的直接誘因,加之坡面植被差、土體松散、引排水不當或滲漏等綜合因素,共同作用的結果形成了如今的滑坡現狀。根據滑坡的形態特征及下滑特征判斷,其屬于一個小型的淺層剝離牽引式滑坡。
滑坡治理的主要方法,總的說來可以用八字方針來概括,即為:砍頭(削方);束腰(加固);壓腳(支擋);放血(排水)[3]。應根據滑坡體的特征,采用合適的治理方案。
本次滑坡防治方案結合地質環境條件和邊坡的穩定狀態,提出的防治方案如下:(1)清除坡面松散狀殘坡積土及滑坡堆積物;(2)采用分級放坡+錨索+格構梁模式,對邊坡進行永久加固,格構梁內培土植草;(3)坡頂設置截排水溝,兩側設置排水溝。邊坡的截排水系統宜綜合進行布置,在坡頂布置截水溝,兩側修排水溝,同時根據地形條件沿坡面布置急流槽,所有的擋墻均應做好泄水孔,邊坡治理同時需要考慮綠化效應。
[1]中華人民共和國國土資源部.國土資源部《地質災害危險性評估技術要求(試行)》(國土資發 [2004]69號文附件一).2004.
[2]張克亮.云貴高原東部地區滑坡發育類型與時空分布特征 [J].中國地質災害與防治學報,2015,26(3):36-39.
[3]曹華玲.論滑坡的危害和控制 [J].地球.2015,(8):363.
F407.1[文獻碼]B
1000-405X(2016)-5-435-1