■劉偉 張庚麗 李海龍(十堰市地質環境監測站湖北十堰442000)
房縣姚坪鄉滑坡群形成的地質背景及穩定性分析
■劉偉 張庚麗 李海龍
(十堰市地質環境監測站湖北十堰442000)
姚坪鄉滑坡群共有4個滑坡組成由。其中,位于姚坪中學的東側有3個滑坡、位于姚坪中學的西側有1個滑坡。滑坡群嚴重危及當地人民、學校師生的生命財產安全。以區域地質背景調研和滑坡群野外調查、勘探為基礎,分析了滑坡群基本特征,并對滑坡群的穩定性進行了科學的分析。
滑坡群 地質背景 滑坡特征 穩定性分析
房縣姚坪鄉滑坡群距房縣縣城約90km,縣城距窯淮鄉50km有省道相連,窯淮鄉距姚坪鄉(即滑坡區)40km有縣道相通,滑坡體的中部及上部有兩條公路貫穿;滑坡區緊鄰黃龍水庫庫區,水路交通較為方便,上可達竹山縣,下可至十堰黃龍,水陸交通尚屬便利。姚坪鄉滑坡群共有4個滑坡組成。編號分別為:YP1、YP2、YP3、YP4。本文在詳盡的區域地質背景分析的基礎上,從滑坡群的地質背景、滑坡特征及勘探工作對滑坡的穩定性進行了科學分析。
2.1地形地貌
勘查區屬構造侵蝕中—低山地貌,地形切割嚴重,山谷多呈“V”字型。溝谷陡峭,坡度角一般30~45o,部分地段可達50~60 o。局部地段堵河一、二級階地明顯。山頂高程380~410m,谷底高程一般245m,相對高差135~165m。姚坪中學駐地位于一向西南突出的山梁之上,其三面環水,滑坡主要位于其東、西兩側的斜坡之上。(見圖1)

圖1 姚坪中學滑坡區地形地貌
2.2氣象水文
勘查區地處堵河流域,堵河為漢江一級支流,年徑流量大。由于黃龍灘水庫的修建,工作區成為庫區,水庫尾水可達滑坡區坡腳附近,庫水位一般高程在240m附近,滑坡群內滑坡單體前緣最低高程在275m左右,該滑坡為不涉水滑坡,庫水升降對滑坡的穩定無影響。
2.3區域地層及構造
勘查區區域出露地層為中上元古界武當山群擋魚河組、楊坪組地層。滑坡區出露地層主要為第四系松散堆積層、楊坪下亞組及侵入巖體。第四系覆蓋層主要為人工填土(Q4ml)、滑坡堆積體(Q4del)、殘坡積層(Q4dl+el)。人工堆積層(Q4ml)分布厚度0.5~4.5m。滑坡堆積體(Q4del)分布厚度0.5~11m。殘坡積層(Q4dl+el)分布厚度0.5~11m。中上元古界武當山群楊坪下亞組(Pt3wy1)為一套負變質巖,主要為石英絹云片巖、絹云鈉長石英片巖。侵入巖體主要為變輝綠巖,灰綠色,主由綠泥石、鈉長石等組成,花崗變晶結構,塊狀構造。
滑坡區主要受化口逆斷層(F143)控制,根據鉆探資料及滑坡區地層出露情況,該斷層貫穿YP2、YP3及YP4滑坡,斷層走向呈北西~東南向展布,出現斷層破碎帶物質的鉆孔有ZK15,應急治理工程處切坡出露斷層破碎帶物質,寬度約為35m。
2.4水文地質
勘查區季節性沖溝較發育,地表水主要為大氣降水補給,季節特征明顯,大氣降水沿季節性沖溝直接排泄到黃龍水庫,滑坡體上很少有地表明水,僅在局部低洼處有地下水沿土巖接觸面滲出,流量一般較小,徑流短。勘查區地下水按含水介質特征劃分為上層滯水、基巖裂隙水兩種類型。
2.5人類活動
勘查區內人類工程活動劇烈,主要為道路修筑、土地改造及建房切坡。滑坡體的中部有兩條公路橫穿,一條是鄉鎮通往縣城的縣級公路、一條是通往鄉鎮碼頭的鄉級公路。修筑公路切坡致使原有斜坡坡率發生突變。比如縣道擴寬工程在姚坪中學東側坡體形成切坡,切坡距離姚坪中學主體建筑物約40m,致使YP2滑坡人為地切割成上、下兩個滑體。由于地形條件的限制,百姓建房大多削高填低,最大切坡高度超過5m;土地改造使微地貌也有較大的改觀,形成多級梯田;此外人類的耕作活動破壞天然植被,造成了局部水土流失。總之,人類工程活動對原始地形地貌的形態改造較大,隨著經濟建設的不斷發展,人口逐漸集中,坡體逐步被不合理占用,人類工程活動日趨頻繁,近二十年來,坡體上的居民住戶日漸增多,局部已形成密集區。人類工程活動較大地改變了原有的地質環境條件,影響了斜坡的穩定性。
YP1滑坡體后緣為武當山群楊坪下亞組(Pt3wy1)基巖出露,滑坡體物質為第四系滑坡堆積物,平均厚度約6m,遇水易發生坍塌、變形。下伏基巖為武當山群楊坪下亞組石英絹云母片巖和變輝綠巖,力學強度較低,對水敏感性較強,滑坡體主滑方向95°,寬度220m,縱長近200m,東南側為走向114°的沖溝,寬約2~3m(現已被滑坡土填埋),層間有水滲出。YP1滑坡為一中型土質滑坡。
YP2滑坡體后緣為姚坪中學操場,前緣至鄉道水泥路,前緣左側為一山脊,前后緣寬約85m,縱長近150m,主滑方向122°。YP2滑坡為一小型~土質~淺層滑坡。
YP3滑坡體后緣位于鄉道水泥公路下方,前緣至派出所下方,前后緣寬約110m,縱長近100m,主滑方向122°。兩側為基巖出露的山脊,山脊呈渾圓狀。滑坡體上部及下部為自然斜坡,中部因建房、修路切坡及土地改造形成多級梯級平臺,人工砌筑平臺最大高度超過6m。YP3滑坡為一小型~土質~淺層滑坡。
YP4滑坡位于姚坪鄉滑坡群西側,人工土地改造形成的多級梯級平臺構成了滑坡體的主要部分,微地貌上大致為兩側沖溝夾一土坡,黃龍水庫高程為240m,YP4滑坡前緣高程為265m,為不涉水滑坡。滑坡前后緣寬度約200m,縱長330m,滑坡主滑方向135°,滑坡體中部為耕地,前緣為通向姚坪碼頭的鄉道。YP4滑坡為一中型~土質~淺層滑坡。
4.1計算坡面確定
分析滑坡區的環境地質條件,選用勘查剖面,根據剖面、鉆孔及工程地質測繪資料,結合坡體結構特征對滑坡體的穩定性進行分析,計算時地形線按折線處理,取單寬進行研究,簡化為二維空間問題進行分析,采用剖面條塊法建立剖面模型。(如圖2)

圖2 滑坡剖面計算模型
4.2計算參數確定
驗算采用的巖土物理力學參數主要依據室內試驗結果,同時根據土的實際性狀和坡體穩定狀態,參照地質類比和工程實踐經驗綜合反演分析確定。根據滑帶土樣室內試驗成果統計及反演分析,最終確定滑帶土抗剪強度參數如下:天然狀態:c(kPa)=19kPa,φ=18°;飽和狀態:c(kPa)=14kPa,φ=14°。
4.3穩定性計算
本次滑坡穩定性計算采用的滑坡穩定性評價方法為傳遞系數法。

房縣姚坪中學滑坡穩定性驗算結果如下表1:

表1 姚坪鄉滑坡群穩定性計算結果
根據上表可知,姚坪鄉滑坡群各滑坡體在自重工況下均處于穩定狀態,但是在自重+暴雨工況下均為欠穩定狀態。
P62[文獻碼]B
1000~405X(2016)~4~115~1