(西南科技大學 四川 綿陽 621000)
太公鎮中心小學滑坡成因機制與穩定性分析
蔡金梅王林
(西南科技大學四川綿陽621000)
滑坡形成機制及穩定分析是滑坡防治的基礎。對滑坡的形成條件、變形破壞機制、發展演變規律進行深入分析,可為滑坡防治設計提供積極的參考。本文分析了太公鎮中心小學滑坡體基本特征,滑坡形成的工程地質條件,成因機制,并對穩定性情況做出分析。
滑坡成因;抗滑樁;穩定分析;滑坡
廣元市元壩區太公鎮中心小學西側邊坡出現滑坡地質災害。由于學校操場臨近滑坡體,滑坡體下方為一條鄉村公路,一旦失穩,將給坡上太公鎮中心小學安全以下方公路帶來巨大損失。目前,區內土體結構較松散,在暴雨、地震等不利因素的作用下松散土體將產生進一步的變形破壞。對下方公路、校園規劃區的安全構成威脅因而對滑坡體進行成因機制與穩定性分析,對工程防治方案的設計與確定有十分重要的意義。
工程區位于四川盆地北部邊緣,華夏弧形構造帶中、西段北側,為丘陵剝蝕地貌。該區距龍門山地震帶較遠,主要為地震波及區,故區域穩定性較好。
坡體上方地面出現多條裂縫,其中滑坡東部邊緣南北走向裂縫長約32.0m,縫之兩側土體垂向錯位5.0~13.0cm,水平位移方向呈東向。
勘查區地下水類型主要為紅層風化帶裂隙水,大氣降水是地下水主要的補給來源。
滑坡平面形態呈圈椅形,前緣至坡腳,后緣至操場西側的剪切沉陷邊界,左右兩側以剪切裂縫為界(見圖1)。其前緣剪出口標高為879.00m左右,后緣標高為890.04m左右,相對高差11.0m左右(見圖2),變形破壞明顯,滑坡體橫寬32.0m,縱長23.0m,主滑方向為264°。滑體方量約3.7×103m3,屬小型滑坡;該滑坡滑體厚度均小于10.0m,屬淺層滑坡;根據運動方式該滑坡為牽引式滑坡。經現場工程地質測繪和鉆探資料綜合分析,太公鎮中心小學滑坡目前處于不穩定狀態,整體出現變形。滑坡后緣變形最為強烈,地面出現明顯拉裂縫,滑坡前緣位于公路外側。滑坡中部有一原干砌擋墻,現場發現墻頂與墻后土體出現明顯位移,最大位移約為0.6m,且該墻墻身也出現明顯外鼓,錯動現象。目前,區內土體結構較松散,在暴雨、地震等不利因素的作用下松散土體將產生進一步的變形破壞。對下方公路、校園規劃區的安全構成威脅。

圖1 滑坡平面圖

圖2 滑坡1-1剖面圖
根據地面調查及勘探點揭露情況綜合分析,滑坡產生位移變形受控于地質結構、物質組成、地形條件、大氣降水、地震、剪出口受堰塘水浸泡等。
(一)地層巖性
該滑坡為地層主要為松散雜填土,為滑坡的形成提供了豐富的物質基礎。滑體土主要以粉質粘土為主的雜填土,透水性相對較好。滑帶為粉質粘土層和雜填土,下部為泥巖,透水性差,具有隔水性。故地下水易在巖土接觸帶匯集逕流,加劇泥巖的風化、泥化,或使原基巖面的粉質粘土飽水軟化,易形成軟弱面(帶),為滑坡形成提供了良好的巖性組合,利于形成滑動面。這種地層為易滑地層,為下滑力的形成提供了動力源泉。
(二)地形地貌
工程區位于斜坡地帶,從地形上看,成梯坎狀,利于地表水入滲,滑坡地表斜坡坡度為30°~70°,基巖面坡度角35°左右。前緣現有公路外側路肩干砌擋墻形成有效的臨空面,具備了臨空的滑移變形條件。
(三)大氣降水與地下水
大氣降水與地下水是滑坡形成的重要因素,區內6~9月降雨量最多,占全年降雨量75%。多年平均降雨量1058.4mm,歷年極值降雨量1587.2mm。大氣降水隨雜填土滲透到滑帶,降低潛在滑帶土的強度,提高滑體容重,造成下滑力增大,抗滑力減小,為滑坡的最后形成起到了促進作用。
(四)地震
地震對滑坡主要有兩種影響,一種是震中區土體受到垂直地震力的影響,使土體更加松散和發生崩滑;另一種是指向坡外的水平地震力易使土體失穩;地震產生極大的地震力,使原本處于穩定狀態土體發生變形甚至破壞,是產生滑坡的重要因素。
(五)剪出口受堰塘水浸泡
剪出口堰塘水位變動對滑坡體的影響,根據訪問,堰塘受季節降雨影響,水位變化較大。水位上漲使坡腳滑體土處于飽水狀態,降低潛在滑帶土的強度,提高滑體容重,造成下滑力增大,抗滑力減小;當水位驟然下降的時候,由于坡體內部孔隙水壓力來不及消散,在坡體中產生附加力,為滑體變形的加劇起到了促進作用。坡體中產生附加力,為滑體變形的加劇起到了促進作用。
該滑坡目前處于不穩定狀態,整體出現變形。滑坡后緣變形最為強烈,地面出現明顯拉裂縫。滑坡為地震引發的牽引性滑坡,根據是滑坡體區內巖土體結構特征、水文地質條件以及地震后區內松散巖土體的變形破壞特征,滑坡地形坡度較陡。由于地震作用影響,區內淺層巖土體結構更加松散。在降雨斜坡處于飽水狀態或地震作用下時,滑坡將進一步加速滑動。滑坡隨著工況條件的變化,其穩定性發生變化,總體表現為由穩定到欠穩定,以至失穩滑動的發展過程:
1.在天然情況下,整個坡體處于總體基本穩定至穩定狀態。
2.當遇連續暴雨時,滑坡的發展趨勢發生了明顯變化,部分處于不穩定狀態,部分處于欠穩定狀態。
3.在地震情況下,部分處于不穩定狀態;部分處于欠穩定狀態。
此次滑坡的形成主要由該地的地質條件為基礎,在地震作用下土體變得松散脆弱,最后在大氣降水與地下水浸潤與剪出口堰塘水水位升降的影響下發生崩滑。雨水與地震是此滑坡關鍵的誘因。此滑坡為地震引發的牽引性滑坡,在勘察期間處于蠕動階段,現處于不穩定、欠穩定狀態。
[1]劉盈君.四川省青川縣東河口滑坡成因機制與穩定性分析[D].中國地質大學(北京),2016.
[2]師剛強,李豪.清遠市陽山縣賢令山滑坡成因機制及穩定性分析[J].科技資訊,2012,(18):52-53.
[3]葉尚其,楊敏,王小群.成都市大邑縣某公路滑坡成因機制及穩定性分析[J].地質災害與環境保護,2006,(03):34-37.
蔡金梅,女,漢族,廣西貴港人,本科,西南科技大學,研究方向:道橋,巖土。