張海萍 梁浩
中圖分類號: TU753 文獻標識碼: A 文章編號: 2095-2457(2018)09-0187-002
DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.09.089
0 前言
四川省鄰水縣合流鎮玉河村11組新房子,村民屋后邊坡發生變形破壞,邊坡表層土體及植被發生滑塌,滑塌土體堆積于村民房屋后,并對房屋造成損壞;邊坡上部仍存在未滑塌的土體,在暴雨條件下,可能繼續發生破壞,威脅下方村民的生命財產安全。
1 地質特征
1.1 地形地貌
調查區地貌為構造剝蝕丘陵地貌,調查區位于谷丘的上部,地形整體較緩,地形坡度10~25°,調查區內邊坡高差約5.0~18.8m,坡度相對較陡,為45~75°。坡體表層土體為第四系全新統殘坡積粉質粘土,邊坡坡體大致呈梯形,邊坡坡頂為斜坡竹林地,邊坡坡腳為當地村民的居住房屋。
1.2 地層巖性
根據地面調查,調查區內出露地層主要為第四系全新統人工填土層(Q4ml)、第四系全新統殘坡積層粉質粘土和侏羅系中統沙溪廟組(J2s)中厚層狀紫紅色泥巖,現分述如下:
1)第四系全新統人工填土層(Q4ml)
在調查區內的邊坡坡腳民房周邊廣泛分布,為素填土,黃褐色,干、結構稍密~密實,主要成分為粉質粘土夾砂、泥巖碎塊石,塊石含量約為20~30%,塊石直徑2~20cm,局部最大達30cm;其余為粉質粘土,黃褐色,可塑~硬塑狀,壓縮性中等,無搖震反應。為當地村民修建房屋時回填,回填時間大于20年。土層厚度一般為1.0~2.0m。
2)第四系全新統殘坡積層(Q4el+dl)
在邊坡坡體及邊坡頂部斜坡上廣泛分布,為粉質粘土,呈黃褐色,可塑,切口稍有光澤,干強度、韌性、壓縮性中等,無搖震反應。局部夾礫石,礫石含量約5~15%,粒徑多5~50mm.土層厚度一般約0.5~1.0m。
3)侏羅系中統沙溪廟組(J2s)
出露于邊坡中部及邊坡西側。巖性為泥巖:紫紅色,泥質結構,中厚層狀構造,泥質膠結,主要成分為粘土礦物,局部含砂質結核或團塊,抗風化能力較弱。
1.3 地質構造與地震
根據區域地質資料和現場調查,調查區位于鄰水向斜南東翼,地層呈單斜產出,出露的地層為侏羅系中統沙溪廟組(J2s)泥巖,巖層產狀為285°∠8°,層面結合程度差,地層連續穩定,無斷層通過,在距離調查區附近的邊坡巖體中發育兩組構造裂隙:
LX1:67°∠65°,裂面平直、粗糙,發育間距多3~4m,裂隙寬度多1~2cm,局部地段最寬達5cm,無充填,結合程度差,為硬性結構面;
LX2:132°∠76°,裂面平直、粗糙,發育間距多2~3m,裂隙寬度多2~3cm,無充填,結合程度差,為硬性結構面。
根據中國地震動參數區劃圖(GB18306-2001)和《建筑抗震設計規范》(GB50011-2010)附錄A.0.1的規定,調查區抗震設防烈度為6度,地震動峰值加速度為0.05g。
綜上,調查區區域地質構造穩定。
1.4 水文地質條件
調查區內的地下水根據含水介質不同,可分為第四系松散巖類孔隙水和基巖裂隙水。第四系松散巖類孔隙水主要附存于邊坡坡體的殘坡積粉質粘土中,含水介質為粉質粘土,水源靠大氣降雨補給,水量受季節變化較大?;鶐r裂隙水主要附存于泥巖裂隙中,以垂直徑流為主,在低洼地帶以泉點或散流的形式排泄。根據本次調查,調查區由于處于邊坡地帶,且構成邊坡的泥巖巖體中裂隙發育,不利于地下水的儲藏。因此,調查區內的地下水主要以賦存于粉質粘土中的松散巖類孔隙水為主,水量主要受大氣降水的控制,為影響邊坡穩定性的主要因素。根據場區附近的建筑經驗,調查區內的地下水對建筑材料具微腐蝕性。
2 邊坡基本特征及穩定性評價
2.1 邊坡規模及形態特征
該邊坡位于四川省鄰水縣合流鎮玉河村11組新房子,整個邊坡區域大致呈折線分布,邊坡可分為AB和BC兩段。
AB段邊坡坡向為265°,邊坡長約40m,為巖質邊坡,表層土體厚約0.50~1.00m。坡頂為斜坡,地形較平緩,坡度一般10~15°,坡腳為當地居民的房屋。邊坡高度為5~15m,邊坡坡角45~50°。邊坡已發生變形破壞,邊坡坡體表層土體發生滑塌,大量的土體堆積于村民屋后,邊坡上部仍有未滑塌的土體,可能繼續發生破壞。
BC段邊坡坡向為169°,邊坡長約30m,為巖質邊坡,坡頂為斜坡,坡腳為當地居住村民。邊坡高15.0~18.8m,坡度約為75°。邊坡表面巖體風化嚴重,隨時發生掉塊現象。
若不對該邊坡進行防護,邊坡繼續發生崩塌,將嚴重威脅下方居住村民的生命財產安全。
照片1 AB邊坡全貌 照片2 BC邊坡全貌
2.2 邊坡結構特征
根據現場調查:整個邊坡區域大致呈折線分布,AB邊坡主要為巖質邊坡,邊坡表層分布厚約0.50~1.00m的第四系全新統殘坡積粉質粘土,呈黃褐色,可塑狀,切口稍有光澤,干強度、韌性、壓縮性中等,無搖震反應。下伏基巖為侏羅系中統沙溪廟組泥巖,紫紅色,泥質結構,中厚層狀構造,泥質膠結,主要成分為粘土礦物,巖體強度低,抗風化能力弱。邊坡巖體裂隙不發育,巖體較完整。BC邊坡為巖質邊坡,巖性為侏羅系中統沙溪廟組泥巖,紫紅色,泥質結構,中厚層狀構造,泥質膠結,主要成分為粘土礦物,巖體強度低,抗風化能力弱,巖體較完整。
2.3 邊坡穩定性評價
根據現場調查,AB邊坡為巖質邊坡,表層土體厚度為0.50~1.00m,在暴雨后邊坡表層土體發生滑塌變形,大量土體堆積于下方房屋后,邊坡上部仍殘留未滑塌的土體,土體現狀處于基本穩定局部~欠穩定狀態;在暴雨工況條件下,大氣降水瞬間降低土體的力學性質,可能造成土體繼續滑塌。邊坡坡體巖性主要為侏羅系中統沙溪廟組泥巖,根據邊坡赤平投影圖1分析,邊坡為順向坡,無其他不利外傾結構面或外傾結構組合,巖層面為影響邊坡穩定性的主控外傾結構面,巖層面傾角平緩,僅8°,因此,邊坡為受巖體強度控制的穩定型邊坡,邊坡巖體較完整,邊坡處于穩定狀態,但可能產生掉塊,邊坡巖體破裂角取60°(經驗值),邊坡巖體類別為Ⅲ類,等效內摩擦角取55°。
BC邊坡為巖質邊坡,邊坡巖性為侏羅系中統沙溪廟組泥巖,根據邊坡赤平投影圖2分析,邊坡為切向坡,無其他不利外傾結構面或外傾結構組合,邊坡為受巖體強度控制的穩定型邊坡,邊坡巖體較完整,邊坡處于穩定狀態,但可能產生掉塊,邊坡巖體破裂角取60°(經驗值),邊坡巖體類別為Ⅲ類,等效內摩擦角取55°。
3 邊坡治理工程設計
3.1 防治原則及等級
對本區的邊坡,應立足于“安全與經濟兼顧”的原則,力求達到事半功倍的效果。根據邊坡的形態特征、所處位置、規模大小、穩定性及施工難度等方面綜合考慮。由于邊坡穩定性主要受雨水影響,土體受雨水沖刷形成局部土溜,邊坡防治工作應結合現場實際情況,施工期間及施工后應加強群測群防工作,防治工程等級為三級。
3.2 分項工程布置
1、清除AB邊坡坡腳的崩塌土體及邊坡坡體的殘留土體。(人工清除)
2、修整坡面。
3、本邊坡進行錨噴支護,錨桿為M30砂漿全粘結型錨桿,錨桿錨固段長度為3m,錨孔直徑91mm,入射角20°,豎向間距2.0m,橫向間距2.5m,錨筋為1φ25。面板厚150mm,面板鋼筋網為φ8單層雙向間距200mm鋼筋,C25砼噴射成型,鋼筋保護層厚度大于25mm。
4、面板間φ100mm泄水孔上下左右交錯布置,縱橫間距2.5m,底排高于地面500mm,管后設置500mm×500mm、100mm厚碎石層反濾包,在滲水較嚴重部位和裂隙較發育部位應優先布置泄水孔;面板伸縮縫間距15~20m,寬25mm,并在坡面橫向變化較大部位優先設置;
5、坡腳及坡頂設置截排水溝,截排水溝采用C20混凝土澆筑。排水溝設置可根據現場實際情況進行調整,以便達到最好的排水效果。
6.AB邊坡頂部土體按1:1.5進行放坡處理,保持上部斜坡土體穩定。
4 結束語
紅層地區農村有大量的小型不穩定邊坡,本文以一小型邊坡為列,闡述了邊坡的穩定性分析方法及治理工程措施,對小型不穩定邊坡治理提出了一定理思路。