曾牡丹
摘要:通過勘查貴定縣定東小學滑坡區,查清定東小學滑坡體基本特征,分析其滑體、滑面、滑床及滑坡邊界條件。通過巖石力學實際值、經驗值等比選出適當的參數,對定東小學滑坡體穩定性進行驗算。評價滑坡體在飽和狀態和天然狀態下的穩定性,最終選取經濟合理的防治方案。
關鍵詞:滑坡;特征;穩定性;定東小學
1.滑坡概況
定東小學滑坡點位于貴州省貴定縣縣城東部約5km處,該滑坡于2013年9月18日發生,導致學校宿舍樓、操場、學生食堂等多處地段出現裂縫,并呈加大變化趨勢,當地政府、教育、國土部門啟動地質災害應急預案,撤離學校師生121人及農戶5戶26人至安全區域,并劃分危險區,設置了安全警示標志,但地質災害隱患仍然未消除,滑坡仍然隨時都有發生的可能,潛在的危險性和危害性巨大。
據實地調查,滑坡范圍內總體地貌特征為,定東小學滑坡平面形態上呈圈椅狀(圖1),從地貌上看滑坡周界特征比較明顯,后緣至學校教學樓,東側抵農莊村居委會,西到巖土分離界線的陡坎地帶,北到關壩河一級階地。滑坡體整體上南北向軸線長225m,東西向最寬處370m,面積為6.12×104m2,平均厚度約8m,體積約為48.96×104m3,主滑方向8°。根據《滑坡防治工程勘查規范》(GB/T 32864-2016),該滑坡規模類型為中型。
2.滑坡體特征
2.1滑體特征
據鉆孔資料顯示,滑坡滑體厚度3.20m~16.30m,平均厚度8m。滑體物質由第四系全新統崩殘坡積粉質黏土夾碎塊石土、回填土及耕植土組成,碎塊石含量5%~30%,差異較大,塊徑多2cm~30cm,個別達1m,塊石為強風化粉砂質及泥質灰巖,棱角狀;粉質黏土呈可塑狀,灰褐色、紅褐色,稍濕—濕,局部含砂,含水比重較大。
2.2滑面(帶)特征
據鉆孔、探井揭露,滑帶面位于強風化粉砂質及泥質灰巖與崩滑殘坡積土層分界線,由于基巖中含有泥巖成分,滑坡體多沿該條帶滑動,滑動方向8°,傾角10°~30°,由工程地質剖面圖可知,滑面呈折線形。
23滑床特征
滑坡體沿主滑方向滑面呈折線狀,傾角為3°~10°,滑床為粉砂質及泥質灰巖夾頁巖,巖層產狀320°∠10°。根據勘探剖面,滑床埋深3.20m~16.30m。
3.滑坡穩定性計算及評價
3.1計算模型及計算方法
根據對滑坡的地質災害勘查成果表明,滑坡為土質滑坡,滑體物質由人工填土和含砂粉質黏土及碎石土組成,局部夾卵礫石層,滑帶以巖土界面為主,滑面呈折線型。
相應的計算方法選取折線滑動法(傳遞系數法),計算公式如下:
對滑坡推力進行計算,按傳遞系數法計算,根據防治工程等級及工礦,確定安全系數Ks=1.2,計算公式如下:
3.2計算方案的選取
根據滑坡形態及變形特征,目前定東小學滑坡體處于蠕滑狀態,本次選取7-7主剖面進行穩定性計算,選定工況Ⅰ、工況Ⅱ進行滑坡穩定性計算。
工況Ⅰ 自重+地表荷載(自然狀態)
工況Ⅱ 自重+地表荷載+暴雨(飽和狀態)
因河水位對滑坡的侵蝕面積很小,不考慮河水位影響。
33計算參數的選取計算參數主要包括滑體土容重及滑帶土的抗剪強度參數(C、φ值)。
(1)滑體土容重
滑體土天然飽和容重按原狀樣室內試驗成果統計分析,滑體重度天然狀態下為18.30kN/m3,因滑體多為粉質黏土,透水性差,滲透系數小,且滑體厚度較大,即本次滑坡飽和重度數值在天然重度基礎上適當增大,故取重度飽和重度γsat=19.30kN/m3。
(2)滑帶土抗剪強度參數C、φ值
根據鉆孔資料和現場地質災害調查分析,結合取樣試驗情況,本次滑帶土自然狀態下剪切強度值:C=13.5KPa、φ=4.0°;暴雨狀態下剪切強度值:C=11.2KPa、φ=3.4°。
3.4穩定性評價分析
通過對滑坡最危險地段進行穩定性計算,其結果在自然狀態下,穩定性系數為Fs=1.071,處于欠穩定至基本穩定狀態;暴雨條件下,滑坡體穩定性系數為Fs=1.013,處于欠穩定至不穩定狀態。表明該滑坡體處于蠕滑狀態,局部將會發生滑動,經過近一年的動態觀測,說明以上計算與野外調查得出的結論基本一致。
4.結論
定東小學滑坡由于處于不穩定狀態,按照防治工程布置原則,使治理方案技術可行、經濟合理,采用以下治理方案:
(1)在學校操場至教學樓的斜坡地帶設置抗滑樁,目的是保證教學樓不繼續受到威脅;同時在學校外側公路下方沿地形設置抗滑樁,主要保證道路和學校不受到破壞;(2)在學校內外、滑坡范圍內設置不同規格的地表排水溝;在被填埋的區域內設施地下盲溝,用于地表、地下水體排泄和疏通;(3)拆除學校內受損危房;(4)對施工中、后的滑坡體作一定時間的變形位移監測。