蔣方品,肖衛東
(1.江西省地質局二六六大隊,江西 南昌 330038;2.江西省煤田地質勘察研究院,江西 南昌 330001)
袁州區石山下滑坡地形地貌屬低丘崗地,山頂最高標高183m,最低標高125m,最大相對高差約58m,自然坡度30°~45°,植被以喬木、灌木為主,局部長有毛竹和茅草,覆蓋率可達70%以上。2006年7月以來,共發生過規模較大滑坡三處,總計方量約3000m3,滑坡體沖毀坡腳房屋或造成坡腳擋墻傾倒,未造成人員傷亡,地質災害災情等級為小型[1]。現坡體變形破壞強烈,直接威脅18戶62人的生命財產安全,直接威脅財產約480萬元[2]。
3處滑坡體物質組成主要為殘坡積含礫粉質黏土,紫紅色、黃褐色,稍濕,可塑-硬可塑,成分以粘粒為主,約含15%的角礫,一般粒徑2mm~30mm,土質較均勻,層厚1.5m~2.5m,滑體厚度一般為2m~3m。
滑坡HP1地質災害發生于邊坡中上部,滑坡主滑方向35°,整個滑坡體長約20m,寬約10m,厚約2m~3m,規模約400m3。形成高約2m~3m的后緣壁,后緣壁長約20m,坡壁坡度較陡,約75°。滑坡發生后,滑坡體沖入坡腳房屋,造成房屋東南角受損嚴重,墻壁及窗戶損毀。滑坡體坡表面現狀植被發育,主要有灌木組成。
滑坡HP2位于邊坡中段,滑坡體沖入坡腳房屋內,造成房屋后墻倒塌。滑坡體長約20m,寬約30m,厚約4m,規模約2400m3,為小型土質滑坡。滑坡體巖性主要為第四系殘坡積物及含礫粉質黏土,滑坡發生后,形成高約2m~3m的后緣壁,后緣壁坡度近直立。當地村民自行清理少量滑坡體,疏通坡腳排水溝,并整平修緩滑坡體,坡面種植杉樹。現階段邊坡土體結構松散,且坡腳距離房屋較近,邊坡現狀仍然存在小型土質滑坡隱患。
滑坡HP3邊坡西北段,該邊坡為切坡建房形成,坡腳修建簡易塊石堆砌擋土墻,現狀擋墻支護效果較差,擋墻后邊坡土體發生滑動后,擋土墻發生傾倒,緊靠房屋后墻,滑坡體坡腳擋土墻現狀長約20m,高約3m,為塊石堆筑而成,擋墻后邊坡高約5m~6m,坡度60°~70°,局部垮塌。
三處滑坡均為土質滑坡,滑坡滑動面主要位于土層中,局部位于土巖交界地帶,其滑面多呈近折線形,中上部較陡、下部相對較緩。滑帶主要位于單一含礫粉質黏土層中,含礫粉質黏土層成分以粉粒,礫石為主。滑帶土體強度較低,不利于滑坡的穩定。長期降雨或短時間雨量較大時,土體飽和浸泡使滑帶土體飽和、軟化,導致滑體沿滑動面產生滑動變形。
滑床主要為含礫粉質黏土及二疊紀中世茅口組中風化泥晶灰巖,巖石風化一般,裂隙較發育。根據地質資料顯示,該地區基巖產狀為136°∠35°。總體來講,滑床的組成物質相對于上部第四系殘坡積層而言,巖土體性質較好,透水性能較差,為相對隔水層。在降雨條件下粉質黏土土體強度相對較低,不利于滑坡的穩定。
滑坡的形成、發生和發展是由自然因素和認為誘發因素兩種因素構成。地形地貌、地層巖性和地質構造是滑坡產生的自然因素,降雨等是其發生滑坡的誘發因素。其發生的主要原因為以下幾個方面:
(1)地形地貌條件:山坡自然坡度30°~45°,人工切坡坡度60°~70°,潛在滑坡地勢相對高差較大,為滑坡提供勢能基礎。
(2)地層巖性條件:邊坡巖土體風化作用強烈,土體結構松散,厚度較大,物理力學性質較差,其自穩能力較差,邊坡地層巖性是導致滑坡的主要自然因素。
(3)降雨條件:汛期突發的強降雨或連續降雨是滑坡形成的直接誘發因素。降雨對滑坡發育形成的激發作用主要表現為三個方面:①地表水滲入坡體后在某一局部形成較高的水頭,從而在坡體內造成較高的孔隙水壓力,重度增加,增大了坡體的下滑力;②雨水滲入坡體所造成的地下水浮力,降低了滑體自重所產生的巖土抗滑摩擦阻力;③滲入坡體的雨水通過巖土的軟化性能和水解性能,大幅降低了巖土體的抗剪強度,有利于坡體的滑動。
(4)人為因素:村民建房進行山體的開挖,形成高陡臨空面,高度3m~5m,為形成滑坡創造了有利的空間條件。人為破壞山體原有平衡狀態,使坡體重心上移,重力勢能進一步加大,且未進行任何支擋或支擋效果較差,是造成滑坡主要誘發因素之一。
根據地質條件和圈定的易發生失穩邊界建立滑動范圍及潛在的滑動面。計算模型以已滑動體剖面代表滑坡隱患體進行邊坡土體的穩定性驗算及推力計算,計算范圍主要為天然工況下邊坡穩定性及暴雨工況下的邊坡的穩定性。

表1 土工試驗參數表

表2 巖石飽和單軸抗壓試驗成果統計表

表3 滑坡穩定性計算結果
根據地表變形跡象,在暴雨狀態下選取滑坡HP2滑動部分恢復至原斜坡未滑動時的狀態做反演分析(圖1)。

圖1 滑坡(HP2)剖面反分析計算模型
通過穩定性計算成果可以得出:天然狀態下滑坡HP1與HP2處于穩定—基本穩定狀態。暴雨狀態下,滑坡HP1與HP2處于欠穩定狀態。
根據現場調查及現有簡易防護措施,可采取分段治理方式進行治理,災害危險性小的區段可做簡易支護。主要工程措施包括:地表排水、削方減載、支擋工程等。降雨(特別是大暴雨)時地表水滲入滑體中,增加自重,降低滑帶土抗剪強度,建議在滑坡頂部、平臺部位及坡底修建排水溝,盡量截住或減少滑坡體外來水流入滑坡體內,以排除地表水,減少雨水沿裂隙下滲,避免斜坡受沖刷。結合現場條件及地形,設置混凝土重力式擋土墻[4],擋墻頂寬1.2m,底寬1.5m,墻身斜率1:0.1,墻高3.6m,基礎埋深0.6m,墻趾寬50cm,厚60cm,基礎下設凸榫,規規格0.5m*0.5m,基礎及凸榫下設0.1m厚墊層。
建議對滑坡在治理前開展變形監測和預警工作,尤其在雨季和持續降水時段,必須加強坡體變形、拉裂縫位移的監測,派專人守護現場,同時加強對前緣、陡坎、后壁、裂縫等情況的巡查,發現異常及時通知當地居民、行人緊急避險。