猴子岩滑坡稳定性分析与防治建议

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
/ 2

猴子岩滑坡稳定性分析与防治建议

吴军

四川省地矿局九〇九水文地质工程地质队

摘要:猴子岩滑坡位于广安市岳池县秦溪乡邹家沟村6组,2012年7月4日,受强降雨影响,后缘村公路出现裂缝及下挫,在强降雨的影响下,变形再进一步加剧。本文在对滑坡的规模、变形特征、成因机制及其稳定性进行分析,为防治工程方案的选择和防治工程的设计提供可靠的地质依据。

关键词:猴子岩滑坡;变性特征;影响因素;稳定性分析

一、滑坡的基本形态

猴子岩滑坡位于广安市岳池县秦溪乡邹家沟村,滑坡纵向长约130m,横向宽150~280m,面积约2.02×104m2,滑坡平面呈不规则圈椅状,纵向上坡表呈多级宽缓台阶分布,地形坡度10-30°,前缘剪出口位于居民房屋后基岩出露部位,坡度48°左右,西侧为自然斜坡,东侧以小型冲沟为界。根据钻孔及探槽资料,确定该滑坡滑带为基覆界面,滑体厚约1.5~7.5m,为浅层土质滑坡,滑坡体积约12.9×104m3,规模为中型。

现场调查及访问得知,滑坡初期沿村公路附近拉张裂缝断续分布,共发育有4条近平行裂缝,延伸长度20-30m,缝宽10-30cm,可见深度达50cm左右,最大错台处达40-60cm左右,裂缝走向147°。滑坡裂缝形成原因主要因为后缘斜坡坡度较大,表层粉质粘土厚度较大在1.5-7.5m之间,结构较松散,在暴雨作用下水体易下渗,使土体饱水后自重增加,饱水后土体抗剪强度降低;下伏基岩为强风化的泥岩,遇水后软化易形成软弱层面。因此,土体饱水后沿基覆界面发生蠕动变形,后缘土岩接触部位出现拉张裂缝。

二、滑坡变形的影响因素及破坏模式

2.1变形破坏影响因素

滑坡发生变形破坏因素主要有:地形地貌、斜坡结构、地层岩性等内部因素以及暴雨、人类工程活动等外部因素。

在地形地貌方面,该区域原始地貌形态为一条受山脊基岩埂所控制的深槽和沟谷,容易汇集地表水,同时又能汇集基岩裂隙水;斜坡坡面形态呈阶状,阶坡地形坡度较大,地形临空条件较好,为滑坡发育提供了有利的地形条件。

在斜坡结构方面,区域坡向与地层倾向小角度相交,岩层产状平缓,岩层缓倾坡内,属易发生滑坡的斜坡结构类型。

在地层岩性方面,斜坡区表层分布松散岩类的残坡积粉粘土夹碎石土地层,松散岩类结构松散,易于地表水下渗,属易滑地层,在不利条件下易沿基覆界面发生滑移变形,受软弱层的控制沿此分界面易产生整体性的变形破坏。

在水文地质方面,滑坡区主要为地下水径流排泄区,地下水活动较为强烈。滑坡主滑区位于凹槽地带,利于地下水的汇集,凹槽地带存在地下水沿基覆界面径流情况,加之底部基岩风化带裂隙水也较丰富,底部基岩裂隙水水位抬升,裂隙水压力增大时,常成为引起滑坡变形的重要因素。

在暴雨方面,水的作用主要表现在雨水渗入土体,在土岩接触带形成渗流,软化土体,使其抗剪强度大幅下降。且土体饱水重度增大,增加滑体重量。

人类工程活动主要表现在公路开挖边坡,修建房屋在坡体上加载及开挖坡脚都会破坏斜坡原有应力平衡状态。

综上所述,在滑坡发育的基础地质条件下,一旦遇降雨等不利因素具备,即可能引发滑坡发生。

2.2变形破坏模式

区内覆盖层为松散堆积粉质粘土、粉质粘土夹碎石层,厚度不一,分布不均,一般厚度1.5~7.5m,在强降雨条件下,表层覆盖层能迅速达到饱和状态,沿基覆界面形成富水带,基岩顶部为强风化泥岩,遇水易软化形成软弱层面,为滑坡的发生提供了可能。滑坡后缘坡度大于滑体前缘,滑体厚度大于前缘厚度,根据从滑坡中后部斜坡体错台、拉张裂缝判断该滑坡为浅层推移式滑坡。

三、滑坡稳定性分析

3.1计算方法及工况选择

据《岩土工程勘察规范》和《滑坡防治工程勘查规范》采用基于极限平衡理论的条分法和传递系数法计算滑坡的稳定系数和剩余下滑力。由于地下水活动对该滑坡稳定性的影响较大,稳定性计算时和评价时重点考虑了地下水的影响,考虑的荷载主要包括滑体重量、地震力等,计算工况选取天然状态(自重)、暴雨(自重+暴雨或连续降雨)、自重+地震三种工况。

3.2计算参数的确定

滑体重度主要据取样试验结果确定,滑体土天然重度19.5KN/m3,饱和重度20.5KN/m3。

抗剪强度参数主要在统计土工试验数据的基础上,参考当地区经验系数,根据滑坡区地质环境条件、不同部位滑带土结构特征、性状、坡体变形破坏特征、空间变化情况,综合确定。最终取值为:天然状态C值17.5kPa,φ值10.0°,饱和状态C值13.5kPa,φ值8.5°。

3.3稳定性计算分析

稳定性评价分级标准按国土资源部标准《滑坡防治工程勘查规范》表12确定滑坡稳定性评判标准表。

表1滑坡稳定性评判标准表

根据滑坡变形特征选取剖面对滑坡整体稳定性均进行了计算。据计算结果,在天然状态(自重)下,滑坡稳定性系数为1.38-1.756,稳定系数大于1.15,滑坡处于稳定状态;在暴雨条件((自重+暴雨或连续降雨)下,滑坡稳定性系数为1.00~1.02,滑坡稳定系数处于1.0-1.05之间,滑坡处于欠稳定状态;在地震条件(自重+地震)下,滑坡稳定性系数为1.15~1.46,稳定系数大于1.15,滑坡处于稳定状态。因此,滑坡在降雨条件下整体稳定性较差,天然及地震工况下处于稳定状态。

四、滑坡发展变化趋势

该滑坡目前整体稳定性好,调查在后缘及左侧存在有变形迹象,主要表现为地表开裂下错,房屋墙面开裂等。由于滑坡坡体松散物质厚度较大,结构相对松散,斜坡坡度较陡,前缘临空条件较好,在降雨作用下,雨水易下渗坡体,使土体饱水自重增加,土体抗剪强度降低,下伏泥遇水岩软化易形成软弱层,整体稳定性将会恶化,可能发生从前缘剪出口失稳的变形破坏。

五、防治建议

通过初步比较论证,以滑坡体上居民住户为保护目标,治理工程建议采用支挡工程、截排水工程相结合的综合治理方案。在滑坡前缘剪出口上方平台部位及左侧后缘居民房屋前干砌石堡坎下设置一排抗滑桩,采用全埋式。滑坡后缘现村道内侧修建一条截水沟,滑坡左后侧修建一条排水沟,滑坡中部纵向上修建一条排水沟。

参考文献:

[1].高路.秦溪乡邹家沟村猴子岩滑坡勘查报告[R].四川省广汉地质工程勘察院,2013年.

[2].邓益平等.渡槽沟滑坡成因及防治对策[J].城市建筑,2016(02).

[3].刘瑞华,孙宁,唐光良.广东滑坡灾害的地质环境与致灾因素分析[J].热带地理,2010(01).

作者简介:

吴军(1979.08-),男(汉族),四川省遂宁市蓬溪县人,工作单位为四川省地矿局九〇九水文地质工程地质队,工程师,大学本科学历,主要从事水文地质、工程地质勘查设计工作。