柑子坪滑坡成因机制分析与稳定性评价
2012-04-23肖长立
肖长立
摘要:通过现场实地调查和室内试验分析,结合柑子坪滑坡的地质背景和水文地质条件,分析了柑子坪滑坡的成因机制,并对其稳定性进行了分析计算,提出了防治建议,从而为类似地质条件的滑坡治理积累经验。
关键词:滑坡;成因机制;稳定性
中图分类号:P642.22 文献标识码: A 文章编号:
滑坡是自然界的一种十分严重的自然灾害,是联合国“国际减灾十年”计划的重要研究对象之一,同时也是斜坡破坏型式中分布最广、危害最严重的一种地质灾害[1]。柑子坪滑坡主要威胁对象为洪福村5组25户67人和右侧冲沟沟口的工厂的生命财产。同时受滑坡威胁的村道,是洪福村重要的交通线路,为该村村民耕种、赶场及学生去往学校的要道,间接经济损失约500万元,笔者通过对滑坡的地质背景、滑动机制等进行分析和研究,对滑坡的稳定性做出了评价。
1、滑坡工程地质条件
1.1地形地貌
滑坡区以侵蚀构造中低山为主,地形起伏校大,地势东高西低,呈倾斜状,相对高差43~76m;坡面因局部滑塌以及村民修筑梯田,坡面呈台阶状。
1.2地层岩性
滑坡范围内,基岩埋深不一。根据滑坡边界以及崩塌体处出露的基岩以及钻探揭示,工作区内主要为三迭系上统须家河组(T3x)地层,产状81°∠43°。其岩性主要为砂岩、灰岩,夹灰黑色薄层状炭质页岩,表层风化较严重,强度较低。
1.3地质构造
滑坡区位于顺河断裂西南侧,为“歹”字形构造体系。顺河断裂带北起安乐乡挖断山,经马烈乡、顺河乡、乌斯河镇向东南延伸,长30余公里,走向128°,倾向北东,大部分为第四系掩盖。岩层倾角50°左右。勘查区受区域构造作用比较强烈,地质构造复杂(图1-1)。
图1-1汉源县地质构造图
1.4地震烈度
汉源地处地震带,受到过历次地震的波及,2008年的汶川地震就导致了一些村民住房的墙壁和地板出现裂缝,有理由认为地震活动对县内地质灾害的发生具有一定的诱发作用。根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)(2008修订版),属抗震设计地震第三组,抗震设防烈度为7度,地震动峰值加速度值为0.15g,特征周期为0.65s。
1.5水文地质
滑坡区上覆第四系松散堆积层为中透水层,下伏灰岩强风化带为弱透水层,中风化层为微透水层。按照地下水的赋存介质类型、划分为孔隙水和基岩裂隙水两类。
(1)、孔隙水
赋存于残坡、崩坡积松散堆积层中,具潜水性质, 直接由大气降水补给及边坡基岩裂隙水补给,并于堆积物前缘与基岩面接触处以下降泉形式出露,由于第四系堆积物下伏基岩透水性较差,该类型地下水涌水量少,水动态极不稳定。
(2)、基岩裂隙水
赋存于灰岩裂隙、岩溶洞中,主要接受大气降水补给,但由于同一岩层分布较厚,岩层透水性较差,岩层储水量不大,多出露于冲沟底部。
2、滑坡成因机制分析
受构造影响,该地区岩体结构较破碎,上部崩坡积土体在外力的作用下,由山脉向下运移堆积在中下部斜坡残坡积层上,形成了较厚的松散堆积层,同时修筑公路及房建造成大量弃土堆积在坡体后缘,增加了坡体下滑力,由于在风化、水流侵蚀搬运作用下,经过长时期演化进而形成了现有的空间形态。大量的松散层堆积在斜坡上,为滑坡的形成提供了必要的物质基础。由于坡体昔格达土层富含蒙脱石,地表水下渗后,在岩土接触带长期附存运移,软化了岩土体,造成坡体不断濡滑,同时“5.12”大地震进一步软化了坡体结构,坡体即进入加速变形阶段。
现场调查显示,地震前该滑坡一直处于蠕变阶段,但受地震作用,本就松散的堆积层更加松散,加之地表裂缝的存在,使得降雨后地表水极易入渗,地表水渗入土体后不但增大了土体重度,而且降低了土体的抗剪强度指标,这将促使斜坡体在自重作用下不断产生变形,当变形累积到一定程度后将发生整体失稳。因此,降雨、振动是将来滑坡加剧变形失稳的主要影响因素。
3、滑坡稳定性分析
3.1定性分析
通过前述变形特征及破坏模式分析,该滑坡变形较明显,暴雨状态下处于加速变形阶段,结合震前和震后变形迹象、“7.17”暴雨对滑坡稳定的影响,宏观判定该滑坡在正常天气工况条件下整体处于稳定~基本稳定状态,在振动、暴雨(特别是久雨后)不利工况条件下处于欠稳定状态。在不利工况的持续作用下,滑坡变形不断累积,将可能使坡体稳定性不断降低而发生失稳。
3.2定量分析
滑坡的滑面形态呈折线形,根据《滑坡防治工程勘查规范》(DZ/T0218—2006)的相关要求,采用基于极限平衡理论的传递系数法对该滑坡的稳定性进行定量分析计算[2]。本滑坡选取5个剖面三种工况进行计算,其计算结果如下:
表3-1
4、结论
通过工程勘探、工程地质测绘、室内外试验等综合勘察手段,查明了汉源县柑子坪滑坡的规模、形态、变形、地质条件等特征,得出以下结论
①、危害对象等级划分为三级,防治安全等级为Ⅲ级;
②、柑子坪滑坡为推移式滑坡,面面积约19431m2,坡体土层平均厚度10m,坡体体积约19.4×104m3,规模为中型;
③、根据《滑坡防治工程勘查规范》(DZ/T0218—2006),斜坡整体在天然状态下4个剖面均为稳定,在暴雨工况下均为欠稳定,在地震工况下四个剖面均为基本稳定。
参考文献
[1]易顺民,晏同珍.滑坡时空结构的分析特征及其意义[C].滑坡文集(第十三集).北京:中国铁道出版社.1998.33—37。
[2]DZ/T 2018-2006滑坡防治工程勘察规范[s]。