广西平乐县云盘岭东坡滑坡成因分析及治理方案优选
2013-08-12曹建任浩方宇
曹 建 任 浩 方 宇
(1.长江三峡勘测研究院有限公司( 武汉) ,湖北 武汉 430074;2.中石化中原油田建设集团公司,河南 濮阳 457001)
云盘岭位于广西平乐县境内,其西南端发育有滑坡,主要由东、西两个坡面组成。自1998年起对已经发生崩滑现象的西坡滑坡体采取了有效的治理措施,长期监测结果显示西坡目前已经处于稳定状态。东坡滑坡体近年来一直处于蠕动变形状态,且已对分布在坡体附近的居民楼墙体及地面造成了一定程度的破坏,严重威胁了当地人民生命及财产安全。因此,展开对东坡滑坡的综合治理变得尤为紧迫和必要。
1 工程地质概况
1.1 地层岩性
根据现场钻探揭露的情况,滑坡区覆盖土层由第四系坡残积土和泥盆系中统信都组上段粉砂岩、砂岩质泥岩组成。第四系坡残积土主要为含角砾粉质粘土,分布于整个滑坡表面,该土层厚度一般为3.00-8.00m。泥盆系中统信都组上段主要埋藏于第四系坡残积层之下,分布于整个滑坡区,岩性为粉砂岩,粉砂质泥岩组成,岩层产状为170°∠55°。粉砂岩及粉砂质泥岩中节理裂隙均较发育。
1.2 地质构造
滑坡区在地质构造上处于桂东北凹陷桂林弧形断褶带与大瑶山凸起的交界部位。构造形迹呈北东东向。荔浦~平乐多期活动压性大断裂从滑坡区东南侧220m 处通过,延伸长100km,断裂带宽15~30m,倾向325~330°,倾角30~50°。断裂两盘的地层时代,岩性不同;地层硅化,破碎现象普遍,碎裂岩带节理裂隙发育。
1.3 水文地质条件
基于现场勘察并结合现有资料分析,滑坡区内地下水类型单一,主要由第四系覆盖层孔隙水和基岩裂隙水组成。在钻孔深度范围内,各孔均未见水位,类比分析云盘岭西坡勘察报告后认为,地下水对混凝土及其内钢筋具微腐蚀性。
2 云盘岭东坡滑坡成因分析
滑坡的形成受地质条件及人类工程活动等诸多因素影响,不同环境下诱发滑坡的主导因素也有所不同[1]。根据野外勘察、工程地质测绘成果分析,导致云盘岭东坡发生滑坡的主要原因有以下几点:
(1)覆盖层结构松散致使滑体结构的破坏,易于地表水的入渗,土体在水的作用下,抗剪强度显著降低,岩土体物理力学性质变差不利于滑坡的稳定。
(2)集中且持续的降雨是引起滑坡产生的外部主要影响因素之一。平乐县城属亚热带季风气候,雨量充沛。在雨水季节,地表水入渗引起土体含水量增加,土体变软,降低岩土体强度,增加了岩土体重度,同时雨水入渗到基岩面相对隔水层后大量及集,形成动水压力,增加滑坡下滑力,不利于滑坡的稳定。
(3)不合理的人类活动也从一定程度上加剧了滑坡的产生。近年来在滑坡体前缘及坡脚处切坡已建有数栋居民房,破坏了斜坡原有平衡状态,加剧该滑坡体的活动和变形。
3 边坡稳定性分析评价
3.1 计算模型的确定
综合分析滑坡结构特征及可能的剪出口情况后,判断其变形破坏模式为斜坡上松散的堆积层与下伏基岩接触带上的软弱带产生的滑动。选取极限平衡传递系数法分别对天然(工况Ⅰ)和持续暴雨(工况Ⅱ)两种状态下的滑坡稳定性进行评价[2]。滑面处于岩土层之间接触面,滑动方式为折线形。以2-2'剖面、3—3'剖面进行稳定性计算。滑面滑动模式的计算剖面见图1,2。
图1 2-2'剖面破坏模式计算条分图
图2 3—3'剖面破坏模式计算条分图
3.2 计算参数
滑带土体抗剪强度参数的选取合理与否,对滑坡稳定性计算起关键性作用。滑坡土体抗剪强度参数经室内土工试验、反演分析及对比云盘岭西坡滑坡勘察报告综合取值,结果见表1。
表1 滑带参数取值
3.2 计算结果及分析
在工况Ⅰ和工况Ⅱ情况下,2—2'剖面稳定系数计算结果分别为1.14 和0.99,3—3'剖面稳定系数分别为1.15,1.00。计算结果表明:在天然状态下,云盘岭东坡滑坡处于基本稳定~稳定状态;在持续暴雨状态下,盘岭东坡滑坡处于欠稳定~不稳定状态。考虑到实际土体的结构已发生破坏及抗剪强度降低。如遇持续暴雨不利工况,滑坡将处于欠稳定~不稳定状态,极可能发生滑动破坏,故认为天然状态和持续暴雨状态下东坡滑坡均处于不稳定状态,对周围的人民生命财产及周围设施安全构成了严重威胁,必须采取及时有效的防治措施。
4 滑坡治理方案优选
综合考虑云盘岭东坡滑坡的地质条件、施工条件同时满足尽量减少对环境的破坏的原则,最终优选出预应力锚索承台+排水治理方案[3]。即在云盘岭东坡滑坡体上设置预应力锚索承台,增大抗滑力,防止滑坡体继续下滑。根据该滑坡的特点,在坡顶、坡内设置排水措施,完善排水系统,减少地表水对坡体的影响。同时,建议在治理施工前进行变形监测工作。
5 结语
云盘岭东坡滑坡是由于岩土体本身结构破坏、人类工程活动及降雨和地表水作用产生的。对其治理采用预应力锚索承台+排水治理方案。本文的研究方法对处理类似工程问题提供了理论和实例借鉴。
[1]王松龄,丰明海.滑坡区岩土工程勘察与整治[M].北京:中国铁道出版社,2001.
[2]李明辉,黄树梅,刘亚军.极限平衡法在斜坡稳定性分析中的应用[J].勘察科学技术,2012,6:26-29.
[3]王恭先.滑坡防治中的关键技术及其处理方法[J].岩石力学与工程学报,2005,11(21) :51-52.