凉山州甘洛县某滑坡变形破坏特征及形成机制分析
2014-01-02白仕红
白仕红
(成都理工大学环境与土木工程学院,四川 成都610059)
0 引言
滑坡是我国山区和丘陵地区最为常见的地质灾害之一,它的发生给人民造成的生命安全和财产损失是巨大的。其发育主要受大气降水,河流冲刷,地下水活动,地震以及人工切坡等各种因素的影响。本文以四川省凉山州甘洛县某滑坡为例,对滑坡的工程地质条件、滑坡变形破坏及形成机制等问题进行了综合分析和研究。以期对类似滑坡的研究分析有一定参考价值。
1 滑坡工程地质条件
1.1 地形地貌
研究区地处川西南边区,位于大凉山北部,小相岭东麓,为四川盆地西缘向青藏高原地势过渡的高山峡谷地带,地势东、西、南三面高,北部和中部较低,属于中山山地地貌;滑坡位于滑雄普村坝夯组滑坡位于一个斜坡体上,斜坡体处于西北高东南低,自西向东倾斜特征,地形坡度15~20°,后侧较陡,斜坡体后缘有多处、不连续的基岩出露。斜坡坡向 140°~150°,岩层产状 215°∠50°,滑坡边界明确、变形特征明显,平均厚度为15m。
1.2 地层结构及岩性特征
滑坡区出露地层为第四系松散堆积层和上二迭统峨眉山组地层,现由新至老分述如下:
(1)第四系松散堆积层粉质粘土:黄褐、灰褐色,稍湿~湿,可塑,粘性较好;结构不均,局部含粉粒较重,且夹少量碎块石,粘性较差。
(2)上二迭统峨眉山玄武岩(P2Β)基岩:灰黑色、墨绿色、隐晶、细晶结构,上部具气孔壮或杏仁壮构造。间夹凝灰岩、粉砂岩、泥岩,主岩层产状:215°∠50°。
2 滑坡变形破坏特征分析
2.1 滑坡形态特征
滑坡体和滑坡体下斜坡体同处一个大的斜坡体上,斜坡体总体西北高,东南低,自西北向东南倾斜特征,后缘以地势较高,两侧以山脊为界,滑坡整体呈“圈椅桩”。地形坡度15~20°,居民区主要集中在滑坡上,为滑坡的发生提供了良好的加载作用,目前滑坡前缘发育较明显的鼓涨剪出口。滑坡体下斜坡体体主要为农用耕地,使得土地台阶化,促进了地表水的入渗,滑坡体下斜坡体居民房屋变形不明显,主要体现在前缘陡坎临空面的垮塌。
滑坡体形态特征见图1。
2.2 滑坡规模
根据其变形迹象以及地形地貌条件,分为滑坡体、滑坡体下斜坡体;滑坡主滑方向 140°~150°,平均坡度 16°。 滑坡后缘 1430m~1440,前缘高程1378m~1385m,坡脚横向宽约220m,长约190m,滑体厚8~20m,平均厚约 15m,总面积约 41800m2,方量约为 62.7万m3,属中型土质滑坡。滑坡体下斜坡体坡向为140°~150°,平均坡度16°。滑坡后缘1378m~1385m,前缘高程1330m~1340m,坡脚横向宽约220m,长约160m,滑体厚 8~20m,平均厚约 16m,总面积约 35200m2,方量约为56.32 万 m3。
2.3 滑坡变形特征及要素分析
2.3.1 滑坡后缘
滑坡后缘出现局部拉陷裂缝以及房屋变形拉裂:2008年“5.12”地震后,由于滑坡后缘汇水面积大,降雨汇水的加载,滑坡后缘发育一组张拉裂缝。目前,该拉张裂缝长约50~60m,宽20~30cm,裂缝中填充较明显,为不连续展布,局部位置裂缝单边下挫明显,挫台高度10~15cm;且滑坡后缘房屋院坝地面开裂严重,有地面下沉错的迹象。
2.3.2 滑坡中部
由于滑坡体的不断变形,滑坡中部房屋面向滑坡前缘一侧的墙壁出现下沉迹象,导致墙体拉裂。滑坡中部公路下侧由于开挖建房造成3-7m的陡坎临空面,有次级剪出的条件。并且该处老乡自己修建的干砌块石挡墙有鼓涨开裂的迹象。
2.3.3 滑坡前缘
滑坡前缘部耕地陡坎处出现剪出口,有轻微鼓涨裂缝现象。鼓涨裂缝长约 20-30m,宽5~10cm,为不连续展布,隆起高度5~10cm。
3 滑坡形成机制分析
综合场地的环境地质条件,该滑坡的形成机理主要取决于以下几个方面:
3.1 斜坡工程地质条件是滑坡发生的前提
图1 滑坡平面形态特征
滑坡体表层物质较松散,使得雨水、地表水易于大量入渗,增加坡体自重,并破坏土体结构。而下部泥岩及砂岩隔水效果较好,能形成相对隔水层,加之表层岩体相当破碎,岩体中节理裂隙发育,易在基覆面处形成软弱面。在自重和外力的作用下,使滑坡体产生长期蠕变,随着坡体变形的不断增加,逐渐形成连续的滑动面。
3.2 地形地貌为滑坡的形成提供了有利条件
滑坡所处斜坡高度约50m,平均宽度近120m,平均坡度16°左右这种地形高陡、汇水面广的斜坡地形地貌条件,加剧斜坡不稳定性,甚至导致滑坡的形成。
3.3 强降雨是滑坡形成的重要外因
降雨是影响坡体稳定的自然因素中最经常发生的和最活跃的因素,是滑坡的重要触发因素。一方面由于坡体表面排水不畅,造成局部低洼地带形成积水,直接浸泡表层土层,使得土体自重增加,增大下滑力;另一方面由于表层土体物质结构松散,孔隙度大,雨水入渗充满裂隙或空隙时,形成静水压力;当出现水头差时,形成动水压力,由于水的作用,急剧改变岩土体的受力情况;再者,由于雨水渗入,弱化岩体,泥化软化滑带导致粘着力降低。这些都造成滑面的抗剪强度降低,甚至完全丧失抗剪能力,导致坡体失稳,从而形成滑坡。
3.4 人类工程活动加剧了滑坡的产生
在勘查区范围内及附近,人类工程经济活动包括开挖建房、农田耕作和修建公路。开挖建房多位于公路上侧滑坡体上,对滑坡体加载严重,并且居民生活用水直接散流,降低了滑坡体抗剪指标;农田耕作位于滑坡前缘位置,使得土地台阶化,促进了地表水的入渗。
4 结论
(1)综合场地勘查资料,该滑坡是一个中型推移式土质滑坡。滑坡形成机制是:一是坡体松散第四系残坡积层及高陡、汇水面广的斜坡地形地貌条件;二是当地大气降水强烈而且集中,大量雨水下渗促使土体饱和及强度降低;三是强烈的人类活动使得坡体稳定性进一步降低。
(2)滑坡变形破坏特征明显,破坏后将产生严重后果,滑坡的滑动变形主要受两个因素控制:一是基岩面的产状,主要控制深层滑动的方向和滑坡方量大小;二是滑坡体下方斜坡稳定性,如果该斜坡整体失稳将有可能牵引发生深层岩质滑坡,对周围居民构成严重威胁。
(3)滑坡稳定性分析评价的极限平衡法计算结果表明,滑坡体经过变形滑动后仍处于不稳定~欠稳定状态,必须进行工程治理。
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