泽州县某滑坡地质灾害发育特征及治理方案

2014-11-09张瑛

山西建筑 2014年2期

张瑛

(山西省第三地质工程勘察院，山西晋中 030620)

0 引言

泽州县某滑坡位于泽州县西南部，地处中低山区，地形坡度大，冲沟、台坎发育(如图1所示)。1996年，该滑坡曾造成某小学房屋开裂，成为危房，同时造成县级公路南武路及部分农田被毁。此后每年都有下滑迹象。2006年～2007年，受降水等自然因素影响，滑坡有加速趋势。2010年8月19日～23日，当地连降暴雨，72 h连续降雨量达161 mm，滑坡体继续下滑，灾情进一步加重。

图1 某滑坡平面图

根据现场调查，目前该滑坡已造成南武路约40 m长的路段开裂、变形，公路上裂缝宽10 cm～25 cm，北侧最大下错25 cm，水泥路面下局部有空洞，威胁过往车辆和行人的生命财产安全。在滑坡的东侧，由于滑坡，导致路基下沉，路边出现32．5 m的地裂缝，缝宽10 cm～30 cm，可见深度1．3 m，北侧路基最大下沉约35 cm，造成约20 m长的路面架空，威胁过往车辆和行人的生命财产安全。滑坡还造成小学操场地面开裂、下沉，1996年填埋后在地面上用钢筋混凝土打了地梁，但目前又开裂，威胁学校师生的生命安全，无法安全使用;此外还造成两户村民的房屋轻微受损。

1 滑坡发育特征

滑坡的平面形态呈“半椭圆形”，滑坡体纵向长90 m，横向宽260 m，剪出口长约220 m，滑体厚8．0 m ～22．0 m，平均厚16．2 m，总面积21 450 m2，体积35．39万m3，为中层、中型工程活动性滑坡。主滑方向约28°。

1)滑体特征。滑体地形南西高，北东低，阶梯状下降，后缘标高708．259 m，前缘标高683．7 m，相对高差24．559 m。

滑体由杂填土、粉质粘土以及石炭系太原组泥页岩组成。后缘发育一条地裂缝(L1)，走向近东西向转345°，倾向北转北东，倾角80°，延伸长110 m，缝宽10 cm ～25 cm，最大可见深度1．5 m，北侧最大下错25 cm。滑坡后缘东侧发育一条地裂缝(L2)，走向80°～90°，倾向北，倾角75°，延伸长 32．5 m，缝宽 10 cm ～30 cm，最大可见深度1．3 m，北侧最大下错35 cm。目前均不稳定。

图2 I—I′地质纵断面图

根据图2所示Ⅰ—Ⅰ'地质纵剖面图及钻孔柱状图分析，滑后缘以杂填土为主，滑动面位于粉质粘土与炭质泥岩的接触面(ZK2号孔)，滑体厚7．8 m;中部以炭质泥岩、铝土质泥岩为主，滑动面位于埋深在7．3 m～9．0 m的泥岩下部(ZK3号孔)，滑体厚9．0 m;前缘剪出口位置为杂填土和粉质粘土，滑动面位于粉质粘土与泥岩的接触面(ZK4号孔)，滑体厚4．0 m左右。

2)滑面特征。本滑坡主要以杂填土、粉质粘土与泥岩、铝土质泥岩接触面向下滑动，局部沿铝土质泥岩与泥岩接触面发生滑动。因此，滑移面比较复杂。滑移面的基本特征是:个别钻孔可见擦痕，如ZK6，ZK3钻孔;个别钻孔岩芯破碎，呈粉末状，且与滑床岩性无论从硬度上还是完整程度上均有明显不同。

本滑坡滑面总体呈弧形，局部呈折线形，后缘倾角65°～80°，中部～前缘倾角10°～30°。

滑面埋深呈后缘浅、中部深、前缘浅的特征，后缘一般深5．0 m～7．0 m，主要沿杂填土、粉质粘土与泥岩等的接触面滑动;中部一般深9．0 m～10．0 m，主要沿铝土质泥岩、泥岩发生滑动;前缘深0．5 m～4．0 m，主要沿杂填土、粉质粘土与泥岩等的接触面滑动。

该滑坡的滑移面整体呈中部深、向东西两侧逐渐变浅。剪出口高程682 m～684 m。

3)滑床特征。滑床岩性以铝土质、炭质泥页岩为主，砂岩次之，并间夹煤层或煤线。根据钻孔岩芯判断，泥页岩呈短柱状，岩石呈弱～微风化、坚硬、完整、未见擦痕等现象。钻孔最大揭露厚度(ZK6)为16．2 m，一般厚7．0 m ～13．0 m。

2 滑坡成因分析

2．1 影响滑坡发生的主要因素

根据滑坡的变形特征分析，该滑坡主要受下列因素影响:

1)地形因素，该滑坡地处低山丘陵区，滑坡区总体处于一单面坡上，南武路建设后，由于填方堆积了大量的建筑、生活垃圾等杂填土，使原有的地形地貌变化较大，且现有的这种地形条件有利于滑坡发生。2)地层岩性因素，根据钻孔资料分析，滑带即滑面部位，以泥岩为主。这些岩石位于滑体部位，强风化，且遇水易软化和泥化，在外力作用和地表、地下水作用下，容易发生滑动。3)构造因素，本区位于晋获褶断带南段边缘。受晋获褶断带影响，滑坡区岩性极为破碎。其中一组节理走向与主滑方向大致相同，因此，节理裂隙的发育，进一步促进了滑坡的发生。4)地表水因素，由于本区堆积了大量的松散层，包括杂填土和上更新统粉质粘土。这些松散堆积物容易接受大气降水入渗，增加滑体重量并促使滑坡下滑。5)地下水因素，滑坡体中存在地下水，尤其是在滑坡体的前缘有出露，地下水位埋深均较浅，在滑坡前缘附近有溢出带，即滑面受地下水浸润，降低其抗滑阻力，导致滑坡体失稳，对滑坡稳定性影响较大。滑坡区的地下水位埋深一般在0 m～18．3 m之间，地下水位标高684．5 m～690．0 m。滑坡前缘的泉水主要出现于1995年前后，呈季节性变化，雨季流量约在0．001 L/s～0．01 L/s之间;旱季干枯。

2．2 滑坡成因分析

2004年前后在滑坡后缘修建的南武公路，路面宽6 m，本路段为半填半挖路基，在其北侧形成7．1 m～8．0 m的回填路基，改变了坡体的自然结构。

由于填土下面的地层主要为铝土质泥岩或炭质泥岩，其导水性差，大气降水下渗后，增加了坡体的重量，并沿泥岩层面形成一层侵润面，从而导致坡体沿侵润面发生滑动。

3 滑坡治理方案

方案一:1)布置变形监测网络，填埋地裂缝。2)在南武公路北侧的705 m高程和695 m高程上各布置一排抗滑桩，上排抗滑桩桩间距6 m，桩长15 m～18 m，共28根桩;下排抗滑桩桩间距8 m，桩长15 m～20 m，共33根，抗滑桩总数为61根。3)在滑坡后缘施工、完善截排水系统。

方案二:1)布置变形监测网络、填埋地裂缝、在滑坡后缘施工、完善截排水系统、对被破坏的公路进行修复等工程布置方法与工程量同方案一;2)在坡体下部的滑坡前缘进行回填反压+盲沟排水系统，回填高度不小于5 m，宽度不小于6m;对滑坡体东部后缘附近堆积的垃圾等进行部分清除;3)在南武公路北侧的690 m高程上布置一排桩板墙(抗滑桩+挡土板)，抗滑桩桩间距6 m，桩长15 m～18 m，共45根桩。

其中，方案二较方案一要省钱，但回填反压的土石方来源比较困难，再者滑坡前缘均为耕地，占压耕地也比较多，因而推荐方案一。