地震灾区某滑坡灾害成因机制分析及防治措施

2015-07-19核工业西南勘察设计研究院有限公司四川成都610061

中国新技术新产品 2015年21期

关键词：防治措施

田杰（核工业西南勘察设计研究院有限公司，四川成都 610061）

田杰
（核工业西南勘察设计研究院有限公司，四川成都 610061）

摘要：本文以四川省雅安市某滑坡为例，在对该滑坡的滑坡体结构、变形特征及破化模式分析详细调查的基础上，分析了滑坡的成因，并针对灾害体的防治措施进行了阐述。

关键词：古滑坡；成因机制；稳定性评价；防治措施

1 引言

该滑坡位于规划区建筑后侧斜坡一带，滑坡为一古老的基岩滑坡，滑坡整体现状基本稳定，“4.20” 雅安芦山地震后，致使山体松动，表层土体在近年有溜滑现象发生。且根据规划区整体规划，该滑坡前缘面临大范围的开挖，开挖导致滑坡前缘局部发生垮塌变形，进一步破坏滑坡整体稳定性。滑坡一旦失稳，将直接威胁在建住宅区和拟建的小学等建筑。

2 滑坡基本特征及成因机制分析

2.1 滑坡基本特征

滑坡区域平面整体呈“长弓状”，滑坡发育在第四系滑坡堆积层（Q4del）中，为错动基岩堆积滑坡。纵向长约225m，最大宽度约440m，面积约0.082km2，滑坡前部滑体厚6m～10m，中部平均厚度33m左右，后部厚35m～40m，平均厚度37m，体积约176×104m3。滑坡主滑方向为120°，属大型深层基岩滑坡。

2.2 滑坡物质结构特征

（1）滑体特征。滑体主要分为两层：上层为含粉质粘土夹泥岩碎块为主，紫红色，粒径一般5cm～20cm，本次勘查中发现最大粒径1.2m左右。充填土质较均匀，砂粒的感觉较少，近地表部分一般都含有少量植物根茎或有机物，一般无摇震反应。碎石磨圆度差，呈棱角形，排列较混乱，分选性差，少部分被粉质粘土所包裹，颗粒分散，母岩成分以强～中风化紫红色岩为主，厚度约3m～11m；下层为似层状巨块石层，主要由原有基岩滑体滑动后破碎形成。根据钻探结果可知，其后部及前部错动破碎严重，以块石为主，粒径10cm～30cm不等，最大可达80cm，充填粘粒含量较重的碎石土；中部破碎相对较小，岩体较为完整，呈巨厚状，厚度可达3m～8m，夹含粘粒较重的碎块石土。厚度10m～32m。（2）滑面（带）特征。滑带土主要为含粘粒的碎石土，位于似层状块石体下部，厚度30cm～60cm，呈湿～稍湿状。（3）滑床特征。工作区内下覆的基岩为白垩系上统灌口组（K2g）泥岩：紫红色，中厚层状构造，泥质胶结。根据区域地质资料及距工作区露头量测，岩层产状234°∠9°，地表出露部分呈厚层-中厚层状构造，其风化裂隙发育，岩体比较破碎，全风化～中风化。

2.3 滑坡变形特征

该滑坡为一基岩古滑坡，滑坡整体变形不明显。近期变形表现主要为表层溜滑现象。1995年，滑坡中部发生表层土质溜滑，形成约1.0m的下挫陡坎，延伸长度约170m；前缘左侧竹林段近年亦有局部垮塌发生，变形较为明显。

2.4 滑坡变形形成机制分析

影响滑坡稳定性的因素主要有自然因素和工程因素。自然因素：地形地貌﹑岩土体力学性质的不均一﹑地下水作用﹑地下水作用。工程因素：开挖坡脚与切坡。（1）地形地貌因素。该滑坡所在地区地貌为低山区，山高坡陡，沟谷切割较深；微地貌上该滑坡位于山体斜坡地带，斜坡体在坡面上总体坡向约为120°～140°，坡度为15°～22°，前缘开挖形成65°以上至近直立的临空面，斜坡较陡峭，不利于坡体的稳定。（2）岩土体力学性质的不均一。在工作区内，分布地层岩土体种类较单一，主要为碎块石和似层状的泥岩大块体。似层状大块体之间充填的含粘粒重的碎石土易形成软弱结构面。（3）地下水作用。地下水对该滑坡的变形与破坏起主导作用。主要表现在水体降低土体抗剪强度的作用这两个方面。滑坡体层间粘土在水体浸润软化作用下，使原有土体的抗剪强度降低，从而破坏坡体极限平衡状态，使土体从而易于产生滑动破坏。（4）其他因素。工程因素：由于规划区内进行建筑施工，滑坡前缘进行了大面积的开挖，现已形成4m～8m的临空面，且揭穿地层层面和滑面，从而影响坡体稳定性。

图1 赤平投影分析图

3 滑坡稳定性评价及防治对策

3.1 滑坡稳定性宏观性判断

根据现场调查，古滑坡现状整体基本稳定，但是由于住宅建设区已开挖出的施工面和即将开挖的道路施工面，将在滑坡前缘形成高9m～17m的临空面。通过对区域岩体裂隙调查，其发育情况如下：（1）边坡长度380m，走向东北～西南向，倾向30°～60°，边坡坡度65°～80°。（2）岩层产状154°∠4°，与坡面方向斜向相交。（3）2组主要节理分别为200°∠71°，120°∠75°，把坡体分割成块状，间距0.4m～0.7m。

见赤平投影分析图1。

3.2 滑坡稳定性评价

结合该滑坡的特点，采用瑞典条分法（圆弧滑动面）分天然﹑暴雨﹑地震三种工况对其稳定性进行定量分析计算。计算结果表明，基岩古滑坡整体在天然工况下处于稳定状态，在暴雨工况下属于基本稳定状态，在地震工况下属于基本稳定状态；中部表层溜滑区在天然工况下处于稳定状态；在暴雨工况下属于欠稳定～基本稳定状态，在地震工况下属于欠稳定状态。参照滑坡前缘公路及排洪沟设计单位的设计方案，排洪沟建设时，对开挖的边坡应进行放坡。根据现场调查确定了其放坡开挖线，据此可知，当开挖完成后，滑坡体前缘不仅将形成较高临空面，同时还将破坏古滑坡及表层滑坡的前缘抗滑段。边坡开挖后，基岩古滑坡整体在天然工况下处于稳定状态，在暴雨工况下属于基本稳定状态，在地震工况下属于基本稳定状态；中部表层溜滑区在天然工况下处于基本稳定～稳定状态；在暴雨工况下属于不稳定～欠稳定状态，在地震工况下属于不稳定～欠稳定状态。

3.3 滑坡防治方案

滑坡稳定性分析结果表明，在暴雨工况下，滑坡有可能沿滑面产生变形滑移，因此，为确保滑坡体下方居民的生命财产安全，有必要采取防治工程措施。防治工程方案布置目标：（1）以防止产生滑坡威胁滑坡体下部的居民的生命财产安全。（2）采用排水﹑支挡等综合措施增加滑坡体的稳定性，提高抗滑安全储备达到设计标准，确保人民生命财产的安全。根据以上所述防治原则，主要采取“桩板墙+格构锚杆（索）”的防治方案，其具体防治措施如下：①根据灾害体情况分两级设置。下排桩板墙针对开挖边坡及基岩古滑坡设置，工程段全长378m，对比剩余下滑力及土压力作用后采用土压力作为抗滑桩设计参考力。上排桩板墙针对土层滑坡设置，工程段全长115m，对比剩余下滑力及土压力作用后采用滑坡剩余下滑力作为抗滑桩设计参考力。②设置在下排桩板墙以上的斜坡带，斜坡按1∶1削坡后铺设，格构行高3.00m，列宽4.00m，采用菱形格构；横纵格构交点处采用锚杆加固，局部靠近第一级滑面附近采用锚索加固。