遂川县枚江乡舍上村洲下滑坡稳定性分析及防治建议
2016-02-15何文江江西省地质环境监测总站江西南昌330000
何文江(江西省地质环境监测总站,江西南昌330000)
遂川县枚江乡舍上村洲下滑坡稳定性分析及防治建议
何文江(江西省地质环境监测总站,江西南昌330000)
2010年5月中旬至6月下旬遂川县枚江乡突降暴雨,遂川县枚江乡舍上村洲下发生山体滑坡,造成山坡中部出现裂缝,居民房后地面呈鼓丘状并开裂,个别房屋墙面出现倒“八”缝。滑坡直接威胁居民区,并且在滑坡后缘坡顶有移动通讯塔。滑坡一旦再次产生滑坡,必将对村民安全及移动通讯塔造成严重后果。本文主要分析洲下滑坡稳定性,并提出防治措施建议。
洲下滑坡;稳定性分析;防治建议
1 滑坡体基本特征
1.1 滑坡的基本特征
遂川县枚江乡舍上村洲下滑坡产生的直接原因是降雨和人为挖方所致,20世纪50年代,在滑坡前缘修建水渠,形成高达3m的陡立面,在强降雨条件下地表水渗透入残坡积粘土层中,对全风化砾岩起到软化和润滑的作用,从而形成岩性以含碎石粘土层为主的表层滑动,引发上部坡面出现裂缝,形成大规模的滑坡。
20世纪50年代发生的滑坡前缘高程103~105m,后缘高程135~137m,滑坡体东西长77m,南北宽196m,平均厚6.95m,滑面总体坡度21°,主滑方向122°,滑坡体积10.5万m3,为中型土质滑坡。
2010年5~6月强降雨期间,老滑坡体北翼复活,滑坡体北翼中部出现裂缝,长48m,宽0.05~0.1m,深0.2~0.3m,裂缝高程127m,滑坡前缘呈鼓丘状,本次滑动的坡体东西长53m,南北宽64m,厚2.0~10.0m,滑面坡度26°,主滑方向122°,体积2.3万m3,潜在滑动规模为105000m3,此次滑动造成个别房屋开裂,裂缝宽度约0.02~0.03m。
1.2 滑坡物质组成与结构
滑体主要由含砾粉质粘土组成:为砾岩原地风化残留产物,以褐黄色为主,稍湿,可塑状。含少量碎石,碎石呈次圆-棱角状,无分选。
根据探井揭露,滑坡在西南方向较薄,中部和东北部较厚。
1.3 滑坡滑带物质组成与结构
据地表调查及钻孔揭露,滑带为含砾粉质粘土与强风化砾岩层交界面,滑带物质组成同上。
1.4 滑坡成因分析
根据该地段的地质环境条件和滑坡隐患体情况,其滑坡影响因素初步分析如下:
1.4.1 地 貌
区内属低丘岗地区,形态类型为岗地,成因类型为剥蚀、侵蚀。山体坡面坡度17~29°,自然坡面呈凸形,延展性较差,地势相对高差70m。此种地貌特征,在形成较大临空面(切坡高度3m的顺层陡立面)后,加上诱发因素(地表水的浸润,冲刷作用),有利于形成滑坡。
1.4.2 地 层
滑坡体表层残坡积粉质粘土,平均厚6.95m,滑坡体后缘厚9.9~14.4m。下伏基岩为一套较破碎的强风化砾岩,其抗风化能力较弱,岩层风化强烈,强风化带岩石呈薄片状,碎块状;底部基岩为中风化砾岩。节理面较发育,节理面产状150°∠80°,与滑坡形成顺向,易导致坡体失稳,产生滑坡现象。
1.4.3 降雨因素
汛期突发的强降雨或连续降雨是滑坡形成的直接诱发因素。降雨对滑坡发育形成的激发作用主要表现为三个方面:①地表水渗入坡体后在某一局部形成较高的水头,从而在坡体内造成较高的孔隙水压力,增强了坡体的下滑能力;②雨水渗入坡体所造成的地下水浮力,降低了滑体自重所产生的岩土抗滑摩擦阻力;③渗入坡体的雨水通过滑动面上岩土的软化性能和水解性能,降低了滑动面岩土的抗剪强度,有利于坡体的滑动。
1.4.4 人为因素
山体坡脚的开挖,人为破坏山体的原有平衡状态,是滑坡的形成的直接因素。
2 滑坡稳定性分析
2.1 稳定性分析方法与模型
2.1.1 计算模型
选取一条剖面进行稳定性分析,剖面线与主滑方向基本平行。基本假定如下:
(1)沿横断面方向取1m宽的土条作为计算的基本断面,不计两侧摩阻力;
(2)滑坡体每一分条假定为整体滑动;
(3)滑坡体推力的作用方向平行于滑动面;(4)推力的应力分布为矩形。
2.1.2 计算方法
由于其滑面呈近圆弧的折线形,因此采用折线滑动法(传递系数法)计算滑坡稳定性系数。折线滑动法(传递系数法)计算公式如下:
式中:
Fs——滑坡稳定性系数;
ψi——传递系数;
Ri——第i计算条块滑体抗滑力(kN/m);
Ti——第i计算条块滑体下滑力(kN/m);
Ni——第i计算条块滑体在滑动面法线上的反力(kN/m);
ci——第i计算条块滑动面上岩土体的粘结强度标准值(kPa);
φi——第i计算条块滑带土的内摩擦角标准值(°);
li——第i计算条块滑动面长度(m);
αi——第i计算条块地下水流线平均倾角,一般情况下取浸润线倾角与滑面倾角平均值(°),反倾时取负值;
Wi——第i计算条块自重与建筑等地面荷载之和(kN/m);
θi——第i计算条块底面倾角(°),反倾时取负值;
PWi——第i计算条块单位宽度的渗透压力,作用方向倾角为αi(kN/m);
i——地下水渗透坡降;
γW——水的容重(kN/m3);
Viu——第 i计算条块单位宽度岩土体的浸润线以上体积(m3/m);
Vid——第 i计算条块单位宽度岩土体的浸润线以下体积(m3/m);
γ——岩土体的天然容重(kN/m3);
γ′——岩土体的浮容重(kN/m3);
γsat——岩土体的饱和容重(kN/m3);
Fi——第i计算条块所受地面荷载(kN)。
其余符号意义同上式。
2.2 计算工况
根据各滑坡的形态和结构特征、变形机制及稳定性,确定2种工况进行稳定性计算(表1:计算工况统计表)。
表1 计算工况统计表
2.3 稳定性评价标准
根据洲下滑坡体变形特征及目前滑体所处的状态,结合稳定性计算结果,可以将滑坡稳定性评价标准划分如下:
(1)Fs<1.0不稳定
(2)1.0<Fs<1.05欠稳定
(3)1.05<Fs<1.15基本稳定
(4)Fs>1.15稳定
2.4 稳定性分析与评价
分别按自重和自重+暴雨两种工况对滑坡剖面进行稳定性计算;本次选取代表性B-B′计算结果(见表2~3、图1)。
图1 剖面稳定性计算
表2 剖面稳定系数计算结果(自重)
表3 剖面稳定系数计算结果(自重)
3 防治措施建议
(1)该滑坡在多次滑动后形成含砾粉质粘土为主的小(一)型滑坡,危害等级为中型;
(2)滑坡体现状变形破坏方式以土质滑坡为主;
(3)稳定性分析与计算结果表明,滑坡仍处于蠕滑阶段,随时有可能发生再次滑坡,因此,应尽快采取工程措施对滑坡进行治理;
(4)滑坡治理方案为滑坡前缘设置挡土墙或抗滑桩;在滑坡体后缘外围或滑坡体内设置地表排水系统。
[1]肖智彪,聂建中.江西省遂川县枚江乡舍上村洲下滑坡治理勘查报告.江西省勘察设计研究院,2011(12).
[2]何文江.江西省遂川县枚江乡舍上村洲下滑坡治理工程方案设计.江西省勘察设计研究院,2012(03).
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A
2095-2066(2016)36-0110-02
2016-12-12