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浅谈某库区滑坡的成因机制分析及防治措施建议

2016-04-14温兰

地球 2016年5期
关键词:滑坡体坡面风化

■温兰

(广东省化工地质勘查院广东广州510800)

浅谈某库区滑坡的成因机制分析及防治措施建议

■温兰

(广东省化工地质勘查院广东广州510800)

当前人类频繁的工程活动,与地质环境发生关系,改变自然环境条件,直接或间接导致地质灾害的发生。滑坡为地质灾害中重要的灾种,充分认识其形成机理,对其进行科学防治起到关键作用。本文以某库区滑坡为例,分析滑坡发育特征,以及其成因机制,并提出基本的防治措施建议。

滑坡 成因机制 防治措施

近年来,在降雨、降雨等自然因素和人类工程活动共同作用下,地质灾害发生越来越频繁,尤其是人为的不合理工程活动直接或间接导致灾害的发生,给人民群众的生命和财产带来巨大的损失。地质灾害指的是自然因素或者人为活动引发的危害人民生命和财产安全的山体崩塌、滑坡、泥石流、地质塌陷、地裂缝、地面沉降等与地质作用有关的灾害[1]。在这些灾害中,滑坡灾害因其规模较大、分布广泛、破坏程度最大以及难以准确预报等性质,在六类地质灾害中是人类关注和学者研究的重点[2]。本文就某库区滑坡灾害为例,分析该库区滑坡形成机制,为滑坡的防治提供科学依据。

1 滑坡发育特征

1.1 滑体特征

滑坡发生在某水库大坝右坝肩约150m处,北邻乡道及水库。平面上大致呈圆弧形,滑动方向345°,滑坡前缘宽约112m,后缘宽约26m,坡面斜长最长为128m,面积为11184,3㎡,滑坡体总方量为6~6.5万m3,属小型滑坡。根据滑坡变形特征,由下至上滑坡体主要分Ⅲ级,Ⅰ级位于滑坡体下部乡村公路以下部位,属于滑坡弱变形区,Ⅱ级位于滑坡体中部,属强变形区,滑动、变形较大,稳定性差。Ⅲ级滑体位于滑体上部,靠近第一斜坡坡顶,属弱变形区或滑坡影响区。

1.2 滑床特征

滑床土体主要为第四系残坡积土,主要岩性为含碎石粉质粘土,含大量未完全风化的页岩及砂岩碎块。滑床岩性主要为强风化砂页岩互层,局部夹中风化透镜体,页岩风化强烈,局部夹有少量强风化岩块,属极软岩,遇水易软化崩解;互层中砂岩相对较硬,风化较页岩次之,岩体相对较完整,岩质稍硬。

1.3 滑动带(面)特征

根据钻探、地质测绘及物探分析,滑坡滑带主要为原始边坡基岩上覆第四系残坡积含碎石粉质粘土层的表层,坡顶埋深较浅,坡中、坡脚埋深较大,钻孔揭露滑带埋深22.7~40.1,平均埋深30.6,厚度约0.6~3.9m,平均2.58m。该层土接近岩石面处相对较湿软,呈可塑状,未见地下水,与上部含碎石粘性土相比,滑动带内含较多强风化页岩碎石角砾,具遇水易软化、泥化、强度降低的特点。滑体下部强风化页岩、砂岩力学强度相对较高。

1.4 滑坡变形特征

2012年4月,受连降大雨、暴雨的影响,滑坡体进一步复活,滑坡体中部浅层引发次一级滑坡。之后对该滑坡进行为期一个月的位移监测,监测发现滑坡面向水库方向移动,最大位移量8.6cm,路边挡土墙垂直路向水库方向移动,最大位移1.9cm,监测数据结果显示滑坡体处于缓慢下滑状态。

2 滑坡成因机制分析

2.1 工程地质条件

滑坡区出露地层为第四系残坡积及泥盆系中统东岗岭组。其中基岩为页岩夹砂岩,薄层~中厚层状构造,岩体软硬相间呈夹层或互层状,节理裂隙发育,地表岩石遭受风化作用强烈。滑体内的强风化岩层较上部土层,结构致密、坚硬,透水性相对较差。雨季时,残坡积层中的孔隙水顺坡向下径流,致使残坡积土层与强风化岩层接触面局部饱水,土层受水浸泡后重量增加、软化、抗剪强度降低,残坡积土层与强风化岩层接触界面易形成软弱滑动面。

2.2 地形地貌

工区属剥蚀丘陵-低山地貌,四周群山环抱,山体走向以北东向为主,山顶高程431m,坡脚水面高程255m,相对高差176m,高差较大。山坡植被茂盛。滑坡体两侧各发育一条沟系,西侧为浅沟,东侧沟系较深,呈深“V”字形。边坡自然坡度约30~45°。滑体所处边坡为下陡上缓的凹形坡,汇水条件较好,降雨汇集后冲刷侵蚀坡面,边坡稳定性较差,具备了产生滑坡的自然条件。

2.3 外部影响因素

滑坡形成的外部诱因主要是降雨,测区多年平均降雨量为1906.2mm,最大年降雨量为2657.2毫米,最小年降雨量为1399.9毫米,最大日降雨量为358.2毫米,最大小时降雨量为91.3毫米,降雨主要集中在4~9月。2012年4月的一场暴雨,坡体急剧位移发生滑坡地质灾害,根据监测资料显示,在滑坡发生后的一个月内滑体最大位移量达8.6cm。2012年8月之后滑坡变形位的巡查记录显示,雨季变形位移量大,而枯季小或基本稳定。因此,降雨是水库滑坡形成及滑动的主要外部诱因。

滑坡形成的另外一个外部诱因是人类工程活动,工区位于水库旁,坡脚为一条供村民进出的乡村公路,在前期修建水库期间、后期水库维护期间及修建乡村公路期间,对边坡进行了人工开挖及放坡处理,对地形进行了较大的改造,使边坡坡度变陡,后期虽然在坡脚修筑了挡土墙、局部坡面采用了浆砌石护坡及喷浆护面,但强度不够,未起到良好的挡土及护坡作用,且坡面无良好的排水措施,这是导致发生滑坡的主要人为因素。

该滑坡的发育形成过程是内、外因素共同作用的结果。滑坡体上部含碎石粉质粘土及其下部强风化砂页岩互层组合是滑坡形成的物质基础,自然斜坡地形地貌条件及后期坡脚挖方为滑坡形成提供了势能条件,降雨是滑坡形成的直接诱因,加之坡面植被差、土体松散、引排水不当或渗漏等综合因素,共同作用的结果形成了如今的滑坡现状。根据滑坡的形态特征及下滑特征判断,其属于一个小型的浅层剥离牵引式滑坡。

3 防治措施建议

滑坡治理的主要方法,总的说来可以用八字方针来概括,即为:砍头(削方);束腰(加固);压脚(支挡);放血(排水)[3]。应根据滑坡体的特征,采用合适的治理方案。

本次滑坡防治方案结合地质环境条件和边坡的稳定状态,提出的防治方案如下:(1)清除坡面松散状残坡积土及滑坡堆积物;(2)采用分级放坡+锚索+格构梁模式,对边坡进行永久加固,格构梁内培土植草;(3)坡顶设置截排水沟,两侧设置排水沟。边坡的截排水系统宜综合进行布置,在坡顶布置截水沟,两侧修排水沟,同时根据地形条件沿坡面布置急流槽,所有的挡墙均应做好泄水孔,边坡治理同时需要考虑绿化效应。

[1]中华人民共和国国土资源部.国土资源部《地质灾害危险性评估技术要求(试行)》(国土资发 [2004]69号文附件一).2004.

[2]张克亮.云贵高原东部地区滑坡发育类型与时空分布特征 [J].中国地质灾害与防治学报,2015,26(3):36-39.

[3]曹华玲.论滑坡的危害和控制 [J].地球.2015,(8):363.

F407.1[文献码]B

1000-405X(2016)-5-435-1

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