某垃圾处置场边坡变形破坏机制研究

张 德 成

(重庆纵横工程设计有限公司，重庆　401122)



某垃圾处置场边坡变形破坏机制研究

张 德 成

(重庆纵横工程设计有限公司，重庆401122)

研究了某垃圾处置场滑坡区的地质背景条件，根据边坡变形破坏迹象，结合滑坡体的结构特征，对滑坡的成因机理及诱发因素进行了分析，并预测评价了滑坡的发展变化趋势及变形机理，为滑坡的治理工程提供了依据。

垃圾处置场，滑坡，变形破坏机制

0　引言

某垃圾处置场在场平后在场址后侧形成一处高边坡(见图1)。开挖后边坡产生变形，并产生滑动变形迹象，然而在治理施工过程中，边坡发生滑动解体，产生滑坡，滑动距离约20 m，坡体原有格构、锚索、截水沟及排水沟被拉裂破坏，形成滑坡堆积体约33×104m3。整个边坡存在继续变形破坏和整体失稳的风险，严重威胁坡脚在建的垃圾处置场。

采用工程地质分析，提出了滑坡成因机制，同时对滑坡成因机理、诱发影响因素进行了分析论述[1-5]。

1　滑坡的形态及规模

滑坡平面形态为长舌状。前缘高程约620 m～630 m，受到滑坡挤压变形，可见树木歪斜；中部可见两级平台，一级平台位于652 m～659 m高程，长约30 m，宽度约60 m，面积1 800 m2，二级平台位于672 m～675 m高程，长约80 m，宽度约为60 m，面积为4 800 m2；688 m～694 m高程上为一滑坡洼地，长、宽约20 m，降雨后洼地内可见积水；后缘高程680 m～703 m，为一基岩陡壁，平面上呈扇形，长约12 m，宽约24 m，岩性为龙马溪组泥质页岩，产状5°∠65°。

后缘边界：滑坡后缘为基岩陡壁，高程约680 m～703 m，岩性为龙马溪组泥质页岩，产状5°∠65°，平面上呈扇形，陡壁上可见明

显擦痕。

前缘边界：滑坡前缘在平面上呈一弧线，以616平台为界，616 m～650 m高程为一斜坡，坡度约22°，主要物质组成为第四系全新统滑坡。

2　滑坡变形破坏特征

该区边坡采用放坡开挖。其中，基岩按1∶1.25放坡，坡面采用素喷混凝土防护；第四系覆盖层按1∶1.6放坡，坡面采用混凝土格构护坡，此时该边坡坡体未出现任何变形迹象。边坡开挖至646 m平台，边坡666 m～676 m段坡面出现凸起、混凝土护面开裂(见图2)，随后，边坡后缘原截水沟及截洪沟外边坡发现数条裂缝。

在施工过程中，经历了一轮强降雨。降雨后，676 m平台靠近原冲沟区域出现裂缝，裂缝宽度约1.0 m，滑坡体变形急剧增大，下滑1 m～2 m，滑坡体646 m～696 m区域整体滑移，上缘垂直位移约12 m，最大水平位移约20 m。

滑体上的地表开裂现象具有不均匀分布特征。滑坡中下部地表裂缝较少；上部区域地表裂缝较多；其中，以后缘较为明显。滑坡已发生整体滑动，滑坡周界明显，洼地、滑坡平台等滑坡地貌特征突出。受滑坡滑动影响，滑体多处出现变形裂缝，652 m～675 m高程可见由数条平行拉裂缝组成的裂缝群，发育方向多与滑坡滑动方向垂直；在平台周边由于滑坡剪切作用形成多组羽状裂隙，延伸近SN向(见图3)；滑体前缘由于滑坡挤压，形成多组鼓胀裂缝。

3　滑坡变形机制分析

滑坡原为崩坡积层组成的斜坡，边坡开挖导致滑坡前缘大量卸载，开挖导致前缘坡体结构遭到破坏，斜坡应力场重新分布，前缘抗滑能力降低，斜坡开始出现变形。伴随边坡开挖坡体前缘临空面增大，为变形破坏提供了空间。原斜坡覆盖层相对较薄，基覆界面倾角从下至上逐渐变陡，加之下部开挖方量远大于上部，从而打破了坡体结构原有的平衡，斜坡上部势能增大，为滑坡提供了物质条件。

开挖前冲沟从该区通过，坡体开挖，原有水文地质条件被破坏，地下水进入滑坡体内无法顺利排走，聚积在滑坡体内，致使滑坡土体重度增加，地表水沿裂缝下渗，在基覆界面的活动性增强，逐步形成沿基覆界面分布的软化物质。在降雨过后，斜坡整体发生滑动，滑坡物质堆积于前缘缓坡位置。在其扰动、挤压及牵引下，两侧坡体亦有变形。

综上所述，后缘持续的地下水入渗，使坡体土体重度增加，基覆界面抗剪强度降低；人工开挖边坡为斜坡滑动变形提供了临空面，并导致坡体应力发生变化；从下至上逐渐变陡的基覆界面，导致斜坡上部覆盖层势能较大；频繁的降雨，加速了滑带的形成，最终在降雨的诱发下，已实施的支挡结构提供的抗滑力不能抵挡滑坡的下滑力，形成滑坡。

同时，对滑坡演化过程的位移变形进行了计算，结合工程地质分析，可以将滑坡的形成机制归纳如下：

1)滑坡前缘首先出现破坏，以鼓胀为主，为滑坡沿基覆界面的蠕滑。

2)滑坡变形逐渐向坡体中后部扩展，中部出现拉张裂缝，后缘坡体厚度小，因而后缘出现较为明显的拉张裂缝。

3)随着变形加剧，前缘开始蠕滑变形，总的来说，坡体的破坏为蠕滑拉裂型。表现为推移式变形特征。

4　结语

主要取得如下成果：

1)滑坡边坡开挖导致前缘临空，坡体结构遭到破坏，应力场重新分布，变形发育为滑坡的发生提供了条件，在降雨的诱发下，滑坡抗滑力不能抵挡滑坡的下滑力，导致上部土体先发生滑动破坏，堆积于下部土体之上，增加了下部土体荷载，最终导致整体滑移，形成推移式滑坡。

2)变形区虽未整体滑移，但受滑动牵引、挤压发生变形。其上部强变形区因滑坡而形成较大临空面，受滑坡滑动牵引，坡体发育数条裂缝，为强变形区，但该区的地形整体较缓，现状处于稳定。

[1]陈祖煜,汪小刚，杨健，等.岩质边坡稳定性评价：原理·方法·程序[M].北京:中国水利水电出版社,2005.

[2]王小锋.两家人堆积体三维地质特征及稳定性评价[D].南京:河海大学,2007.

[3]朱继良,黄润秋.某水电站坝前堆积体稳定性的三维数值模拟分析[J].岩土力学,2005(8):1318-1322.

[4]简文星,张宜虎,尹红梅.作揖沱崩滑堆积体稳定性评价及防治对策[J].水文地质工程地质,2004(1):91-95.

[5]杨建,李同春.紫坪铺水库区倒流坡库岸堆积体稳定性评价[J].水电站设计,2003(3):54-57.

[6]徐晗,朱以文,蔡元奇,等.降雨入渗条件下非饱和土边坡稳定分析[J].岩土力学,2005,26(12):1957-1962.

[7]吴火珍,冯美果,焦玉勇,等.降雨条件下堆积层滑坡体滑动机制分析[J].岩土力学,2010,31(S1):324-329.

[8]张玉,徐卫亚,石崇,等.大型滑坡堆积体稳定性的三维数值分析[J].岩土力学,2011,32(11):3487-3496.

[9]宋晓晨,徐卫亚,邵建富,等.雾雨作用下的非饱和边坡稳定性研究[J].河海大学学报(自然科学版),2002,30(6):16-20.

Formation mechanism and stability study of waste disposal site landslide

Zhang Decheng

(Chongqing Vertical and Horizontal Engineering Design Co., Ltd, Chongqing 401122, China)

In this paper, through in-depth research on the geological condition of the waste disposal site landslide zone, according to the signs of damage of slope deformation, combined with the structure characteristics of the landslide, formation mechanism, induced factors of landslide are analyzed, predict and evaluate the development and change of the future trend and deformation mechanism of landslide, provide some reference for the treatment of slopes.

waste disposal site, landslide, deformation and failure mechanism

1009-6825(2016)25-0066-02

2016-06-25

张德成(1983- )，男，博士，工程师

TU413.62

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