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云浮市新兴县太平镇山塘村滑坡成因机制及稳定性分析

2017-10-17黄蔚阁

西部资源 2017年4期
关键词:滑坡

黄蔚阁

摘要:云浮市新兴县太平镇山塘村滑坡为粤西山区典型的残坡积层滑坡,总结该滑坡的发育特征并分析评价其稳定性,对于粤西山区同类滑坡具有借鉴意义。本文从滑坡空间形态、滑坡物质组成及结构特征、滑坡变形特征、滑坡成因机制分析等多个方面揭示了山塘村滑坡的基本特征,并采用抗滑稳定性计算模式对其稳定性进行计算。

关键词:滑坡;成因机制;滑坡稳定性分析

滑坡位于新兴县太平镇山塘村村前,2013年8月,受第11号台风“尤特”影响,当地出现了强度大、持续时间长的降水过程,导致山塘村村前山坡发生滑坡,4栋民房遭到严重破坏,28人被迫转移,造成直接经济损失约200万,潜在威胁到山塘村及大郎圩镇居民188户约1090人,威胁民房建筑面积约3.2×102㎡,潜在的经济损失约8640万,险情规模等级为特大型。

1.滑坡区自然地理及地质环境条件

新兴县地处北回归线以南,属亚热带季风型气候,雨量充沛,年平均降雨量1667.3mm,日最大降雨量达243.7mm,4月~9月为雨季,当地地质灾害多发于雨季。

滑坡区位于新兴县东南部的太平镇山塘村村前,所处地貌单元属于低山丘陵地貌,总体地形东北高西南低,地形起伏较大。地层主要有晚侏罗纪斑状黑云母花岗岩和第四系残坡积土层,残坡土层呈褐红色、褐黄色,可塑状,土体遇水易软化、崩解,饱水时呈软塑状,滑体岩土力学性质差异很大,较易诱发地质灾害。

2.滑坡体特征

山塘村滑坡所在的变形体为一半自然半人工边坡,山坡中上部人为修建有高2m~4m的挡土墙,挡土墙之上为民居,中下部为自然山坡,长约80m,走向近南北向,高度约10m~18m,坡度约为20°~40°,滑坡发生在边坡中部,长约150m,高10m~20m,厚度1m~4m,约3600m3,已经破坏了中部的挡土墙,在边坡南侧中上部挡土墙已经被雨水冲垮形成了人字形冲沟。边坡底部为空地,距河边挡水坝约40m,该段边坡上植被多为人工种植乔木,坡底水草茂密。

3.滑坡形成条件及成因机制分析

3.1滑坡形成条件

根据滑坡的性状特征与边坡体近期变形特点分析,滑坡的成因可分为内在因素与外部因素两类。内在因素与勘查区环境地质条件及自身特点有关,主要包括边坡所在地的地形地貌、工程地质岩组组合等;外在因素主要有大气降水及人类工程活动等。

3.1.1内在因素

(1)地形地貌。山塘村村前滑坡所处地形地貌上为低山丘陵边缘,滑坡所在边坡顶部最高点标高约148m,最低约为131m,山体自然坡度约为20°~40°,坡体后缘被人为开挖形成近乎直立的边坡,虽然人为修建了简易的挡土墙,但这也为滑坡的发生提供了有利的地形条件。

(2)工程地质岩组组合。山塘村所在地属块状较硬一坚硬侵入岩组,附近出露的岩土体主要为第四系花岗岩残坡积土层和花崗岩全、强风化层,由于风化作用节理裂隙发育,加之花岗岩体中原生结构面的发育,岩土、土土层问往往软硬相间易形成软弱结构面,加之花岗岩残坡积土和风化土都有遇水易软化崩解,物理力学性质变差、土体抗剪强度变低的特性,这种特性为滑坡的发生提供了有力的物质条件,遇上雨季则易增加土体自重,在和雨水冲刷作用下沿节理裂隙面向下滑动形成灾变。

3.1.2外在因素

(1)地表水排水对滑坡的影响分析

2013年8月台风“尤特”来袭前,民居间有多条水沟中水流常年流入村前坡体中,经过民居间水沟长期排水渗入的影响,村前山坡土体已经基本饱和,但在简易挡土墙的作用下还未出现明显滑动,在此情况下遇到2013年8月台风“尤特”期间的强降雨极端天气,坡体经受着水沟急流的冲刷,且坡底河水暴涨,致使河水冲刷坡底,二者相互作用带走大量粘粒、砂粒,从而导致坡底失稳,进而影响到山坡中上部的稳定,因此产生破坏性的滑动,最终形成滑坡地质灾害。

(2)降雨对滑坡的影响分析

新兴县内发生的滑坡全部发生在雨季,尤其是在暴雨或连续降雨期间最为突出,滑坡具有“大雨大滑、小雨小滑、无雨不滑”的特点,属典型的暴雨型滑坡。

降雨对滑坡的作用是一个动态过程,大雨一暴雨使岩土体浸泡及孔隙裂隙充水饱和,增加岩土的含水量、增大岩土体容重、软化岩土、降低岩土体抗剪强度,比重增大,降雨渗入到风化岩土体之下的土岩界面,降低了接触面的抗滑性能,与此同时,降雨使地下水位明显上升,增大了地下水的动水和静水压力,使斜坡稳定系数减小,导致滑坡发生。

受第11号台风“尤特”影响,新兴县太平镇山塘村出现强度大、持续时间长的降水过程,对村前边坡造成极大的影响,最终导致滑坡的发生。

(3)人类工程活动

人类工程活动对地质环境条件的改变,是导致滑坡形成的重要因素之一。

山塘村居民为了居住,在山坡上开挖山体建房并开垦梯田,人为造就了陡峭的边坡和纵横交错的截排水沟,虽然边坡坡高只有1m~4m且修建了简易挡土墙,但民居间排水沟一直不间断的排泄生活废水,民居间排水沟的长期排水渗入山坡岩土体,坡体表面残积土达到近饱和或饱和状态情况下,再遇到如2013年8月台风“尤特”期间强降雨形成的水流冲刷坡底的情况,山坡上的岩土体发生滑坡绝不是偶然的。

4.滑坡稳定性分析

4.1滑坡稳定性计算模式

由于山塘村滑坡为牵引式土质滑坡,故采用抗滑稳定性计算模式对其稳定性进行计算。

4.2滑坡稳定计算参数选取

根据勘查土工试验数据,结合工程经验,并经参数反演分析,得出各岩土体参数,滑坡地质灾害点坡体特征见表1。

4.3滑坡稳定性计算结果

采用瑞典条分法和总应力模式对山塘村滑坡进行稳定性计算,计算剖面选取最不利组合剖面,其安全系数为0.953。具体见图1。

根据计算结果,结合《滑坡防治工程勘查规范》(DZ/T0218-2006)中表13稳定状态划分,该滑坡地质灾害处于不稳定状态,在强降雨等不利因素的影响下极有可能再次发生滑坡地质灾害。

5.结论与建议

(1)新兴县太平镇山塘村滑坡属土质滑坡,已发滑坡体积约为3600m3,潜在滑动规模约1×102m3,属小型滑坡地质灾害。(2)新兴县太平镇山塘村滑坡的形成除了受地形地貌、地层岩性、地质构造与滑坡体物质结构条件及坡体植被覆盖程度、人类工程活动等原因影响及控制外,降雨和地表水是滑坡发生的最重要诱发因素。(3)通过对新兴县太平镇山塘村滑坡进行稳定性分析表明,此滑坡地质灾害处于不稳定状态,在强降雨等不利因素的影响下极有可能再次发生滑坡地质灾害,应尽快对其进行治理。endprint

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