贵州某地区滑坡及塌陷应急防治工程研究应用实例
2019-03-19王天敏
王天敏
贵州某地区滑坡及塌陷应急防治工程研究应用实例
王天敏
(贵州省有色金属和核工业地质勘查局物化探总队,贵州瓮安,550400)
通过对贵州某地区滑坡塌陷进行高密度电法及氡气测量,查明测区覆盖层厚度及采空区塌陷分布范围,分析滑坡及塌陷地质灾害的成因、规模、物理力学指标、变形特征及危害性,并对滑坡及塌陷做出评价,为滑波、塌陷应急防治工程详细勘查报告与施工图设计提供必须的技术参数。
滑坡;塌陷;地质灾害;应急防治
前言
通过对贵州某地区滑坡塌陷进行高密度电法及氡气测量,查明测区覆盖层厚度及采空区塌陷分布范围,为滑坡的治理提供参考。本次勘查的主要目的是详细查明滑坡及塌陷地质灾害的成因、规模、物理力学指标、变形特征及危害性,并对滑坡及塌陷做出评价,为滑波、塌陷应急防治工程详细勘查报告与施工图设计提供必须的技术参数,本次勘查的主要任务为详细查明勘查区气象水文、地形地貌、地层及其岩性与地质构造、水文地质、工程地质、人类工程活动等地质环境条件;详细查明滑坡类型,并分析滑坡及塌陷规模、分布、边界、形态等特征及威胁对象、人口、财产等情况;分析滑坡及塌陷形成原因,预测滑坡及塌陷发展趋势,评价滑坡稳定性,为滑坡及塌陷应急防治工程提供依据;提出滑坡及塌陷应急防治工程措施并进行细部设计,预算滑坡及塌陷应急防治工程投资经费。
1 滑坡及塌陷区地质环境条件
1.1 自然地理及地质条件
勘查区属长江流域乌江水系。岩溶较发育,滑坡前缘出露泉点,干枯受季节影响变化较大。勘查区地貌为类型为中山沟谷溶蚀地貌,地势总体北高南低,地形坡度14°~49°。最高点位于斜坡东北侧山顶,海拔1096.48m,最低点位于南侧道路,海拔1037.048m,相对高差59m,勘查区地层岩性特点由新到老分别为:素填土、第四系残坡积层(Q)(褐黄色残坡积粘土)、二叠系上统吴家坪组(P3w)。
地质构造特点为岩层呈单斜产出,岩层倾向118°,倾角10°,节理裂隙发育,岩体破碎,节理发育较杂乱,可见较为明显的一组平行节理,倾向280°,倾角28°,断裂构造不发育。根据《中国地震动参数区划图》(GB 18306-2001),地震动峰值加速度为0.05g,工作区地震烈度属Ⅵ度基本烈度区,区域稳定性属性稳定地段。
1.2 水文地质与工程地质条件
勘查区内地层岩性较复杂,地质构造条件简单,地下水埋藏类型为潜水,地下水埋深较深,地形有利于自然排水,由降雨形成的地表水体与地下水的水利联系较强,主要含水层二叠系下上统吴家坪组(P3w),富水较丰;水体偏酸性,对岩土体具弱腐蚀性。区内地下水以大气降水补给为主,受地形地貌、地质构造、地层岩性等因素的控制,故工作区内水文地质条件中等。勘查区地质条件较简单,上部为强风化层,岩体风化严重,较破碎,且层厚较厚,中部为含煤层,顶底板均为粘土岩或页岩,岩质力学强度底,底部为燧石灰岩,力学强度高,整个区分布岩层,工程地质岩组为硬质、软岩及松散岩组,局部缺失,力学强度分布不均,力学强度高~低,工程地质条件较复杂。
2 勘查工作方法
根据工作区的地质环境条件、滑坡及塌陷的规模和变形特征,在本次工作中开展了地形测量、物探工程、水工环地质测绘、剖面实测、取样分析、钻探工程及监测工程等工作,通过物探工程、监测工程、剖面实测、钻探工程、取样分析,查明了滑坡及塌陷边界、滑体厚度、滑带、滑床等特征,见图1、图2 ,现分述如下:
图1 滑坡及塌陷总览图
图2 环境地质和勘查工程平面图
3 地质灾害边界及形态特征
灾害类型为滑坡及塌陷,滑坡前缘位于斜坡坡脚,滑坡后缘以变形裂缝为界,整体呈圆弧型,左缘边界位于斜坡左侧裂缝处,右缘位于地表裂缝处,后缘海拔1091m,前缘海拔1046m,相对高差约为45m。斜坡坡体总体地貌为一个北高南低的斜坡地貌,剖面形态呈直线,自然坡度14°~49°。坡面见多处羽状裂缝,主体走向225°,裂缝最大宽度2m,最大可见深度3.5m,整体贯穿滑坡区域。滑坡主滑方向为120°,滑坡宽约200m,最大滑体厚26m,滑距约150m,总体规模约780000m3,滑体物质组成为第四系残坡积层红粘土夹碎石及二叠系上统吴家坪组硅质灰岩、灰岩,滑带为强风化碳质页岩。通过物探勘查及工程钻探勘查成果显示,由于长期暴雨,在坡体中后部,在雨水及自身重力作用下,导致古采空区塌陷,形成一定临空面,牵引坡体后缘,推动坡体前缘,最终形成大规模滑坡。最大下陷深度为3.5m,塌陷区呈条带状,使坡体中部跟后部错动变形,塌陷边界以错落裂缝为界。最终导致坡体整体失稳,形成大规模变形,诱发滑坡,滑坡规模中型,滑坡类型为牵引结合平蓷式深层中型滑坡。
4 地质灾害成因分析
从该滑坡的变形特征与产生的现象并结合环境地质条件的综合分析,灾害成因主要有:
(1)据调查区内清未至20世纪80年代初为老煤窑,为井下开采,开采方式及巷道分布不详,具有一定规模。
(2)老煤窑巷道支护措施落后且年代久远,在长期降雨作用下,加重煤层顶板荷载,导致坡体老采空区塌陷,最终使坡体整体失稳,形成大规模变形,诱发滑坡,又由于坡体前缘具有一定临空面,区内岩层为顺向坡,且岩体节理裂隙发育,岩体破碎,在雨水的浸泡作用下,润滑深层岩土体,导致该斜坡不断蠕滑,最终失去稳定,形成滑坡。
(3)根据现场实际调查及钻探工程显示,滑带物质成分主要为页岩、粘土岩,其力学强度低,地表水入渗降低了滑体、滑带的力学强度,此为滑坡形成的内在原因。
(4)滑床为中风化,其透水性较差,当大气降雨入渗至岩土分界,对滑带物质进行浸泡、软化,降低了滑带土(页岩、粘土岩)的力学强度,从而为滑坡的形成创造了条件。
5 防治工程方案建议
通过进行勘查并结合地面调绘等工作分析,勘查区地质环境脆弱,结合地质灾害发育特征、分布规律、岩土结构、现状稳定程度、受威胁对象、影响边界以及城市总体规划等综合确定滑坡体防治方案。根据区内地质灾害的特点,分析可用的治理方案:
方案:h型抗滑桩+分级放坡+护脚墙++格构锚杆+植被恢复+截排水沟。
6 结论
方案结构简单,技术成熟,质量可靠,工序单一,抗滑桩采用机械成孔,穿过煤层时存在垮孔情况,岩土层存在裂缝,采空情况,混凝土浇筑时存在跑浆的可能,易造成投资偏大。
[1] 《滑坡防治工程勘查规范》(DZT 0218-2006).
[2] 《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013).
[3] 《滑坡崩塌泥石流灾害调查规范(1∶50 000)》(DZ/T 0261-2014).
[4] 《贵州省地质灾害调查技术要求》(2008).
[5] 《贵州省地质灾害防治工程勘察技术要求》(2008).
[6] 《水利水电工程物探规程》(SL326—2005).
[7] 《水利水电工程勘察规范》(GB/50487—2008).
[8] 《民用建筑工程室内环境污染控制规范》(GB 50325- 2001).
[9] 《电阻率剖面法技术规程》(DZ/T 0073-2016).
Case Study on Emergency Prevention and Control of Landslide and Collapse in a Area of Guizhou Province
Tian min Wang
(Physical Chemical Exploration Corps, Guizhou Province Bureau of Geological Survey of Non-ferrous Metals and Nuclear Industries, Wan 'an, Guizhou, 550400)
Through the high density electrical method and radon measurement of landslide subsidence in a certain area of Guizhou Province, the thickness of overburden and the distribution range of goaf subsidence are ascertained, the causes, scale, physical and mechanical indexes, deformation characteristics and hazards of landslide and subsidence geological hazards are analyzed,It also evaluates landslide and collapse, and provides necessary technical parameters for detailed investigation report and construction drawing design of emergency prevention and control project of sliding wave and collapse.
landslide;Collapse;geologic hazard;Emergency prevention
10.19551/j.cnki.issn1672-9129.2019.03.018
TV223
A
1672-9129(2019)03-0052-03
王天敏,女,大学本科,助理工程师。E-mail:zgbjyy1234@126.com