某边坡稳定性分析及治理方法

2019-09-07陈波

冶金与材料 2019年4期

陈波

（贵州地矿局区域地质调查研究院，贵州贵阳 550000）

1 工程区概况

1.1 气象水文

研究区属中亚热带温暖湿润季风气候，冬冷夏热，年平均气温16.2℃，年最高气温38.9℃，最低气温-10℃。极端最高气温38.9℃（1966年），极端最低气温-10.1℃（1977年）。年平均相对湿度81%，无霜期平均为289天，最长达328天，最短260天。

1.2 地形地貌

研究区滑坡位于贵州省江口县，总体地形呈南高北低的独山地势。滑坡区属河流侵蚀地貌（系Ⅱ级阶地），最大高程为501.58m，最低高程473.48m，总体相对高差28.1m。滑坡总体地形较陡，呈折线形，地形坡度50°。

1.3 地层岩性及岩土工程地质特征

据地面调查测绘、钻探揭露，滑坡区地层主要为第四系残坡积物、寒武系下统杷榔组地层，现分述如：（1）第四系（Q4cl）主要由黄色、黑色粘土、粉质粘土组成，含碎石，厚 6.0～12.0m。（2）寒武系下统杷榔组（∈1p）主要为黄色页岩，岩体节理裂隙发育，厚度40.1～80m。岩层产状 285°∠8°。

1.4 地质构造

滑坡区大地构造位置处于扬子准地台黔北台窿遵义断拱凤冈北北东向构造变形区，区域上属于梵净山穹状背斜南东翼。该滑坡区内无活动断裂，地壳稳定性好。

2 滑体特征

根据勘察，滑坡滑体主要为残坡积物组成，该残坡积物主要由原基岩砂质页岩风化之后而成，其物质成份主要为黄褐色、棕褐色粉质粘土，含少量碎石，呈稍湿状态。由于土体固结程度的差异性，导致滑体土自上而下由松散状态向稍密状态过渡，滑体土的这种自上而下的空间分布特征，导致地表入渗的地下水容易在滑体上部形成上层滞水。同时由于滑坡区原地形的差异，导致滑体的厚度变化较大，其厚度一般为6.0～12.0m。

滑坡滑移带主要受残坡积物的物质成分及其结构控制。由于残坡积物的物质成分主要为粉质粘土，仅含少量碎石，且自上而下，其结构呈松散至稍密状态过渡。由于松散的粉质粘土其渗透性较好，地表水容易通过土体间的孔隙下渗而形成垂向上的地下径流，在地表水入渗到一定深度后，由于密实的粉质粘土渗透性较差，阻隔了地表水下渗的通道，从而导致地下水的流动方向转变为水平方向的径流。这种水平方向的径流，极易导致该部位的土体被软化，从而形成一条软弱带，该软弱带即构成滑坡的滑移带。通过钻孔揭露同样发现，滑移带附近的土体含水量较高，大多呈可塑状。滑床为中风化页岩，岩层产状285°∠8°。页岩岩体完整，薄-中层状构造，属软质岩组。滑床总体平整，局部弯曲，倾角10～15°，倾向 260～320°。变形破坏特征。综上所述，该滑坡目前处于加速蠕滑破坏阶段，有整体向下滑的趋势。

3 滑坡稳定性计算及结论

滑坡体主滑方向为350°，滑体底部存在一层厚10～20cm的粉质粘土，钻孔揭露该层滑带以下为稳定基岩，故定为沿基岩面滑动的土质滑坡，滑坡剖面选取如图1。

图1 滑坡稳定性计算剖面图

综合室内试验统计数据及滑坡参数反演结果，确定本滑坡计算参数为：①滑体土（粉质粘土）：天然重度：18.20kN/m3；饱和重度：18.60kN/m3；天然抗剪强度：C=36.60kPa，φ=27.30°；饱和抗剪强度：C=34.40kPa，φ=21.60°；渗透系数：4.010～4cm/s。②滑带土（粉质粘土）：天然重度：18.60 kN/m3；饱和重度：18.80kN/m3；天然抗剪强度 C=34.70 kPa，φ=23.24°；饱和抗剪强度 C=33.00kPa，φ=19.13°。

通过滑坡推力曲线可知，在天然状态及降雨饱和状态下，剪出口部位均有推力，其中天然状态下，滑坡剩余下滑力约600kN/m；降雨饱和状态下，滑坡剩余下滑力约820kN/m.。这说明降雨是导致滑坡产生加剧变形的原因，而地表原始的裂缝则是由研究区建筑物产生的静荷载所致。

4 治理措施

4.1 抗滑桩设计

根据可行性研究勘察报告，研究区滑坡为沿基岩面滑动的堆积型浅层土质滑坡。滑坡体宽度不大，坡面起伏变化较小，滑体同一高程剩余下滑力相差较小，因此抗滑桩统一采用HA型桩。为了更好地保护学校男生宿舍的安全，抗滑桩支挡工程布置在滑体中后部靠近建筑位置，标高501.00m处，根据滑坡推力计算结果，桩后所受滑坡体剩余下滑力水平推力取为725kN/m，桩前所受滑坡剩余抗滑力水平推力取为500kN/m。经过验算，滑体剩余下滑推力产生的弯矩、位移及剪力等影响小于主动土压力的影响，因此采用主动土压力作为参数进行抗滑桩的设计计算。