广东省清远市清城区石角镇马头村滑坡特征及稳定性分析

何利平 刘 涛

广东省有色金属地质局九四○队 广东 清远 511520

1 地质环境概况

马头村滑坡位于广东省清远市清城区马头村菜市场后山,地理坐标东经113°01′58.82″,北纬23°32′17.45″。滑坡正下方即为菜市场,正下方20m处有一排约10栋2层楼民房。马头村菜市场边坡基岩主要为第三系丹霞群地层,地层岩性主要为砂砾岩,砖红色,砂质粗砾结构,厚层状构造及中厚层泥质粉砂岩。坡体的岩层风化强烈,表层主要为坡、残积土;区内岩土层按地质年代和成因类型自上而下可划分为人工填土层(Qml)、耕植土层(Qpd)、残积层(Qel)和第三系(Edn)的泥质粉砂岩和砂砾岩的强风化岩以及中风化岩,场地土的类型属中硬土;地震基本烈度为6度,地壳稳定性属稳定;多年年平均降水量为1779.7mm,蒸发量为1393.6毫米;地下水类型主要为红层孔隙裂隙水,富水性贫乏,含水层主要为砂砾岩,渗透性较好,地下水位埋深平均为3.96m。

2 滑坡基本特征及形成机理

2.1 滑坡基本特征 马头村边坡总体走向50°,倾向320°,边坡高约18～25m。下部边坡高约10m,坡度约30°;上部边坡高约8～15m,坡度15～85°。2016年1月29日边坡北东段已发生滑移下沉现象;边坡表面混凝土多处已翘起,开裂,可见密集裂缝,裂缝宽1～5cm;其上部边坡北东侧见两条近于平行的滑坡后缘拉裂缝,裂缝走向30～50°,与断裂走向近似一致。裂缝宽10～40cm,延伸长度约20m,深度10～30cm、下沉10～100cm。下部边坡表面及坡脚可见有泥黄色的浑水渗出;上部边坡表面及中部平台见较多岩块及松散土体堆积,均为上部边坡顶部岩土体崩、滑所致;上部边坡高8～15m处,坡度15～85°,临空陡峭裸露岩土体,节理裂隙较多,结构松散。坡体主要为残坡积砾质粘性土、强-微风化砂砾岩及泥质粉砂岩,岩石节理裂隙较多,含软弱夹层,在雨季时,在雨水冲刷和下渗情况下,岩土体软化、崩解,工程性能大幅降低,潜在崩塌、滑坡等地质灾害,直接威胁到下方菜市场及居民的人身财产安全。

2.2 滑坡形成机理 滑坡形成的影响因素主要有:1)人类工程活动:在紧邻第一斜坡带修建建筑物时,对斜坡坡脚进行开挖,这样必然降低边坡的抗滑段的抗滑阻力,开挖出的边坡多没有足够有效的支护,在重力和降雨作用下,边坡容易失稳而滑动;边坡坡面上的素砼护面也是导致边坡失稳的重要原因,由于喷砼护面密不透水,边坡后缘长年累月入渗的地下水无法顺畅的从坡底和坡面排出,造成的水压力越来越大,加之喷砼护面并无锚固措施,相当于虚浮在边坡坡面上,日积月累从而导致护面碎裂,边坡滑坡;2)地形因素:第一斜坡带由于地势相对低,为地表雨水和地下水的汇集地段,地形条件有利于地下水位的抬升,对边坡稳定性不利;3)气象因素:区内全年有41%都是降雨天,降雨持续时间较长,降雨强度大,且春夏季节多台风暴雨,连续降雨给地下水提供了充足的补给来源;4)土体工程性质较差:边坡浅部岩土层为坡、残积土,浅部岩土层多含砂砾岩碎石,雨水易渗入土体中,使坡体重度增大,同时雨水软化土体,降低了土体的抗剪强度,不利于坡体的稳定。

第一斜坡带地势较低,浅部土体工程性质较差,加之修建建筑物时对边坡进行了挖脚降低了抗滑段阻力,同时也形成了未加以支护的坡面或支护不够牢固,混凝土开裂渗水,雨水及平台水渠中的水渗入或汇入第一斜坡带中,使坡体重度增大,同时软化了土体,降低了土体的抗剪强度,打破了坡体原有的平衡,最终导致了滑坡的发生。

3 滑坡稳定性分析

计算时选择连续暴雨不利工况,即工况1(自重+暴雨+地下水)条件来计算滑坡的稳定性,其对应的荷载为坡体自重+地下水渗透压力,最不利滑动面采用软件进行自动搜索。根据软件利用圆弧滑动法计算结果,在工况1下滑坡的稳定系数为0.946,根据《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DT/0219-2006)关于滑坡防治工程设计安全系数的推荐值为,校核工况“自重+暴雨+地下水”(工况1)时抗滑动安全系数为1.02～1.05,因此应当进行防护设计。说明滑坡1在饱和状态下有较大可能性产生局部浅层滑坡或深层滑动。所以建议对该处滑坡应进行防护设计,否则局部的变形最终也会导致整体变形。

4 结论

(1)马头村后山滑坡在强降雨条件下,再次发生滑坡可能性较大,稳定性较差,威胁下方居民和菜市场的人员生命财产安全。

(2)马头村滑坡形成原因复杂,其形成与发展是人类工程活动、地形地貌、气象因素、岩土体工程性质等多方面的内外因素综合作用的结果。

(3)建议对马头村滑坡点进行工程治理,防治措施以锚索+抗滑桩+(截)排水沟为主,坡面采用格构+锚杆的支护方式。