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广东顺德飞鹅山III号滑坡特征及防治对策

2022-01-04张宗胜

资源信息与工程 2021年6期
关键词:前缘滑坡体风化

张宗胜

(广东省佛山地质局,广东 佛山 528000)

0 前言

近年来,地质灾害频发,对人们的生命财产造成了巨大伤害[1]。滑坡作为地质灾害的一种,存在特定的自然地质环境条件、空间分布形态和变形破坏等特征,如何有效地治理滑坡已成为人们关注的焦点。

飞鹅山III号滑坡位于广东省佛山市顺德区大良飞鹅山西南侧山坡(图1),滑坡周界清晰,形态呈圈椅状,滑坡前缘密集分布有7间工厂。自2003年以来,每年的台风暴雨期,滑坡都要出现程度不同的变形破坏活动,给滑坡坡脚一带的工厂生产造成了严重的影响。文章通过分析顺德区飞鹅山III号滑坡的自然地质环境条件、空间分布形态和变形破坏等特征,探讨其滑坡的形成原因,对滑坡稳定性进行评价,并提出治理方案,有效治理了滑坡,保障了人们生命及财产安全,并为滑坡治理提供了宝贵经验。

图1 飞鹅山Ⅲ号滑坡位置图

1 滑坡特征

1.1 地质环境特征

滑坡区位于南亚热带季风气候区,温暖湿润,雨量充沛,年均降雨量1 649.9 mm;坡脚距离最近河流约300 m;地貌为低缓残丘,植被发育,人工活动较强烈,岩土体由第四纪残坡积砂岩、粉砂岩、泥岩岩块和残积粉质黏土、黏土和早白垩世百足山组泥质岩和粉砂岩组成;残积层土质松散,强风化基岩节理、裂隙发育,岩体破碎,岩层产状倾向坡外,倾向南西,倾角平缓,为一顺向坡;滑坡区附近在历史上曾经发生过4次≤Ms5.0地震,近年来无地震活动记录,地震烈度为Ⅶ度,区域地壳稳定性为基本稳定;地下水由赋存于山坡表层第四系残坡积层颗粒孔隙之中的松散岩类孔隙水和白垩纪百足山组砂泥岩之断裂和节理裂隙中层状基岩裂隙水构成,富水性贫乏。

1.2 滑坡变形特征

滑坡位于飞鹅山西南坡中部,于2008年6月14日发生加速滑移,损毁万家乐电缆厂和志庆自行车配件厂靠山坡围墙。万家乐电缆厂靠山坡厂房墙体出现多处裂缝,6间工厂停止生产,撤离700多人。

该滑坡体轴长230 m,宽220 m,滑坡方向总体上向西南,体积约700 000 m3,属中型滑坡,滑坡体高约80 m,厚度约30~40 m,属深层顺层滑坡。

滑坡体的物质组成主要为残坡积物和早白垩世百足山组的红色碎屑岩。滑床基岩为早白垩世百足山组的红色碎屑岩,滑动面位于基岩软弱岩面,见二层滑面(图2),主滑动面在最前缘地表以下1~3 m,其剪出口位于万家乐电缆厂靠山体车间内侧;次级滑坡发生于软弱层面,该软弱层已发生过断层错动,其剪出口位于一级边坡坡面。

图2 飞鹅山Ⅲ号滑坡主滑方向剖面图

次级滑坡位于主滑坡中上部,滑面顺层面向南东倾斜,最高点高程35 m,最低点高程7.5 m,滑动方向205°~230°,滑坡冠高程70 m,趾高程7.5 m,滑坡体轴长110 m,宽220 m,高63.5 m。滑坡前缘西北侧表现为滑体滑移后悬空发生小崩塌,西南侧表现为滑移挤凸,地面发生鼓丘、开裂,前缘边坡纵裂缝发育,向前滑移擦痕清晰,滑体前缘树林倾斜;滑坡后壁陡坎清晰,滑坡体内横张裂缝发育,滑坡陡坎高约60~70 cm,延伸长达150 m,裂缝宽度15~40 cm,西北侧裂缝为剪裂缝,向西南方向剪切下滑,擦痕非常清晰。

主滑坡前后缘高程分别为90、5 m,滑坡体长约230 m,宽约220 m,高约90 m。滑坡西北侧前缘位于一阶边坡顶,高程约26 m,表现为滑体滑移后悬空发生小崩塌,滑面轴心前缘位于地面以下约7 m,前缘呈舌形,表现为滑移挤凸,地面发生鼓丘、开裂、围墙倾倒、厂房墙体开裂等,滑坡前缘位于万家乐电缆厂和志庆自行车零配件厂,万家乐电缆厂靠山体厂房为一排重型机械,重型机械设置了深桩基础,地面鼓丘、开裂、围墙倾倒、厂房墙体开裂等现象均位于。

2 滑坡成因和稳定性分析

2.1 滑坡形成原因

飞鹅山滑坡群活动的主要诱发因素是人工削坡和强降雨作用。

随着人类工程活动的开展,山体斜坡坡脚大规模的削坡建厂,打破原有山体的平衡,使滑坡的形成具有了地形临空条件。同时,滑坡体的组成物质为砂泥质岩互层,泥岩为软弱层,且为隔水层,边坡为一顺向坡,地层层理清晰,层面平缓,岩石中节理发育,裂隙较多,岩石破碎,风化程度强烈,强风化岩风化成半岩半土状,遇水易软化;从整体上看,发育的节理裂隙使岩体非常破碎,加速了岩体的风化,使其强度大大降低,遇水极易软化,较差的物理力学性质和较低的抗剪强度为滑坡的形成提供了条件。飞鹅山一带的雨季长,降雨集中,暴雨不断,特别是连降暴雨时,容易形成较软弱的滑裂面,因此降雨是导致滑坡活动的重要诱发因素[2-3]。飞鹅山山体斜坡地形高陡和残坡积土层松散,其下为节理裂隙非常发育的强风化泥岩、泥质粉砂岩或中风化粉砂岩等,使得雨水能顺利渗入坡体较深部位,这是形成飞鹅山滑坡的内因。

2.2 滑坡稳定性分析

计算方法:由于飞鹅山滑坡的滑动面呈不规则的弧线—折线形,可按折线型滑动面计算滑坡稳定性。滑坡稳定性计算方法采用剩余推力传递法,它考虑了滑体自重、坡面荷载、动水压力、静水压力,以及滑动面处的浮托力,暴雨、地震和不同条块滑面段抗剪强度参数的差异对滑坡稳定性的作用和影响程度[3-4]。

计算参数:滑坡稳定性计算所需的物性参数和强度参数是根据滑坡体岩土样品的土工试验值和滑带土强度参数反演结果选取的(表1)。

表1 滑坡稳定性计算参数表

计算工况:根据飞鹅山Ⅲ号滑坡稳定性的影响因素分析,滑坡体在天然状态和饱和状态条件下,天然状态时(工况一),自重计算取天然重度,抗滑力计算取滑带土天然抗剪强度;饱和状态时(工况二),整个滑坡体因降雨入渗而处于饱水状态,自重计算取饱和重度,抗滑力计算取滑带土饱和抗剪强度。

计算结果:以滑坡主滑方向剖面进行稳定性计算,从稳定性计算结果(表2)中可以看出,飞鹅山Ⅲ号滑坡在天然状态下(工况一)处于较不稳定状态的临界状态,在饱和状态下(工况二)处于不稳定状态,随时有变形失稳的危险。

表2 滑坡稳定性计算成果表

3 滑坡防治对策

3.1 防治工程方案

滑坡治理工程应遵循科学、安全、可靠,消除滑坡安全隐患;治理工程要因地制宜,充分利用人力、物力资源,节省投资;滑坡治理工程须与整体环境相协调,要美化环境。基于此,经综合比选,确定“削坡卸荷+格构描固+抗滑桩+生物工程”的滑坡治理工程方案。通过削坡卸荷清除滑坡体和松散残积土形成二级边坡,坡面采用格构描固+抗滑桩加固后恢复植被,一、二级坡脚各设置一排抗滑桩以及坡面排水等综合治理措施[1,4]。

3.2 防治工程效果

飞鹅山Ⅲ号滑坡治理工程于2011年全部实施完工,经过近十年的台风暴雨期的安全检验,未发生新的滑坡,说明工程治理解除了滑坡对坡脚一带工厂的威胁,防治效果良好。

4 结论

飞鹅山Ⅲ号滑坡自2003年复活以来,每年雨季滑坡前缘都出现不同程度的变形破坏活动,滑坡体中、后部的滑坡裂缝呈加速扩展状态,滑坡整体呈缓慢的蠕动变形特征,2008年6月加速滑移。

飞鹅山山体斜坡地形高陡,表层残坡积土层松散,其下为节理裂隙非常发育的强风化泥岩、泥质粉砂岩或中风化粉砂岩等,使得雨水能顺利渗入坡体较深部位是形成滑坡的内因,人工削坡和强降雨作用是滑坡活动的主要诱发因素。滑坡稳定性计算结果表明滑坡在天然状态下处于基本稳定—较不稳定的临界状态,在连降暴雨的情况下处于不稳定状态,滑坡随时有变形失稳的危险。

“削坡卸荷+格构描固+抗滑桩+生物工程”的滑坡治理工程方案是根据飞鹅山Ⅲ号滑坡的危害性及经济发展对土石方的需求状况实施的一种开发性的地质灾害治理方案,体现了地质灾害治理与环境美化有机融合,为类似滑坡的治理提供了宝贵经验,具有一定的借鉴作用和指导意义。

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