摘要:2016年9月~10月,受汛期强降雨的影响,位于紫阳县权双路有长约220m的道路内侧边坡发生局部滑塌,对该段道路通行造成了很大的安全隐患;在之后的连续多次强降水过程中,滑塌范围不断扩大,整段道路通行安全受到严重威胁。笔者通过对实地勘察,较为准确的评价其稳定性,提出了治理建议,为保障公路顺利施工及后期运维奠定了基础。
关键词:滑坡 勘察 稳定性研究
一、工程概况
拟治理的滑坡灾害为紫阳县权双路K25+800-K26+020段的道路内侧斜坡,位于东经108°30′34″,北纬32°21′52″,距G65包茂高速紫阳入口约18.5km,交通便利。权双路为高桥镇连通双桥镇和班桃镇的县级公路,治理段道路路面高程介于745.21m~793.58m之间。治理场地位于一近东西走向的山坡中部,该山坡南高北低,山顶至沟谷底部高差约为180m。因早期道路修建,坡面整修成多级台阶状,地形变化较大。笔者对该段滑坡进行了稳定性勘察,确定了滑坡的范围和规模,评价其稳定性,提出了治理建议。
二、自然地理
紫阳县地处秦巴山区,地形地貌轮廓呈现三山两谷一川特征。汉江、任河将全县分为大巴山区、米仓山区和凤凰山区,山脉走向呈北西~南东向,凤凰山东部有蒿坪川道。境内万山重叠,地势南高北低。从地貌上可划分为河谷阶地区、低山区(海拔<1000m),中山区(海拔1000~1800m),高中山区(海拔>1800m)。治理场地即位于县境南部、明家河与汝河之间的中山区,该区由于开垦耕作,人类活动较为频繁,地质灾害频发。区内常在浅变质岩区发生滑坡、崩塌,为泥石流灾害的主要物源区,属灾害高发区和重灾区。区内降雨与时间关系密切,洪涝灾害时常发生。多年平均降雨量1101.0mm,多年最大降雨量1981.2mm(1971年),多年最小降雨量623.2mm(1999年)。其次年内降水分布极不平均,其中夏、秋两季月平均降雨量占全年降雨量90.01%。紫阳县降雨常以连阴雨、暴雨形式降落,暴雨、连阴雨相伴产生是区内形成滑坡、崩塌、泥石流主要诱发因素之一。因此区内地质灾害均在夏、秋两季集中发生。
三、工程地质条件
(一)地层岩性
根据本次现场钻探揭露,滑坡区地层自上而下依次由滑坡堆积碎石土(Q4del)、残坡积碎石土(Q4el+dl)、志留系陡山沟组泥质砂岩(S1ds)、志留系斑鸠关组强风化炭质板岩(S1b)和中风化炭质板岩(S1b)组成。
(二)地质构造与地震
勘查区位于高桥-斑桃断裂带上,该断裂位于紫阳县中部。断层发育于高桥-官元向斜北翼,断面向北,倾角60°~70°。断层带宽100~150m,有断层糜棱岩、角砾岩分布,断层地貌明显。根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2015)和《住建部20160707《建筑抗震设计规范》GB50011-2010(2016版),勘查区抗震设防烈度为Ⅵ度,设计基本地震加速度为0.05g,设计地震分组为第二组,地震反映谱特征周期值为0.40s。
(三)水文地质条件
勘查期间在各勘探孔均见有地下水,为降雨后在基岩面、隔水层附近形成的上层滞水,无稳定地下水位。
四、滑坡工程地质特征
(一)滑坡形态
拟治理的滑坡灾害位于冲沟岸坡中部,为中山区山地斜坡地貌。滑坡体坡顶、坡底均为权双公路,坡顶路面高程约789.12m~791.36m;坡体前缘经切坡修路形成了高约5m~15m的人工边坡,并配套了修建浆砌石挡土墙,外侧路面高程约738.28~743.57m,坡体前后缘高差约47.5m。滑体平面形态呈近似矩形,主滑方向25°,南北长约110m,东西宽约100m,滑体物质为坡体表面滑坡堆积物、残坡积物及下伏破碎基岩,平均厚约15.0m,体积约16.5×104m3,按滑坡体积划分为中型堆积层滑坡。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
(二)滑坡变形破坏与成因分析
勘查区地质灾害系地质环境条件和人类工程活动共同作用的结果,人类工程活动为地质灾害发生提供了形成条件,地质环境条件则为地质灾害发生提供了便利条件。勘查区滑坡稳定性的影响因素包括坡体形态、坡体结构及地层岩性、地质构造因素、水(大气降水、上层滞水)和人类工程活动等五个方面。
五、滑坡稳定性评价
(一)定性评价
滑坡体所在山地斜坡高差大,地形坡度较陡,在滑坡前缘切坡开挖后,临空面后方出现了局部应力集中,在2016年汛期已经发生了十分明显的局部滑坡变形,在变形区外围形成了大量卸荷拉、张裂隙,坡体原始结构已基本破坏,坡面树木歪斜,见有泥痕、水流迹象,表层碎石土滑塌的现象时有发生,滑坡体在天然状态下处于欠稳定状态下。
在强降雨或连阴雨、地震、地下水渗流、车辆动荷载等诱发因素作用下,滑坡范围、规模可能再次扩大。大气降水经碎石土孔隙和节理裂隙下渗,使坡体上的土体含水量增大,自重增加,强度显著降低,裂隙加大,容易造成坡体局部滑塌。同时,降雨入渗使相对隔水层强度降低,同时还起到润滑剂的作用,造成上部岩土体在坡体自重和车辆荷载作用下沿泥质砂岩岩层向下滑动。因此,定性分析认为滑坡体在地震、降雨或地下水饱和工况下为不稳定状态。
(二)稳定性计算
1.计算方法
按《滑坡防治工程勘查规范》(DZ/T0218-2006)第12.4.4条的规定,按传递系数法计算结果进行稳定性评价。
2. 滑坡稳定性计算
分别计算正常工况(天然状态)和非正常工况Ⅰ(饱水状态)下滑坡稳定性及滑坡推力。利用极限平衡法进行滑坡稳定性计算一般要提供滑坡土体的重度,滑动面的内聚力和内摩擦角。
计算结果表明,自重工况下处于欠稳定~基本稳定状态,自重+地下水工况下均处于不稳定状态。
六、边坡治理方案建议
(1)削坡减载,清除坡面不稳定岩土块,增强坡体自身的稳定性;
(2)坡脚挡护,由于场地不具备放坡条件,建议坡脚采用抗滑桩及桩板墙进行防护加固,局部高差小部分可采用浆砌石挡土墙进行支护;
(3)坡面整治,植草绿化,修建可靠的护坡及拦挡设施;
(4)在坡体上依地形设置截排水渠,形成完善的截、排水系统;
(5)对滑坡进行监测,随时掌握坡体的变形情况,在降雨气候条件下,加密观测次数,为防灾减灾提供及时准确的信息。
参考文献:
【1】DZ/T 0218-2006.滑坡防治工程勘查规范[S].北京,中国标准出版社,2006年
【2】DZ/T0219-2006.滑坡防治工程设计与施工技术规范[S].北京,中国标准出版社,2006年
【3】GB50021-2001.岩土工程勘察规范[S].北京,中国建筑工业出版社,2009年
【4】GB50330-2002.建筑边坡工程技术规范[S].北京,中国建筑工业出版社,2002年
作者简介:
1.郭夏涛(1985-),男,汉族,陕西西安人,信息产业部电子综合勘察研究院,工程师,从事岩土工程相关工作
2.刘琦(1986-)男,汉族,陕西西安人,信息产业部电子综合勘察研究院,工程师,从事岩土工程相关工作
论文作者:郭夏涛1,刘琦2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/10/18
标签:滑坡论文; 稳定性论文; 紫阳县论文; 降雨量论文; 工况论文; 中山区论文; 高差论文; 《基层建设》2019年第14期论文;