摘要:青冈树滑坡是由于暴雨极端天气引起的滑坡,本文结合现场生产实践,对该滑坡有针对性地提出了采用挡土墙加排水设施进行综合治理的工程措施,对以后的生产实践有很强的指导意义。
关键词:滑坡治理 挡土墙 天沟 排水沟
我国西南川东南地区,位于红层丘陵区,为典型的构造剥蚀地貌,地势起伏较大,进行各类工程建设时常需切坡而形成人工岩土混合边坡和岩质边坡而卸荷临空,在极端天气下常产生变形滑塌类地质灾害,将直接威胁到周边环境安全。青冈树滑坡为区内典型的因暴雨极端天气引起的滑坡,本文结合现场生产实践,对该滑坡有针对性地提出了采用挡土墙加排水设施进行综合治理的工程措施。
1 工程概况
暴雨是本地区崩塌、滑坡等地质灾害形成的主要诱发因素,2015年9月10日至9月14日,武胜县普降暴雨,强降雨持续时间长、雨量大,导致了区内众多地质灾害的发生,青冈树滑坡为众多地质灾害中的一个。据调查,2015年9月13日0时至14日8时,武胜县最大降雨量395.1mm,为本次地质灾害的主要因素之一。因为青冈树滑坡一旦整体下滑,将威胁到下方3户15人的生命财产安全,因此,为了防止下个雨季到来而诱发灾害体发生整体下滑破坏,必须进行地质灾害防治,工作十分紧迫。
2 滑坡基本特征及稳定性评价
2.1 滑坡基本特征
2.1.1 滑坡的基本形态及边界特征
青冈树滑坡主要为坡体表层土滑塌形成的。根据现场勘查,滑坡所处斜坡坡度约30°~35°,滑坡后缘为基岩陡坎,前缘直接滑至居民房屋后部,两侧以地形陡缓及植被倾倒情况确定,据此圈定滑坡范围,总体上该滑坡呈近似“矩形”状。该滑坡前缘宽约22.0m,纵向轴长约9.0m,滑坡体面积约200m2,坡体厚度约2.0~4.0m,中间厚,上部薄,前缘陡坎高约1.50m,体积方量约600m3,属于小型浅层土质滑坡,小型滑塌体。
2.1.2 滑坡变形特征
根据调查访问,该滑坡坡体第一次的滑塌变形出现在2015年7上旬,是由连续的强降雨导致的,坡上形成多级下挫陡坎,下错坎高0.2~0.6m不等,错坎走向与滑坡滑向近似平行,并且滑塌体已滑至居民房屋后部。目前,受威胁的居民已经将垮塌堆积物清理出一个宽约1.20m的通道,形成一个高约1.50m陡坎。此后,在2015年9月13日暴雨后,土体饱和,该斜坡再次出现了溜滑变形迹象。据分析,降雨对该滑坡稳定性的影响最大,目前无任何支挡治理措施,在暴雨或地震作用下滑坡有再次溜滑垮塌的可能,危及前缘居民的生命财产安全。
2.1.3 滑坡物质组成及结构特征
根据区域地质资料及现场调查,该滑坡体物质组成及结构特征如下:
滑坡的滑体为第四系坡残积层,主要由岩石风化坡积、残积成因的粉质粘土组成,表层植被主要为荒草地及竹林地。土层结构松散,孔隙率高,力学性质差,厚约2.0m~4.0m。
勘查区内未见出露的滑动面,根据现场调查的滑坡变形迹象以及分析滑坡体变形演化历史,推测滑坡的潜在滑动面位于覆盖层和基岩接触带,滑动面物质组成主要为含有角砾的粉质粘土。
该滑坡的滑床为侏罗系中沙溪庙组砂岩(J2s),紫红、暗紫色砂岩与粉砂岩不等厚互层,产状为328°∠3°,滑坡区后缘外侧陡坎处出露。
2.2 滑坡岩土体物理力学参数取值
根据取样试验和结合相关规范要求,结合邻近地区的经验资料,综合确定滑坡岩土体物理力学参数的取值。青冈树滑坡滑体的天然重度为18.90KN/m3,饱和重度为19.6KN/m3。滑坡潜在滑动带抗剪强度参数:天然工况下,内聚力为12.56kpa,内摩擦角为10.65°;暴雨工况下,内聚力为10.82kpa,内摩擦角为9.25°。
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2.3滑坡稳定性影响因素
2.3.1 地层岩性:据现场调查,滑坡体主要组成物质为第四系残坡积土,较松软、富含孔隙水、强度低,这些都造成了该覆盖层容易发生滑动变形,且易受降雨的影响。
2.3.2 地形地貌:滑坡体所在地区属于低山地貌,房屋修建开挖后,房后形成了一定高度的临空陡坎,致使滑坡体表部松散土体易失稳滑落。
2.3.4暴雨:降雨为该滑坡变形破坏的最大影响因素。大气降水渗入地下,转化为地下水,对潜在不稳定体的稳定性产生影响。降雨对潜在不稳定体的影响主要表现在以下三个方面:a降雨渗入地下,使土体含(饱)水,增加土体自重,增加滑动推力。b降雨转化为地下水,使土体软化,产生润滑作用,降低抗剪强度,减小抗滑阻力。c降雨转化为地下径流,产生孔隙水压力、浮托力,减小抗滑阻力。
雨水顺坡面入渗,进入松散覆盖土层,降低土层强度,增加土体荷载,同时在孔隙中形成孔隙水压力,加剧土层的变形和破坏;暴雨或连续降雨时,土中孔隙水压力急剧增大,是土层产生蠕动变形并最终形成裂缝的主要诱发因素。
2.4 滑坡影响因素及成因机制
该滑坡为土质崩滑,根据滑坡的变形特征分析,该滑坡目前无明显滑动面,若在最不利状况下发生整体滑动,则潜在滑面为第四系松散覆盖土层内或为覆盖层与基岩面的接触面。由于滑体土体松散,透水性好,而下部砂岩为弱透水层,在暴雨或连续降雨过程中,大量雨水入渗,导致覆盖土层充分饱水,在自身重力以及动水压力作用下沿下伏基岩面发生顺坡向下的蠕动变形,当发展到一定程度,就产生局部垮塌破坏,滑坡变形加剧,直至形成贯通的滑动面,发生整体垮塌。
2.5 滑坡稳定性评价
根据现场调查,该滑坡目前变形主要为表层土体溜滑,尤其是暴雨后,滑坡表层溜滑下错加剧,有再次发生溜滑变形的可能,但未见整体失稳滑动的变形破坏迹象。由此定性判断,该滑坡整体处于基本~欠稳定状态,局部处于欠稳定,在降雨或地震作用下,局部极易发生溜滑垮塌,处于不稳定状态。
3 滑坡排危除险治理方案
3.1 防治目标原则
以人为本,消除地质灾害隐患;根据不同地质灾害体的类型选取技术可行、经济合理和安全的应急排危方案;排危方案与当地土地建设相结合;就地取材,因地制宜;考虑保护良好的地质环境,尽可能减少对绿化环境的破坏。
3.2 治理方案简述
地表排水工程可以调整坡面水流、排除斜坡内的地下水、截断进入坡内的地下水流,对于防止坡体软化、消除渗透变形作用、降低间隙水压力和动水压力,都有很好的效果。为了不让外围地表水进入滑坡区,可以沿着滑坡边界修建天沟,沟壁不透水。在滑坡区,为减少降雨渗入,可在坡面修筑排水沟,快速排掉滑坡内地表水,减少雨水下渗。修建支挡建筑物可有效支撑、抵挡不稳定岩土体,支挡建筑物的基础必须砌筑在滑移面以下。
综合分析滑坡的基本特征、形成机制、影响因素、发展趋势及危害特征,建议采用挡土墙加排水沟相结合的治理措施,其具体方案如下:在滑坡体前缘坡脚处即居民房屋后部修建重力式挡土墙,进行抗滑支挡,在滑坡后缘修建天沟,在坡面修建排水沟。
重力式挡土墙应进行一般情况和各组合最不利情况的验算,这两种情况都需要分别进行滑动稳定性验算、倾覆稳定性验算、地基应力及偏心距验算、基础强度验算、墙底截面强度验算,验算结果都应符合规范要求。
4 结论:青冈树滑坡治理在土力学基本理论的指导下,严格遵照岩土及各种工程设计规范,通过对场区滑坡的变形活动动态和发展规律进行系统的调查和研究,针对滑坡的实际情况提出了治理措施,其目的明确,针对性强,对小型滑坡治理有很强的指导意义。
参考文献
郑颖人、陈祖煜、王恭先、凌天清.边坡与滑坡工程治理.人民交通出版社.2010年8月第2版.
吴树仁、石菊松、王涛、张春山、石玲.滑坡风险评估理论与技术. 科学出版社.2012年05月第1版.
论文作者:吴自金
论文发表刊物:《基层建设》2017年1期
论文发表时间:2017/4/10
标签:滑坡论文; 青冈论文; 暴雨论文; 溜滑论文; 土层论文; 挡土墙论文; 孔隙论文; 《基层建设》2017年1期论文;