(四川省煤田地质局一三七队,四川 达州 63500)
摘要:滑坡如今越来越被全世界人广泛关注,它突发性强,对人类危害大,尤其是在工程建设中引发的危害性,往往常使工程建设中断,或者导致工程损毁、人员意外伤亡等,潜在损失是不可估量的。因此全世界各国的工程技术人员和科研工作者投入大量精力和科研基金对其进行研究与防治。在我国滑坡分布极为广泛,遍及全国山区和黄土高原分布地区,特别是西部大开发建设,滑坡分布比较频繁。据国家不完全统计,我国西南地区滑坡约占全国数量一半以上,而我国已受到滑坡灾害威胁和可能受到滑坡威胁的地区约占全国陆地面积的1/5-1/4[1]。
本论文针对泸州市纳溪区某滑坡的变形机制、稳定性进行分析研究,并通过宏观判定与计算,预测滑坡在天然和暴雨两种工况条件下可能产生失稳的模式,在此基础上结合保护对象和工程经济性价比对滑坡体采取合理有效的防治措施,具有直接工程意义。论文首先研究滑坡区地表裂缝发育特征,滑坡地形地貌特征;其次采用地形测量、工程勘探等手段查清滑坡区地质环境条件、滑体岩土物质结构特征、滑带位置及物理力学特征、地下水出露情况等。根据调查和勘探资料综合分析滑坡形成机制,对滑坡的稳定性进行综合分析判断,针对滑坡目前变形特征、稳定性状况和威胁对象,并采取了相应的工程治理措施,使滑坡防治工程更加安全和经济合理[2]。
关键词:滑坡;变形机制;滑带;防治工程
1 滑坡地质环境背景
该滑坡前缘为民房,后缘斜坡为浅丘。根据微地貌特征、岩土特性及坡体变形情况等因素按最不利条件圈定滑坡边界,其后缘无变形迹象,主要以基岩露头为界;前缘以HT1滑塌体最外缘及地势变缓处为界;右侧缘以冲沟最外侧及机耕道为界,左侧缘无变形迹象,主要以地形凹处及基岩露头为界。根据平面形态特征,滑坡呈不规则弧形,横向宽约190m,纵向长约150m,勘探揭坡体土厚0.60~6.60m,平均厚约1.5m,总方量约42750m3;其前缘标高290m,后缘标高312m,相对高差22m。根据以往钻探、探槽及地面地质调查,场区内出露地层主要有第四系全新统坡残积层(Q4dl+el)、第四系滑坡堆积层(Q3del)及侏罗系侏罗系上统蓬莱镇组(J3p1);基本烈度为Ⅵ度,地震动峰值加速度0.05g,地震动特征周期值0.35s,场地区域稳定性一般[3]。
2 滑坡破坏机理
该滑坡的发生、发展过程与地形地貌、地质构造及地层岩性等内部因素密切相关;而降雨及洪水对坡脚侵蚀则是致使滑坡形成和发展的主要诱发因素。首先,地形地貌、构造、岩性是造成不稳定斜坡产生的内因,滑坡区属低山地貌,整体坡度约8~10°,为顺向坡,坡脚较为开阔,多为居民房屋,为斜坡的失稳提供了较好的临空条件;其次,人类工程活动对斜坡的改造是不稳定斜坡产生的外因,斜坡体上人类工程活动频繁,主要为沿坡表的耕种、灌溉,鱼塘建设,后部、前缘的房屋建筑施工,机耕道的修筑等,因此人类工程活动对斜坡稳定性影响较强烈;再次,降雨是不稳定斜坡失稳的主要诱发因素,滑坡区年均降水量为1222mm,降雨多集中在5~9月,约占全年降水量的75%左右;百年一遇的强降雨发生于2012.8.31,其最大降雨量达202mm以上,在该地表水流域形成洪灾,而对老君庙滑坡前缘形成浸没,并诱使坡体前缘局部形成浅层土体滑塌(即HT1)。由于滑坡前缘局部土体滑塌,从而改变了原有应力平衡状态,并形成新的临空面,在降雨条件下坡体土重度将增加,并降低土体抗剪强度,从而加速不稳定斜坡变形破坏。区内地震基本烈度值为Ⅵ度,属弱震区,地震活动微弱,场地区域稳定性较好,地震作用对滑坡稳定性影响微弱。
根据斜坡区地形条件、岩土体结构特征,同时结合该区变形破坏迹象综合分析:滑坡坡体土以灰褐色~褐红色的粉质粘土为主,其粉质粘土抗剪强度较低,目前坡体土虽未形成统一滑带,但在斜坡前缘已形成浅层滑塌,原有应力平衡状态已被破坏,HT1有向后及两侧缘扩展的趋势,可能形成浅部土层滑移。因此,虽然该滑坡整体稳定性较好,但局部稳定性较差,特别是在雨后发生局部失稳的可能性大,从而在局部形成牵引式滑移。
3 滑坡防治措施分析
本次论文沿滑坡主轴线方向布置了5条纵剖面,以此勘探剖面作为滑坡稳定性计算剖面(1-1′、2-2′剖面前缘AB段、7-7′和8-8′剖面),并对HT1滑塌体进行稳定性计算(7-7′、2-2′剖面前缘AB段)。计算块段的划分主要依据潜在滑面形态,同时结合了地面形态及滑带土特性进行划分,滑坡计算模型图详见图3-1。[4]
结合受力分析简图可看出,在滑动土体的第i个条块上,已知的力有:土条重量W,水平作用力Qi(地震惯性等效力),作用于土条上的静水压力以及底部孔隙水压力Ui。若有水流沿滑面渗流,其动水压力也为已知力。
根据滑坡的剖面形态,对滑坡稳定性和推力进行重新计算。根据计算结果、坡面形态、滑面位置等,确定在滑坡前缘居民屋后1-1′至3-3′剖面之间修建1#、2#两段桩板墙,共布置一排共15根短桩,桩间距4.5m,布置长度58m,在斜坡后缘修建截水沟,布置长度为122.5m。抗滑桩参考2-2′剖面AB段相应条块的剩余下滑力(169.81KN/m)作为设计荷载。为提高安全储备,假设作用在抗滑桩上的滑坡推力分布形式为矩形,桩底支承条件为自由端,采用“m”法进行桩身内力计算,粉质粘土的水平抗力系数m为30MN/m4。抗滑桩桩身最大弯矩为162.262KN.m,最大剪力为281.894KN。③抗滑桩结构设计
在上述内力分析的基础上,根据桩的内力特点,按受弯构件进行结构配筋。桩身砼选用C25,受力钢筋选用HRB235、箍筋选用HRB235,构造筋选用HPB235。抗滑桩按最危险截面的配筋量见表3-1。
4 结论
通过对该滑坡地质灾害进行综合治理,不仅保障了当地居民的生命财产安全,而且对保持当地社会的安定团结、促进社会和谐,保障经济发展,消除斜坡人们心理产生的恐惧,使其安居乐业,极大地改善当地人民的生产生活环境质量具有特别重要的意义。地质灾害的治理,充分体现了党和政府对人民的无微不至的关怀,也是各级相关部门践行“与时俱进”、构建“和谐社会”、全面落实“不忘初心,牢记使命”的真实写照,将产生不可估量的社会效益。
参考文献:
[1] 杨蘅.林家崖Ⅲ号滑坡治理方案及其抗滑桩结构优化设计[D].长安大学2003.
[2] 田野.巫山县高塘观滑坡稳定性评价及防治工程设计[D].成都理工大学2011.
[3] 徐邦栋编著, 滑坡分析与防治[M]. 中国铁道出版社,2001.
[4] 黄润秋. 20世纪以来中国的大型滑坡及其发生机制[J]. 岩石力学与工程学报.
[5] 铁道部第二勘测设计院。抗滑桩设计与计算[M].北京:中国铁道出版社,1983.
论文作者:邓志德
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/30
标签:滑坡论文; 斜坡论文; 前缘论文; 稳定性论文; 剖面论文; 工程论文; 特征论文; 《工程管理前沿》2019年第17期论文;