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【摘 要】 近年来,贵州交通事业蓬勃发展,在贵州快速完成“县县通高速”的工程中,由于工程扰动,在地质勘察工作不尽全面的条件下,设计支护方案不合理或施工队伍不按设计施工等原因,遇上持续强降雨天气,边坡滑坡灾害频繁发生。本文从贵州某高速某挖方边坡滑坡体岩体组成及诱发因素入手,分析了该滑坡的成因,通过该滑坡的成因,提出治理该类滑坡的建议及针对该类边坡提出在设计、施工过程中的注意事项。
【关键词】 土质边坡 滑坡体 滑坡成因
一、地形、地貌
滑坡位于云南高原向黔中山原过渡的斜坡地带,呈NE向展布。地形起伏较大,河流发育,切割强烈,沟谷纵横,海拔在1500-2000m之间。海拔最高点2807.0m;海拔最低点740.0m;相对高差2067.0m。
根据地貌主要内外营力的不同,划分出溶蚀地貌、溶蚀-侵蚀构造地貌,剥蚀-侵蚀地貌三大成因地貌类型。监测区属于构造-剥蚀地貌。三大地貌极易造成崩塌、滑坡、塌陷等地质灾害,雨季如遇排水不及,则酿成洪涝灾害。
二、地层岩性
根据工程地质测绘及调查、钻探、山地工程揭露,滑坡体范围分布地层有第四系残坡积层(Q4el+dl)、二叠系上统龙潭组(P2l),现将其岩性分述如下:
(一)第四系崩坡积层(Q4el+dl)。主要为强风化玄武岩碎块石土,钻探揭露厚度为6.8~17.8m,强风化玄武岩碎块石形状多不规则,含量占70~90%左右,块径多在2~10cm左右,结构较松散,碎裂面多见铁锰至浸染,钻进过程中易垮孔,钻进难;这部分物质主要分布于滑坡的中后部。由于该层上部没有隔水层,受降雨影响,在下部没有较好支护措施的情况下,该部分成为滑体的主要组成部分。
(二)二叠系上统龙潭组(P2l):岩性为灰色、灰黑色薄层状炭质泥岩夹砂岩和煤层。主要分布于强风化玄武岩碎块石土以下。泥岩表层岩体风化严重,该层泥岩长期受地下水侵蚀,钻孔干钻岩芯成可塑——硬塑状,岩体节理裂隙较发育,岩质较软,遇水易软化、崩解。岩芯采取率较低,岩芯较破碎,多呈碎块状、短柱状、柱状,少量长柱状,岩体基本质量等级为Ⅳ级,为滑坡的滑床岩性。
三、滑坡基本特征
滑坡区属中山构造剥蚀地貌,滑坡区内海拔高程1830-1890m,切割深度60m。
滑坡后缘以目前已形成的弧形拉张裂缝(拉陷槽)为界,其下滑高度约1-3m,滑坡左、右两侧以已形成的剪切裂缝为界,该剪切裂缝与后缘拉张裂缝贯通,滑坡前缘以一级坡面剪出口为界;该滑坡纵向平均坡度21°,呈上陡下缓形态,上部为陡坡,坡度达25°-35°,滑坡中部较缓,坡度3°-5°,前缘为已开挖的边坡,滑坡后缘高程1866m,前缘高程1828m,相对高差38m;滑坡纵长125m,后缘宽58m,前缘宽度90m,横向平均宽80m,滑坡平面上呈舌型,分布面积约1万m2,厚度一般10-19m,平均厚度约15m,滑坡体积约14.88万 m3,主滑方向115°。该滑坡体由残坡积堆积碎石夹粘土与强风化泥(页)岩含煤层、泥质粉砂岩构成,按滑体厚度分属于中层滑坡,属于牵引式中型滑坡。
三、滑坡成因分析
(一)滑坡形成条件。1、陡峭及临空的地貌,滑坡区地貌类型为中山斜坡地貌,区属中山斜坡地貌,高差较大,达到65m,滑坡右侧前缘为一较陡斜坡,斜坡下为冲沟,左前缘为冲沟,高差约 10-15m,为一自然临空面,对斜坡稳定性不利,前缘具有滑坡形成的临空面。2、地层岩性较厚的松散堆积层和软弱岩体 根据勘探调查,滑坡区斜坡上第四系残坡积堆积层厚度在1.5-8m,结构松散;下伏和出露基岩为泥岩、炭质页岩含煤层及泥质粉砂岩,岩体破碎,强风化厚度较大,尤其是煤层和炭质页岩,呈碎裂-散体结构,属软弱岩层,力学性质差,遇水易软化,且泥页岩、煤层为弱透水层(相对隔水层),滑体多为含碎石粉质粘土和强风化基岩的弱含水层,可以看出地下水极易汇聚在基岩表面,这就形成了潜在的软弱带。斜坡上有一个长6m,宽5m 的蓄水池,池深约4m,水深约3.5m,从目前调查分析来看,滑坡发生前,水塘的水并未明显渗漏到滑坡体内,但是,滑坡发生后,水池发生了漏水现象,因此该水池对斜坡稳定性有一定影响。另外,滑坡体上钻孔并未揭露到地下水,另外,钻探表明含碎石粉质粘土厚度一般在2~8m,平均7m 左右,为可塑状,内部粘聚力较高,而内摩擦角低。
(二)滑坡诱因。1、边坡前缘人类工程活动较强烈,主要表现为高速公路切坡改造盘兴高速公路的修建,该处为开挖路基,最大开挖边坡达57m。在滑坡区斜坡切坡现象较为普遍,这些均对滑坡的稳定性有着一定影响。特别是滑体前缘缘阻滑体——山体被开挖,使滑体下部失去原有的平衡。2、大气降水:“无水不滑”是很多滑坡的显著特点,以往资料证明绝大多数滑坡都是经历了强降雨而产生滑动。此滑坡在变形阶段也经历了2次持续强降雨,雨水、地表水等沿斜坡后缘陡崖脚岩土接触界面汇集下渗入斜坡土体,使岩土体容重增大,加之滑动面附近的土层抗剪强度较低,水还会降低抗滑力,坡体内的动、静水压力增大时会使下滑力增大,因而导致滑坡形成。
四、滑坡成因结论
通过对该边坡地质资料的收集、现场踏勘及参阅大量的滑坡文献资料,总结该滑坡成因如下:
(一)对该边坡地质认识不足,此类边坡支护存在缺陷,主要体现路线经过的滑体前缘缘阻滑体——山体被开挖及坡体上的抗滑桩未能挡住边坡滑移;
(二)边坡的支护及防、排水系统不完善,雨季坡体内渗入的雨水、地表水不能及时排除,岩土体容重增大,加之滑动面附近的土层抗剪强度较低,水还会降低抗滑力,坡体内的动、静水压力增大时会使下滑力增大,因而导致滑坡形成。
五、建议
针对此类土质边坡开挖工作建议如下;
(一)针对此类土质边坡开挖前做好地质勘察工作,了解开挖区域的岩体组成情况,在岩体结构不利稳定的地区挖方,建议先稳固坡脚,开挖后及时支护。
(二)“無水不滑”是很多滑坡的显著特点,在此类土质边坡治理过程中,做好坡面防水、后缘截水、坡内排水。
【参考文献】
[1] 张会仙.某高陡型牵引式滑坡群形成机理及治理效果评价[J].2002,(3):37.
[2] 宋东日.牵引式滑坡的破坏机制及其加固措施探讨——以某高速公路牵引式滑坡为例[J].岩土力学,2013(12)
[3] 孙峰.贵州某牵引式滑坡形成机制与治理研究[J].企业技术开发,2018(01)
【关键词】 土质边坡 滑坡体 滑坡成因
一、地形、地貌
滑坡位于云南高原向黔中山原过渡的斜坡地带,呈NE向展布。地形起伏较大,河流发育,切割强烈,沟谷纵横,海拔在1500-2000m之间。海拔最高点2807.0m;海拔最低点740.0m;相对高差2067.0m。
根据地貌主要内外营力的不同,划分出溶蚀地貌、溶蚀-侵蚀构造地貌,剥蚀-侵蚀地貌三大成因地貌类型。监测区属于构造-剥蚀地貌。三大地貌极易造成崩塌、滑坡、塌陷等地质灾害,雨季如遇排水不及,则酿成洪涝灾害。
二、地层岩性
根据工程地质测绘及调查、钻探、山地工程揭露,滑坡体范围分布地层有第四系残坡积层(Q4el+dl)、二叠系上统龙潭组(P2l),现将其岩性分述如下:
(一)第四系崩坡积层(Q4el+dl)。主要为强风化玄武岩碎块石土,钻探揭露厚度为6.8~17.8m,强风化玄武岩碎块石形状多不规则,含量占70~90%左右,块径多在2~10cm左右,结构较松散,碎裂面多见铁锰至浸染,钻进过程中易垮孔,钻进难;这部分物质主要分布于滑坡的中后部。由于该层上部没有隔水层,受降雨影响,在下部没有较好支护措施的情况下,该部分成为滑体的主要组成部分。
(二)二叠系上统龙潭组(P2l):岩性为灰色、灰黑色薄层状炭质泥岩夹砂岩和煤层。主要分布于强风化玄武岩碎块石土以下。泥岩表层岩体风化严重,该层泥岩长期受地下水侵蚀,钻孔干钻岩芯成可塑——硬塑状,岩体节理裂隙较发育,岩质较软,遇水易软化、崩解。岩芯采取率较低,岩芯较破碎,多呈碎块状、短柱状、柱状,少量长柱状,岩体基本质量等级为Ⅳ级,为滑坡的滑床岩性。
三、滑坡基本特征
滑坡区属中山构造剥蚀地貌,滑坡区内海拔高程1830-1890m,切割深度60m。
滑坡后缘以目前已形成的弧形拉张裂缝(拉陷槽)为界,其下滑高度约1-3m,滑坡左、右两侧以已形成的剪切裂缝为界,该剪切裂缝与后缘拉张裂缝贯通,滑坡前缘以一级坡面剪出口为界;该滑坡纵向平均坡度21°,呈上陡下缓形态,上部为陡坡,坡度达25°-35°,滑坡中部较缓,坡度3°-5°,前缘为已开挖的边坡,滑坡后缘高程1866m,前缘高程1828m,相对高差38m;滑坡纵长125m,后缘宽58m,前缘宽度90m,横向平均宽80m,滑坡平面上呈舌型,分布面积约1万m2,厚度一般10-19m,平均厚度约15m,滑坡体积约14.88万 m3,主滑方向115°。该滑坡体由残坡积堆积碎石夹粘土与强风化泥(页)岩含煤层、泥质粉砂岩构成,按滑体厚度分属于中层滑坡,属于牵引式中型滑坡。
三、滑坡成因分析
(一)滑坡形成条件。1、陡峭及临空的地貌,滑坡区地貌类型为中山斜坡地貌,区属中山斜坡地貌,高差较大,达到65m,滑坡右侧前缘为一较陡斜坡,斜坡下为冲沟,左前缘为冲沟,高差约 10-15m,为一自然临空面,对斜坡稳定性不利,前缘具有滑坡形成的临空面。2、地层岩性较厚的松散堆积层和软弱岩体 根据勘探调查,滑坡区斜坡上第四系残坡积堆积层厚度在1.5-8m,结构松散;下伏和出露基岩为泥岩、炭质页岩含煤层及泥质粉砂岩,岩体破碎,强风化厚度较大,尤其是煤层和炭质页岩,呈碎裂-散体结构,属软弱岩层,力学性质差,遇水易软化,且泥页岩、煤层为弱透水层(相对隔水层),滑体多为含碎石粉质粘土和强风化基岩的弱含水层,可以看出地下水极易汇聚在基岩表面,这就形成了潜在的软弱带。斜坡上有一个长6m,宽5m 的蓄水池,池深约4m,水深约3.5m,从目前调查分析来看,滑坡发生前,水塘的水并未明显渗漏到滑坡体内,但是,滑坡发生后,水池发生了漏水现象,因此该水池对斜坡稳定性有一定影响。另外,滑坡体上钻孔并未揭露到地下水,另外,钻探表明含碎石粉质粘土厚度一般在2~8m,平均7m 左右,为可塑状,内部粘聚力较高,而内摩擦角低。
(二)滑坡诱因。1、边坡前缘人类工程活动较强烈,主要表现为高速公路切坡改造盘兴高速公路的修建,该处为开挖路基,最大开挖边坡达57m。在滑坡区斜坡切坡现象较为普遍,这些均对滑坡的稳定性有着一定影响。特别是滑体前缘缘阻滑体——山体被开挖,使滑体下部失去原有的平衡。2、大气降水:“无水不滑”是很多滑坡的显著特点,以往资料证明绝大多数滑坡都是经历了强降雨而产生滑动。此滑坡在变形阶段也经历了2次持续强降雨,雨水、地表水等沿斜坡后缘陡崖脚岩土接触界面汇集下渗入斜坡土体,使岩土体容重增大,加之滑动面附近的土层抗剪强度较低,水还会降低抗滑力,坡体内的动、静水压力增大时会使下滑力增大,因而导致滑坡形成。
四、滑坡成因结论
通过对该边坡地质资料的收集、现场踏勘及参阅大量的滑坡文献资料,总结该滑坡成因如下:
(一)对该边坡地质认识不足,此类边坡支护存在缺陷,主要体现路线经过的滑体前缘缘阻滑体——山体被开挖及坡体上的抗滑桩未能挡住边坡滑移;
(二)边坡的支护及防、排水系统不完善,雨季坡体内渗入的雨水、地表水不能及时排除,岩土体容重增大,加之滑动面附近的土层抗剪强度较低,水还会降低抗滑力,坡体内的动、静水压力增大时会使下滑力增大,因而导致滑坡形成。
五、建议
针对此类土质边坡开挖工作建议如下;
(一)针对此类土质边坡开挖前做好地质勘察工作,了解开挖区域的岩体组成情况,在岩体结构不利稳定的地区挖方,建议先稳固坡脚,开挖后及时支护。
(二)“無水不滑”是很多滑坡的显著特点,在此类土质边坡治理过程中,做好坡面防水、后缘截水、坡内排水。
【参考文献】
[1] 张会仙.某高陡型牵引式滑坡群形成机理及治理效果评价[J].2002,(3):37.
[2] 宋东日.牵引式滑坡的破坏机制及其加固措施探讨——以某高速公路牵引式滑坡为例[J].岩土力学,2013(12)
[3] 孙峰.贵州某牵引式滑坡形成机制与治理研究[J].企业技术开发,2018(01)