某滑坡稳定性分析及治理工程建议

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  摘 要:滑坡隐患体的形成总体受软弱夹层(②-2全风化钙质页岩)控制,该软弱夹层在雨水浸润下抗剪强度急剧下降,形成滑动面,使上层土体向下滑动,加上人工切坡开挖山体形成陡峻临空面后,由于卸荷拉张作用,岩体重力向基底转移,下部土体滑落使上部土体失去支撑而变形滑动,裂缝不断向后缘移动,形成牵引式滑坡。该滑坡治理重点是排除滑动面地下水,建议采用水平排水管及盲沟排水技术方法,排除坡体地下水,保障坡体的稳定性
  关键词:滑坡治理;盲沟;水平排水管;块石井
  某滑坡于2014年6月发生滑崩险情,滑坡体前缘已滑至居民住房后墙,滑坡处于蠕动变形阶段,遇强降雨可能产生快速滑动。由于整个山体岩石破碎,房屋后切坡地段已出现不同方量的小型崩滑,后缘张拉裂缝仍在变形阶段,当地政府对危险的滑坡地段采取了应急处置措施,进行了削坡减载。
  一、项目区的地质环境条件
  (一)地层岩性
  出露地层为二叠系下统小江边组(P1x)及第四系(Qel)。
  1.二叠系。二叠系下统小江边组(P1x),为一套沉积岩系,岩性有黄灰色钙质页岩,岩层产状多为311~328°∠32~53°,与滑坡形成逆向结构。本套岩层岩石坚硬程度为弱-较坚硬,岩石风化强烈,整个滑坡全风化带厚度为一般3.4~7.7m,多为灰黄色、浅灰色,岩石结构基本坡坏,强风化带厚度一般为2.90~4.20m,解理裂隙发育,呈碎块状结构。中风化带质较坚硬,以钙质页岩为主。
  2.第四系。主要为砾质粘土及碎石土,厚0.3~3.2m左右,呈可塑状或松散状,分布于山坡平缓处。碎石含量10~15%,岩石碎块呈棱角状,无分选。主要分布在滑坡坡面。
  (二)滑坡物质组成
  1.滑体。构成滑体的是残积土砾质粘土(①),二叠系下统小江边组(P1x全风化层②-1、②-2三个工程地质岩层。
  ①砾质粘土:黄褐色,松散,稍湿,主要由粘性土、碎石块组成,欠固结,厚度0.3~3.2m,土体中含少量强风化岩块,约占10~15%。
  ②-1全风化钙质页岩(含碎石)(P1x):褐黄色、褐红色,岩质软,呈坚硬土状,原岩结构不易辨认,风化裂隙极为发育,呈散体状,岩块用手易捏碎,遇水易软化,厚度为1.6 ~3.0m,为软弱夹层。
  ②-2全风化钙质页岩(P1x):深灰色,岩质软,可塑,粘性较强,原岩结构不易辨认,风化裂隙极为发育,呈散体状,遇水易软化,厚度为1.8~4.7m。
  2.滑带。根据实地调查资料,该滑坡滑带位于全风化钙质页岩②-2,滑带土厚度0.15~0.35米,呈灰黄色,深灰色,可塑状,粘性强,具滑感,为泥化带。
  3.滑床。构成滑床的是二叠系下统小江边组(P1x)强风化层③、中风化层(④)两个工程地质岩层。
  ③强风化钙质页岩(P1x):褐黄色,灰褐色,碎块状,风化裂隙发育,手掰可断,遇水易软化,厚度为2.90~4.20m。
  ④中风化钙质页岩(P1x):灰黑色,岩芯呈块状、扁柱状,裂隙不发育,用锤子难敲碎,滴稀盐酸起泡。揭露厚度为1.10~1.60m。
  二、综合稳定性量化评估
  滑坡隐患体的形成总体受软弱夹层(②-2全风化钙质页岩)控制,该软弱夹层在雨水浸润下抗剪强度急剧下降,形成滑动面,使上层土体向下滑动,加上人工切坡开挖山体形成陡峻临空面后,由于卸荷拉张作用,岩体重力向基底转移,下部土体滑落使上部土体失去支撑而变形滑动,裂缝不断向后缘移动,形成牵引式滑坡。通过滑坡隐患体稳定性计算,滑坡隐患体目前仍处于欠稳定状态,其稳定性已接近临界状态。在暴雨或连续降雨条件下,基底强度可能急剧降低,从而形成滑坡地质灾害。
  三、防治工程建议
  (一)分级放坡
  根据滑坡不同剖面实际情况放坡减载,放坡坡比建议在1:1.5~1:1.0之间,各级放坡坡高不宜高于8.0m。
  (二)挡墙
  根据放坡后坡面剩余下滑力设计挡土墙,墙顶宽度应大于1.50m,墙高不宜高于2.0m。此外,考虑到挡土墙底部②-2软弱夹层物理参数较低,特别是在暴雨饱和条件下,为防止滑坡从墙底剪出,拟在挡土墙基础底设置延至强风化层的块石井柱,起到抗剪和泄水的作用,块石井柱,井内填充块石。
  (三)排水
  1.排除地表水。同时在滑坡周界外3m左右以及滑坡东侧坡体中段设置梯形截水沟,在坡度较大的滑坡西段中部及东侧设置跌水沟,平台、挡土墙前后设置排水沟。
  2.排除地下水。(1)水平排水管,保障滑坡体地下水顺利排出,建议在挡土墙后1.0m高程处设置水平排水管,排水管长度8.2m,采用直径91mm PVC排水管,PVC管横截面的上半部分设置进水孔,孔径8mm,进水孔采用梅花型布置,包裹两层无纺土工布PVC,再用一层铁丝网包裹,过滤器用铁丝包扎。经计算,至少设置45根PVC花管能保障滑坡区地下水排水要求,同时在排水沟下方坡面挖直径为30cm的半圆形沟槽,浇筑厚10cm的混凝土;(2)盲沟排水:建议设置四条竖向排水盲沟,间距18-22m,盲沟上部至滑坡体后缘,下部至挡土墙背面。盲沟底部为浅蝶形,用10cm厚C20混凝土硬化。盲沟两侧略深于滑动面底部,以利于软弱夹层地下水汇入,盲沟采用碎石充填,碎石表面(含两侧)用土工布覆盖,土工布两侧铺3cm厚细砂,上部覆土至切坡表面。
  (四)绿化
  坡面及各级平台采用喷播草籽绿化。
  四、结语
  (1)本滑坡受滑坡体内②-2软弱夹层控制,该层在雨水浸润下物理参数急剧下降,形成滑动面,使上层土体向下滑动,加上人工切坡开挖山体形成陡峻临空面后,由于卸荷拉张作用,岩体重力向基底转移,下部土体滑落使上部土体失去支撑而变形滑动,裂缝不断向后缘移动,形成牵引式滑坡。(2)该滑坡治理重点是排除滑动面地下水,建议采用水平排水管及盲沟排水技术方法,排除坡体地下水,保障坡体的稳定性。
  作者简介:马益飞,男,江西省赣州市人,本科,研究方向:水文地质工程地质环境地质。
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