陳繼華 張海亮 周海輝
四川省平武縣處于汶川特大地震災(zāi)害重災(zāi)區(qū)。此次特大地震不僅造成了大量的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失,同時(shí)還誘發(fā)了為數(shù)眾多的崩塌、滑坡、泥石流等次生地質(zhì)災(zāi)害。高莊場(chǎng)鎮(zhèn)后坡滑坡位于平武縣東南方向205省道旁,根據(jù)滑坡變形特征及滑動(dòng)方向,滑坡由前部滑坡區(qū)和后部變形區(qū)組成,汶川特大地震后,前部滑坡區(qū)建筑物受損嚴(yán)重,后部變形區(qū)變形明顯,在地震及強(qiáng)降雨情況下,有發(fā)育滑坡的可能性,會(huì)威脅到居民生命財(cái)產(chǎn)安全和國(guó)道205線公路的交通。因此對(duì)此滑坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)與治理是非常必要和迫切的[1]。
滑坡區(qū)位于四川省北部山區(qū),處于青藏高原東部邊緣,海拔700 m~953 m。山勢(shì)中部陡峭,植被較好,頂部及底部較為平緩。最高高程約953 m,最低高程在滑坡前緣的205省道外側(cè),高程在690 m左右,相對(duì)高差約260 m。巖性較破碎,抗侵蝕能力弱,風(fēng)化強(qiáng)烈。區(qū)內(nèi)地下水類型為松散層孔隙水,賦水性差,主要受大氣降水補(bǔ)給,沿斜坡徑流排泄,徑流途徑短,排泄速度快。
高莊場(chǎng)鎮(zhèn)后坡滑坡為涪江的一級(jí)階地地帶,整個(gè)滑坡大致呈東西向展布?;缕矫嬲w呈舌形,主滑方向?yàn)?45°,長(zhǎng)340 m、寬272 m,平面面積65 554 m2,平均厚度8 m,總體積629 318 m3,為中型滑坡。該滑坡在汶川大地震作用下,變形特征較為明顯?;伦冃沃饕憩F(xiàn)為前部滑坡區(qū)的建筑物傾斜、裂縫和后部變形區(qū)的張拉裂縫發(fā)育。滑坡后緣出現(xiàn)與坡面大致平行的拉張裂縫,裂縫呈短弧狀,寬度一般為10 cm,最寬可達(dá)100 cm,下挫深度約10 cm~60 cm,可見(jiàn)裂縫深度約50 cm,延伸長(zhǎng)約10 m。根據(jù)滑坡的變形特征及形態(tài)預(yù)測(cè),其變形破壞機(jī)制為蠕滑—拉裂?;绿幱谧冃坞A段,綜合判定為一牽引式滑坡。
滑坡滑體區(qū)松散堆積體均為碎塊石土,平均厚度約8 m,褐黃~黃褐色,土石比為2∶8~4∶6,碎塊石巖性為志留系茂縣群,為灰色絹云英千枚巖、灰色層狀結(jié)晶灰?guī)r、泥質(zhì)結(jié)晶灰?guī)r等,碎石粒徑一般為2 cm~5 cm,塊石塊徑一般為15 cm~50 cm,少量塊徑達(dá)1 m,塊石呈棱角狀或次棱角狀,中~強(qiáng)風(fēng)化,堆積體極為松散?;瑤翞榛疑贮S色粉質(zhì)粘土夾小碎石,可塑狀,滑面呈折線狀,分布于全風(fēng)化千枚巖和粉質(zhì)粘土夾小碎石層中?;矠橹玖粝得h群中部灰色絹云英千枚巖、灰色層狀結(jié)晶灰?guī)r和泥質(zhì)結(jié)晶灰?guī)r,抗風(fēng)化能力較差,為順向坡。巖石呈強(qiáng)~中風(fēng)化。
巖土物理力學(xué)參數(shù)根據(jù)巖土試驗(yàn)成果、反算結(jié)果及與平武縣相似滑坡的類比綜合分析確定,結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 巖體物理力學(xué)參數(shù)
本次計(jì)算方法采用工程上常用的不平衡推力傳遞法[2-5]。按折線滑動(dòng)面將土體分成條塊,假定條間力的合力與上一條土條底面平行,然后根據(jù)各分條力的平衡條件,逐條向下推求,直至最后一條土條。所選計(jì)算剖面為滑坡Ⅰ—Ⅰ'剖面、Ⅱ—Ⅱ'剖面、Ⅲ—Ⅲ'剖面及推測(cè)剖面A—A',對(duì)其進(jìn)行了穩(wěn)定性計(jì)算,以分析各剖面的穩(wěn)定狀態(tài)。限于篇幅,僅給出主剖面Ⅱ—Ⅱ'剖面計(jì)算條分圖(見(jiàn)圖1)。
考慮到滑體自重、降雨、地震等影響因素,計(jì)算工況確定如下:1)自重;2)自重+地下水;3)自重+地下水+暴雨;4)自重+地下水+地震?;碌燃?jí)為二級(jí),暴雨工況以20年一遇(5%頻率)暴雨考慮;工作區(qū)處于8度區(qū),地震加速度為0.20g考慮。
滑坡穩(wěn)定性分析結(jié)果與選用的安全系數(shù)見(jiàn)表2。
表2 滑坡穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果
根據(jù)表2可知,該滑坡變形體Ⅰ—Ⅰ'剖面、Ⅲ—Ⅲ'剖面及剖面A—A'的整體在四種工況下均為穩(wěn)定;Ⅱ—Ⅱ'剖面在自重工況下穩(wěn)定,在自重地下水工況下為基本穩(wěn)定,在暴雨和地震工況下為欠穩(wěn)定。因此,對(duì)于該滑坡變形體來(lái)說(shuō),其總體為基本穩(wěn)定~欠穩(wěn)定。高莊場(chǎng)鎮(zhèn)后坡目前處于基本穩(wěn)定狀態(tài),前部滑坡區(qū)雖已發(fā)生了滑動(dòng),但土體坡度較大(大于自然穩(wěn)定坡角),目前仍在變形破壞,尤其是在暴雨和地震情況下,有再次發(fā)生大規(guī)模崩滑的可能,因此必須采取治理措施。
滑坡治理措施有很多種方法,各有其特點(diǎn)和適用范圍??够瑯队捎谄渚哂袠段辉O(shè)置靈活、治理效果較好等優(yōu)點(diǎn),在滑坡治理中得到廣泛的應(yīng)用[6]。經(jīng)過(guò)方案比選,考慮到當(dāng)?shù)貙?shí)際情況和經(jīng)濟(jì)效益,最后選用清坡+抗滑樁+地表截排水溝作為治理方案。具體措施為:清除一定區(qū)域內(nèi)斜坡表層松散塊體;抗滑樁布置在公路內(nèi)側(cè)斜坡底部,較平坦部位,共設(shè)置15根,其中10根長(zhǎng)33 m,5根長(zhǎng)25 m。斷面尺寸均為2.5 m×3.5 m,間距8.0 m。在滑坡體后緣外側(cè)和滑坡體中部靠下及南緣外側(cè)設(shè)置截排水溝。滑坡治理平面布置見(jiàn)圖2。治理后的滑坡穩(wěn)定性滿足校核要求。
高莊場(chǎng)鎮(zhèn)后坡滑坡由前部滑坡區(qū)和后部變形區(qū)組成?;缕矫嬲w呈舌形,平均厚度為8 m,總體積為629 318 m3,為中型牽引式滑坡。利用綜合確定出的巖土物理力學(xué)參數(shù),采用不平衡推力傳遞法對(duì)高莊場(chǎng)后坡滑坡的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析與評(píng)價(jià),判明滑坡前部滑坡區(qū)處于基本穩(wěn)定~欠穩(wěn)定狀態(tài),在暴雨和地震情況下,將可能會(huì)發(fā)生大規(guī)模崩滑。經(jīng)過(guò)方案對(duì)比選用清坡+抗滑樁+地表截排水方案對(duì)本滑坡進(jìn)行治理,經(jīng)實(shí)施后,監(jiān)測(cè)資料表明效果較好,達(dá)到預(yù)期目的,可為類似滑坡防治所借鑒。
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