田東升
河南省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院
汝州市屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候,四季分明。冬季寒冷,雨雪稀少,多西北風(fēng);春季暖和,氣溫回升快,干旱少雨;夏季炎熱,雨量集中;秋季涼爽,多風(fēng)少雨。工作區(qū)地理位置位于東經(jīng)113°03′35″~113°04′15″,北緯34°16′02″~34°16′35″,位于汝州市大峪鄉(xiāng)東北約4km,面積約1.0km2。
工作區(qū)位于秦嶺山系,嵩山和箕山山脈的東段,地貌屬低山區(qū),北、東、南三面環(huán)山,西面臨山坳,最高點(diǎn)位于東南山前處,海拔高程740m;最低點(diǎn)位于西部山坳沖溝處,海拔高程580m,相對(duì)高差160m。由于區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈,造成地形支離破碎,切割深度大,溝谷多呈“V”字型,起伏不平,山前斜坡坡度多在35度~50度之間,本區(qū)山體上升強(qiáng)烈,地質(zhì)營(yíng)力以構(gòu)造侵蝕為主,山體有較高的臨空面,山坡陡峻。
2.1.1 防治措施
根據(jù)過(guò)風(fēng)口滑坡應(yīng)急勘查情況,可采取避讓方案(受威脅住戶搬遷)、地表排水、工程措施(擋土墻、抗滑樁)等幾種防治措施。
2.1.2 治理方案比選
1)避讓方案(村民搬遷)
Ⅰ號(hào)滑坡如果發(fā)生滑動(dòng),將危害過(guò)風(fēng)口村村民樊彥彬、樊新、樊西建三家房屋及人員生命安全,如果搬遷成本費(fèi)用低于治理費(fèi)用,建議村民樊彥彬、樊新、樊西建三家進(jìn)行搬遷。
2) 治理方案
根據(jù)勘查情況,對(duì)Ⅰ號(hào)滑坡、Ⅱ號(hào)蠕動(dòng)變形體防治方案分別進(jìn)行論述:
Ⅰ號(hào)滑坡
Ⅰ號(hào)滑坡整體穩(wěn)定程度較低,遇到暴雨、連陰雨或其因素?cái)_動(dòng)后,坡體有隨時(shí)滑動(dòng)的可能。為基本消除滑坡的危害,可采取地表排水與工程措施(擋土墻、抗滑樁)相結(jié)合進(jìn)行防治。
①地表排水:目前坡體內(nèi)沒(méi)有比較完善的截、排水系統(tǒng)。建議在坡體后緣外部周?chē)鲋潘到y(tǒng),減少大氣降水在坡體上的入滲,并嚴(yán)禁施工用水大量滲入滑體,嚴(yán)防排水系統(tǒng)漏水、滲水。同時(shí)在坡腳布設(shè)仰俯斜排水孔,疏干坡體滲出的裂隙水。
②工程措施
重力式擋土墻
圖1 I號(hào)滑坡地形地貌
圖1 Ⅱ號(hào)滑坡地形地貌
圖3 Ⅰ號(hào)滑坡地層結(jié)構(gòu)圖
圖4 Ⅱ號(hào)蠕動(dòng)變形體地層結(jié)構(gòu)圖
擋土墻工程應(yīng)重點(diǎn)布置在村民房屋陡坎臨空面處,采用重力式擋土墻加固提高陡坎臨空面的穩(wěn)定性,防止陡坎發(fā)生變形垮塌,提高坡體的抗滑力,防止坡體中前緣變形體的繼續(xù)活動(dòng),保證房屋及陡坎的穩(wěn)定。在連續(xù)降雨?duì)顟B(tài)下,地下水位急劇上升,為減小因此而增加的對(duì)擋土墻的水動(dòng)力壓力,在擋土墻工程要選擇合適的排水措施。
抗滑樁
Ⅰ號(hào)滑坡坡在降水影響下仍在不斷變形和蠕動(dòng),因此,Ⅰ號(hào)滑坡的治理核心就是提高坡體中、前段的抗滑力,增強(qiáng)坡體的穩(wěn)定性。
為使Ⅰ號(hào)滑坡整體加固,可在坡體中、前緣抗滑段處布置抗滑樁,抗滑樁的長(zhǎng)度應(yīng)深入到滑床以下足夠的深度,確??够瑯兜姆€(wěn)定性。
根據(jù)地質(zhì)勘探和物理勘探結(jié)果,基巖微風(fēng)化層承載能力較高,厚度大且較穩(wěn)定,是良好的樁端持力層。局部基巖風(fēng)化層厚度較大處,也可選基巖強(qiáng)風(fēng)層作為樁端持力層。
Ⅱ號(hào)蠕動(dòng)變形體
Ⅱ號(hào)蠕動(dòng)變形體整體穩(wěn)定程度較低,遇到暴雨、連陰雨或其它因素?cái)_動(dòng)后,坡體有隨時(shí)滑動(dòng)的可能。
Ⅱ號(hào)蠕動(dòng)變形體距村莊較遠(yuǎn),坡體體積較小,前緣與基巖接觸,以外主要為耕地,地形平坦開(kāi)闊,若坡體發(fā)生滑動(dòng),對(duì)村民人身和財(cái)產(chǎn)安全沒(méi)有危害,僅對(duì)耕地會(huì)有一定損壞,因此可采取地表排水方案進(jìn)行防治。
目前坡體內(nèi)沒(méi)有比較完善的截、排水系統(tǒng)。建議在坡體后緣外部周?chē)鲋潘到y(tǒng),減少山體落水流向坡體,減少大氣降水在坡體上的入滲。
綜合考慮過(guò)風(fēng)口滑坡治理工程的技術(shù)合理性、有效性,以及該處施工條件和施工難易程度及工藝要求及對(duì)環(huán)境的影響,為基本消除過(guò)風(fēng)口滑坡的地質(zhì)災(zāi)害影響,建議滑坡防治工程方案為:
1)由于Ⅰ號(hào)滑坡變形體前緣陡坎距離村民房屋最近處不到1米,施工難度很大,甚至?xí)鸲缚部逅唤ㄗh采用擋土墻施工方案。可采用抗滑樁及排水等防治工程措施相結(jié)合方案。
2)在Ⅱ號(hào)蠕動(dòng)變形體在后緣外部周?chē)捎媒嘏潘桨浮?/p>
通過(guò)對(duì)過(guò)風(fēng)口滑坡的工程地質(zhì)勘查、滑坡區(qū)巖土體物理力學(xué)性質(zhì)測(cè)試、滑坡穩(wěn)定性計(jì)算與分析,可以得到以下主要結(jié)論:
1)Ⅰ號(hào)滑坡、Ⅱ號(hào)蠕動(dòng)變形體均為潛在滑坡體,自然條件下處于穩(wěn)定狀態(tài),但在暴雨、連陰雨或其他因素?cái)_動(dòng)狀態(tài)下,隨時(shí)有滑動(dòng)的可能。
2)影響Ⅰ號(hào)滑坡穩(wěn)定的最主要因素是降水和人工作用。人工建房開(kāi)挖切坡,改變了斜坡的自然狀態(tài),使得坡體抗滑力減小;在降水入滲的影響下,由于滑體孔隙發(fā)育,地下水下滲速度很快,在相對(duì)比較隔水的基巖強(qiáng)風(fēng)化層層面聚集,使含碎石粉質(zhì)黏土底部土層抗剪強(qiáng)度急劇降低,造成土體軟化形成軟弱帶;降水還使軟弱帶上部土體重量增加,孔隙水壓力增大,使得坡體下滑力增大,蠕動(dòng)變形體就會(huì)失去平衡狀態(tài),引起坡體向前不斷的蠕動(dòng)變形,達(dá)到臨界狀態(tài)時(shí),整個(gè)坡體就會(huì)向前滑動(dòng),形成滑坡。
3)影響Ⅱ號(hào)蠕動(dòng)變形體穩(wěn)定的最主要因素是降水。在降水入滲的影響下,由于坡體孔隙發(fā)育,地下水下滲速度很快,在相對(duì)比較隔水的基巖強(qiáng)風(fēng)化層層面聚集,使含碎石粉質(zhì)黏土底部土層抗剪強(qiáng)度急劇降低,造成土體軟化形成軟弱帶;降水還使軟弱帶上部土體重量增加,孔隙水壓力增大,使得坡體下滑力增大,蠕動(dòng)變形體就會(huì)失去平衡狀態(tài),引起坡體向前不斷的蠕動(dòng)變形,達(dá)到臨界狀態(tài)時(shí),整個(gè)坡體就會(huì)向前滑動(dòng),形成滑坡。
4) Ⅰ號(hào)滑坡的整體失穩(wěn)不但會(huì)危害過(guò)風(fēng)口村村民樊彥彬、樊新、樊西建三家村民的人身和財(cái)產(chǎn)安全,還將破壞大峪至登封市徐莊縣鄉(xiāng)道路及人員、車(chē)輛的通行。
5) Ⅱ號(hào)蠕動(dòng)變形體的整體失穩(wěn)會(huì)危害過(guò)風(fēng)口村村民的耕地。
6) 過(guò)風(fēng)口滑坡區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害綜合治理工程迫在眉睫,應(yīng)采取必要的防治工程確保村民人身和財(cái)產(chǎn)安全以及大峪至登封市徐莊縣鄉(xiāng)道路的通行。
1) 由于Ⅰ號(hào)滑坡變形體前緣陡坎距離村民房屋最近處不到1米,施工難度很大,甚至?xí)鸲缚部逅唤ㄗh采用擋土墻施工方案。可采用抗滑樁及排水等防治工程措施相結(jié)合方案。
2) 在Ⅱ號(hào)蠕動(dòng)變形體后緣外部周?chē)捎媒嘏潘桨浮?/p>
3) 在地質(zhì)災(zāi)害防治工程施工階段,若發(fā)生其他地質(zhì)問(wèn)題,應(yīng)進(jìn)行施工階段的詳細(xì)勘察。
4) 建議建立滑坡監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)并加強(qiáng)雨季和施工期間對(duì)滑坡變形的監(jiān)測(cè),以保證人民生命和財(cái)產(chǎn)安全。