曹勁 黃林 周雄文
摘 要:湖北省咸豐縣污水處理廠不穩(wěn)定斜坡是污水處理廠在修建過程中平場開挖后形成的,該斜坡已兩次產(chǎn)生變形,對其下方廠區(qū)公路、廠房構成威脅,嚴重影響污水廠正常運營。文章在對該不穩(wěn)定斜坡的基本特征分析的基礎上,詳述其崩滑成因,并對其發(fā)展趨勢做出預測,最終提出相應的防治措施。
關鍵詞:斜坡;變形特征;成因分析;防治措施
中圖分類號:P642.22 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2014)26-0165-03
湖北省咸豐縣污水處理廠不穩(wěn)定斜坡位于咸豐縣青山坡村,咸豐縣工業(yè)園區(qū)東側。不穩(wěn)定斜坡位于廠區(qū)南西側,為污水處理廠修建過程中平場開挖后形成。
2011年6月3日、6月14日該斜坡兩次產(chǎn)生變形,分別于中部、北西側形成崩塌和滑坡,導致污水處理廠院墻中段擊穿、北西側院墻及擋土墻被推倒,對其下方廠區(qū)公路、廠房構成威脅,嚴重影響污水廠正常運營。
1地質環(huán)境條件概述
咸豐縣污水處理廠南西側不穩(wěn)定斜坡所處地貌類型屬于侵蝕-溶蝕中低山地貌,山體頂部高程800~1 000 m,中低山之間為忠建河,谷底高程680~690 m。不穩(wěn)定斜坡位于小河南岸低山北東側,頂部高程730 m,修建污水處理廠北東側人工切坡,形成高25~30 m的斜坡,地勢西高東低,頂部形成長30 m,平臺寬6~8 m,平臺西側邊坡坡度30 ?觷,東側邊坡坡度25 ?觷~40 ?觷,坡體除局部見泥質粉砂巖夾頁巖、白云巖外,大部分為塊石土,人工切坡以后坡體植被破壞。
本區(qū)處于新華夏系一級構造鄂西隆起帶西部,區(qū)內分布三條規(guī)模較大的斷裂,即咸豐斷裂、恩施西緣斷裂和大水坪—陶子溪斷裂,斷裂均呈同方向延伸。本區(qū)位于黔匯至興山地震帶,1856年和1931年在區(qū)內曾發(fā)生2次破壞性地震,震級分別為5.5級和5級。根據(jù)國家質量技術監(jiān)督局2001年發(fā)布的《中國地震動參數(shù)區(qū)劃》(GB 18306-2001),本區(qū)地震動反應譜特征同期為0.35 s,地震加速度為0.05 g,即地震基本烈度為VI度。
2 不穩(wěn)定斜坡及其變形特征
經(jīng)現(xiàn)場踏勘,咸豐縣污水處理廠不穩(wěn)定斜坡為污水處理廠修建過程中人工切坡形成,如圖1所示,斜坡總體走向為NW-SE向,頂部高730 m,底部高700 m,長110 m,高25~30 m,斜坡面積2 600 m2。上部高725 m,形成長30 m、寬6~8 m人工緩平臺。
2011年6月3日雨后斜坡中下部產(chǎn)生崩塌,如圖2所示,主崩方向45 ?觷,崩落塊石直接擊穿其下方院墻,墻體受撞擊后拉裂,并向北東傾斜,圍墻損壞段長15 m,崩落塊石塊徑2~3.5 m,堆積于院墻外側,堆積體體積35 m3。堆積體南西側為淺灰-灰白色白云巖形成的陡坎,坎高8~9 m,頂部高程711 m,陡坎頂部見長4 m拉裂縫,走向340 ?觷,并伴有北東側下沉,拉裂坎高0.6 m,形成危巖體,呈孤立塊狀,塊徑3~4 m。
2011年6月14日雨后在斜坡北西邊界處產(chǎn)生滑坡,主滑方向為近北向,后緣高程725 m,前緣高程700 m,滑坡南北長30 m,底部寬17 m,滑坡面積270 m2,平均厚4 m,體積
1 080 m3?;潞缶壔跒閺婏L化泥質粉砂巖,滑壁傾角50 ?觷~60 ?觷,滑坡壁上可清楚見到擠壓鏡面及擦痕?;谀蟼瓤梢姷接馉盍芽p,共有5條,編號分別3 不穩(wěn)定斜坡崩滑成因及發(fā)展趨勢預測
咸豐縣污水處理廠南西側不穩(wěn)定斜坡目前處于強烈變形階段,6月3日的崩塌已導致長15 m院墻毀壞,6月14日的滑坡導致院墻及擋土墻毀壞、廠區(qū)公路堵塞,不穩(wěn)定斜坡的變形已威脅的污水處理廠院墻及廠區(qū)公路,若在強降雨作用下產(chǎn)生較大規(guī)模的滑坡,對污水處理廠的旋流沉砂池等產(chǎn)房、設備構成威脅。
3.1 不穩(wěn)定斜坡崩滑成因分析
該不穩(wěn)定斜坡的形成主要為污水處理廠修建過程中邊坡開挖形成高切坡,斜坡變形受內外兩方面因素影響:斜坡所在地自身特有的地質環(huán)境條件為內在因素,人工切坡外界因素。
3.1.1 內 因
①該斜坡體發(fā)育于寒武系下統(tǒng)石龍洞組(∈1sl)淺灰-灰白色白云巖、上部為泥質粉砂巖夾頁巖,泥質粉砂巖夾頁巖位于該斜坡的中上部,表層為強風化碎塊石土,力學強度低,易風化崩解,為滑坡產(chǎn)生提供了豐富的固體物質。
3.1.2 外 因
人工切坡是誘發(fā)因素之一,據(jù)咸豐縣污水處理廠負責人介紹,目前開挖斜坡所在山體在工業(yè)園區(qū)規(guī)劃中是整體開挖,污水處理廠邊坡開挖為前期工作,第二期開挖時間不詳。人工邊坡的開挖形成了長110 m、高25~30 m的高切坡,受總體規(guī)劃影響未采取相應的支護措施,高切坡的形成破壞了原有坡體的植被,邊坡原有防滲條件破壞。
3.2 發(fā)展趨勢預測
該斜坡目前處于劇烈變形階段,由于沒有采取任何防護措施,6.3崩塌體后緣、6.14滑坡后緣裂縫仍在發(fā)展,尤其6.14滑坡后緣貫通裂縫及羽狀裂縫變形明顯,形成新的變形區(qū),在暴雨工況下有再次形成崩塌、滑坡的可能,崩塌危巖體方量60 m3、滑坡后緣新變形體方量500 m3。由于該高切坡面積面積較大,表層碎塊石土廣布,松動巖體較多,其它未產(chǎn)生變形的區(qū)域有產(chǎn)生新變形的可能。
咸豐縣污水處理廠不穩(wěn)定斜坡一旦產(chǎn)生崩塌或滑坡將危及其下污水處理廠院墻、公路及廠房,對廠區(qū)工作人員及車輛構成威脅。因此,該不穩(wěn)定斜坡應盡早采取相應的工程措施進行治理,避免產(chǎn)生新的地質災害造成重大經(jīng)濟損失,影響污水處理廠的正常建設與運營。
4 防治對策
針對咸豐縣污水處理廠不穩(wěn)定斜坡的特點,為避免在外界不利因素影響下造成新的地質危害,建議采取以下應急措施進行防范:
①針對現(xiàn)高切坡上的新的變形體進行清坡減載,以6月3日危巖體及6月14日的新變形體為重點進行清坡,兩處變形體清坡方量560 m3。
②在現(xiàn)斜坡外圍及平臺設置排水溝,建立完善的排水系統(tǒng),攔截大氣降水,減少大氣降水的直接入滲,提高斜坡的穩(wěn)定性。
③對6月3日崩塌堆積體、6月14日滑坡堆積體進行妥善清理,對損壞的院墻及擋墻進行修復。
④對該不穩(wěn)定斜坡加強監(jiān)測(尤其是雨季),包括宏觀巡視監(jiān)測及簡易監(jiān)測,宏觀巡視監(jiān)測以斜坡的線路巡視監(jiān)測為主,針對整個斜坡;對局部變形區(qū)如6月3日崩塌區(qū)、6月14日滑坡區(qū)為重點監(jiān)測區(qū),設置簡易監(jiān)測點,通過鋼卷尺等簡單監(jiān)測工具進行監(jiān)測。當宏觀巡視中發(fā)現(xiàn)新的變形,應增加新的簡易監(jiān)測點,如變形加劇時應及時上報相關部門,邀請相關專家及時進行排危處理,避免地質災害發(fā)生。
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