李 奎
(湖南中大設計院有限公司四川分公司,成都 610000)
根據(jù)《滑坡防治工程勘查規(guī)范》(ZD/T 0218—2006)[1]的規(guī)定,老滑坡指全新世以來發(fā)生滑動,現(xiàn)今整體穩(wěn)定的滑坡。目前,中外學者對老滑坡的研究,主要集中在三個方面:①研究老滑坡的形成機制;②研究老滑坡的現(xiàn)今活動性;③研究老滑坡的演變歷史[2-3]及工程治理。2013年4月20日,雅安市蘆山縣發(fā)生7.0級地震[4],地震引發(fā)了大量的崩塌、滑坡等次生地質災害[5],給國家和人民的生命財產造成了極大危害,嚴重影響了災區(qū)人民的正常生產、生活秩序。馬嶺鎮(zhèn)垮山滑坡位于四川省雅安市名山區(qū),受地震影響,該滑坡發(fā)生變形。基于滑坡區(qū)的地貌條件,推測其可能為老滑坡。
在中外相關研究成果的基礎上,針對滑坡開展一系列的勘查工作[6]。首先對滑坡區(qū)的構造特征、地形地貌以及地層巖性等工程地質條件進行了詳細調查;其次對場地內發(fā)育的地質災害進行調查分析;最后通過對滑坡的整體穩(wěn)定性進行研究。通過對老滑坡存在的各種證據(jù)進行逐一論證并否定,解除了場地內存在有老滑坡的重大隱患,將垮山滑坡的治理變得簡單易行。研究思路如圖1所示。
圖1 研究思路
馬嶺鎮(zhèn)垮山滑坡位于四川省雅安市名山區(qū),基本情況如下。
(1)場地內的地貌條件[7]:整體呈“圈椅狀”地貌,后緣存在有貫通整個后緣的“凹陷槽”負地形,前緣分布有形似“鼓丘”的山包,在左右兩側有“雙溝同源”(圖2~圖4)。
圖2 后緣凹陷槽
圖3 前緣鼓丘
圖4 老滑坡全貌
(2)整個滑坡區(qū)面積約1.5 km2,集中發(fā)育多處變形:前緣道路產生裂縫,坡體多處田塊下錯,后緣局部下錯。
(3)通過現(xiàn)場調訪,當?shù)乩相l(xiāng)反映滑坡區(qū)內曾經(jīng)發(fā)生過大規(guī)模的垮山。
因此,初步判斷垮山滑坡可能為老滑坡,場地內目前發(fā)育的多處變形破壞可能為該老滑坡局部復活形成。為此,通過進行大量的勘探以及工程地質測繪工作對其進行查明[8]。
根據(jù)收集到的區(qū)域地質資料[9]顯示:滑坡區(qū)出露地層上部為白堊系上統(tǒng)夾關組(K2j)棕紅色巖屑砂巖,底部存在有礫巖;下伏侏羅系上統(tǒng)蓬萊鎮(zhèn)組(J3p)巖屑石英砂巖與砂質泥巖互層。兩套地層呈假整合接觸關系,中間缺失白堊系下統(tǒng)天馬山組(K1t)地層。地層產狀均傾向北西。在場地北西側約1 km處及南側0.1 km處發(fā)育兩條逆斷層:北西側斷層為揚店子逆斷層,延伸約11.2 km,斷面傾向為北西向,傾角50°,在距滑坡北西側約1 km處尖滅。南側斷層從滑坡坡腳沖溝穿過,延伸約30.6 km,斷面傾向為南東向,傾角60°(圖5)。
受場地周圍構造作用影響,場地內巖體的結構面主要以層面和節(jié)理裂隙為主,層面結合緊密,裂隙較為發(fā)育,節(jié)理裂隙受南北兩側的斷裂帶影響優(yōu)勢結構面明顯。通過測繪及玫瑰花圖[10]分析,區(qū)內主要發(fā)育2組優(yōu)勢結構面,如圖6、圖7所示。
圖5 滑坡區(qū)區(qū)域地質
圖6 節(jié)理裂隙走向玫瑰花圖
圖7 結構面赤平投影
LX1為構造裂隙,產狀50°~68°∠68°~87°,延伸長度多為0.5~3.5 m,局部延伸長度大于5 m,張開度多為2~15 cm,多為無充填,局部充填黏土,裂面起伏,粗糙,線密度1~5 條/m。
LX2為構造裂隙,產狀145°~160°∠56°~85°,延伸長度多為0.5~3.0 m,局部延伸長度大于5 m,張開度多為1~10 cm,多為無充填,局部充填有少量黏土,裂面起伏,粗糙,線密度一般2~6 條/m。
圖8 滑坡區(qū)沖溝分布
結合節(jié)理裂隙走向玫瑰花圖可知,場地內優(yōu)勢結構面產狀為①50°~68°∠68°~87°;②145°~160°∠56°~85°,優(yōu)勢結構面走向為NE、NW。
滑坡區(qū)屬于構造侵蝕剝蝕高丘坪崗地貌,斜坡整體坡度15°~20°,整體上從上到下呈陡崖-緩坡-陡坡-緩坡-陡坡的地形特征,坡體內溝道縱橫。通過現(xiàn)場調查,場地內發(fā)育多條沖溝,其后緣凹槽目前也變?yōu)闆_溝及水塘。經(jīng)過調查比對分析,場地內溝道走向多與裂隙走向一致(圖8)。
由圖8可知,滑坡區(qū)內后緣的“凹陷槽”延伸方向為NE-SW,與臨近場地的斷層走向、區(qū)內節(jié)理裂隙的優(yōu)勢發(fā)育方向近于平行,也與坡腳廖家溝以及1#沖溝(上游)的發(fā)育也近于平行。
結合構造條件分析,滑坡區(qū)的地貌條件是構造、水文地質條件、新構造運動及其他次生地質作用綜合作用的結果。后緣的“凹陷槽”地形也是構造及水文地質條件綜合作用的結果,而前緣的“鼓丘”地形則是剝蝕、殘積等地質作用綜合作用的結果[11],如圖9所示。
圖9 滑坡區(qū)典型工程地質剖面圖
通過鉆探揭露,滑坡區(qū)內巖芯較完整[12](巖芯采取率達到90%以上,巖芯多呈柱狀),未見有基巖破碎帶、滑帶等影響斜坡穩(wěn)定及滑坡滑動后形成的深層變形形跡[13],如圖10所示。
圖10 鉆孔巖芯
通過對滑坡區(qū)以外進行大范圍的調查,發(fā)現(xiàn)滑坡區(qū)與其臨近區(qū)域未見有層位、產狀及層序錯亂的情況。且將調查、測繪成果與區(qū)域地質資料對比分析,表明滑坡區(qū)的地層條件與區(qū)域地質條件吻合。
調查發(fā)現(xiàn),場地內發(fā)育5個地質災害點,均發(fā)育于覆蓋層崩坡積土層內,且均為淺表層滑坡及變形,但未見有深部滑動跡象,彼此間不存在關聯(lián)性,均是地形、巖土體特征、水文地質條件及人類工程活動綜合作用的結果。在地域性上,這5處滑坡、變形彼此無關聯(lián),且相距較遠,如圖11所示。
通過對滑坡區(qū)內聚集的村民,尤其是國土監(jiān)測員、社長及年紀大的老人進行詳細的調查訪問,確定了當?shù)卮迕窨谥忻枋龅目迳街饕獮樯巾斘恢玫纳皫r陡坎發(fā)生崩塌、錯落,而非整體斜坡發(fā)生失穩(wěn)、滑移[14]。
2.6.1 定性分析
斜坡整體地形較緩,覆蓋層多為粉質黏土夾碎塊石,其穩(wěn)定性較好。加之巖層反傾坡內,有利于斜坡的穩(wěn)定。據(jù)現(xiàn)場調查,區(qū)內未見整體的、深層次的變形形跡,斜坡穩(wěn)定性較好。斜坡上部砂巖陡坎地形陡峭,受構造裂隙、卸荷回彈以及風化剝蝕,常發(fā)生小規(guī)模崩塌及不規(guī)則掉塊。目前場地內土質斜坡變形多發(fā)于陡坡及人類工程活動影響的區(qū)域,均為淺表層滑坡及變形,未見有深部滑動跡象。因此,場地斜坡整體穩(wěn)定性較好,局部受地形、巖土體、水文地質條件以及人類工程活動的影響發(fā)生小范圍的失穩(wěn)變形。
2.6.2 定量分析
參照文獻[15]的方法取土樣進行室內試驗,室內試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析結果如表1、表2所示。結合工程經(jīng)驗,確定粉質黏土夾碎塊石穩(wěn)定性計算參數(shù)[16-17](表3)。在選擇剖面(圖12)進行斜坡整體穩(wěn)定性計算[18],計算結果如表4所示。
2.6.3 綜合分析
根據(jù)定性分析以及定量計算可知,斜坡整體穩(wěn)定。目前場地內土質斜坡變形多發(fā)于陡坡及人類工程活動影響的區(qū)域,均為淺表層滑坡及變形,未見有深部滑動跡象,且每個變形體之間也不存在關聯(lián)性。斜坡體上各處均有基巖小面積出露,局部變形對斜坡的整體穩(wěn)定性影響較小。
在對垮山滑坡進行了詳細的調查工作后,判定垮山滑坡目前現(xiàn)狀僅為區(qū)內發(fā)育五處淺表層覆蓋層滑坡、變形,并不存在整體的老滑坡,不存在有深層的變形(表5)。
通過現(xiàn)場的地形地貌條件、變形特征以及初步調查,推測垮山滑坡為老滑坡。采用詳細勘查手段,從老滑坡的特征出發(fā),逐一分析舉證,證明了垮山滑坡不是老滑坡,現(xiàn)場的變形屬于局部的淺層變形,不存在深層的滑動跡象??梢缘玫揭韵陆Y論。
圖11 各地質災害點平面位置分布
圖12 滑坡穩(wěn)定性計算剖面
(1)從滑坡的基本特征、變形跡象、演化歷史以及穩(wěn)定性評價出發(fā),對老滑坡的存在性進行逐一分析并否定,解除了場地內存在有老滑坡的重大隱患。
(2)老滑坡普遍具有一定的隱蔽性,單一的地形地貌、地質構造等不能作為識別老滑坡的標志,分別從剖面形態(tài)、地層巖性、地質構造、水文地質條件、變形特征、演變歷史以及穩(wěn)定性評價等多個方面進行綜合分析,能夠準確識別老滑坡。
表1 粉質黏土夾碎塊石物理性質
表2 粉質黏土夾碎塊石力學性質統(tǒng)計
表3 斜坡整體穩(wěn)定性計算力學參數(shù)推薦
表4 斜坡整體穩(wěn)定性分析計算成果
(3)老滑坡的識別應首先從便于調查的地形地貌、地層巖性、地質構造以及變形特征出發(fā),結合一定的勘探方法、物探手段、穩(wěn)定性分析以及數(shù)值模擬等方法,最后將所有資料進行綜合對比分析,才能準確的識別老滑坡。
(4)老滑坡與新滑坡特征明顯不同,只有準確的識別老滑坡與新滑坡,才能有針對性的采取工程治理措施。
表5 老滑坡存在性判別