李萍萍 劉彩玲
(楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院,陜西 咸陽712100)
滑坡區(qū)整體呈南北走向延伸,延伸長(zhǎng)度為30m,高程約834.00~836.00m,寬約20.00m~30.00m?;聟^(qū)發(fā)育有1 條黃土沖溝,延伸方向垂直于滑坡體崩向?;麦w體積約0.08×104m3,屬小型土質(zhì)滑坡。開挖邊坡后形成陡坎,后堆放垃圾并匯水沖刷形成滑坡,高度在25~30m,位置在通村水泥路旁。
防虜寨村滑坡的形成與構(gòu)成黃土一級(jí)臺(tái)塬主體的性質(zhì)關(guān)系密切,在外界不利因素干擾下,其規(guī)模逐漸擴(kuò)大,最終形成致災(zāi)體,即黃土自身性質(zhì)是其形成的根本原因,持續(xù)性雨水下滲浸泡和人類工程活動(dòng)則是其規(guī)模擴(kuò)大的誘發(fā)因素,具體影響因素分析如下:
(1)地形地貌。黃土邊坡高度大,坡度陡,使坡腳應(yīng)力較為集中,坡體上部土體處于不穩(wěn)定狀態(tài),易向臨空面產(chǎn)生變形。邊坡后緣地形平緩,降水時(shí)匯水面積大,局部地形便于地表水匯集,這些皆為坡體發(fā)生變形破壞的有利因素。
(2)地層巖性和結(jié)構(gòu)。防虜寨村滑坡上部主要由第四系中上更新統(tǒng)風(fēng)積黃土組成,黃土垂直節(jié)理裂隙發(fā)育,遇水易發(fā)生崩解的特性促進(jìn)了溝谷遭受溯源侵蝕;黃土在雨水長(zhǎng)期浸泡作用下抗剪強(qiáng)度驟減,沿結(jié)構(gòu)面發(fā)生坍塌。下部細(xì)砂層,在水的作用下內(nèi)凝聚力會(huì)大幅度降低,出現(xiàn)流砂、涌砂現(xiàn)象,上部土體隨之垮落。
(3)降雨。暴雨或連續(xù)降雨是災(zāi)害發(fā)生的主要誘發(fā)因素,粉質(zhì)粘土疏松,節(jié)理裂隙發(fā)育,遇水滲入后下部為砂層,砂層下為粉質(zhì)粘土,為隔水層,水流滲入砂層后使砂層產(chǎn)生液化、流沙,上部土體隨之垮落,同時(shí)雨水持續(xù)性沖刷邊坡,在雨水浸泡下粉土內(nèi)凝聚力大大降低,促使陡直的邊坡發(fā)生滑坡。
(4)人類活動(dòng)?;滤幮逼率苋祟惢顒?dòng)干擾較大,坡體上大量坡地、林地被開墾,破壞了原有植被,切坡取土、削坡建房嚴(yán)重?cái)_動(dòng)了原本坡體結(jié)構(gòu)的完整性,使穩(wěn)定的斜坡變的不穩(wěn)定,高陡的臨空面、裸露的土體遇暴雨或地震,容易發(fā)生滑坡災(zāi)害。
(5)地震。眾所周知,歷史上每次大的地震時(shí)都伴有次生地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。地震力使巖土體各結(jié)構(gòu)面的強(qiáng)度降低,瞬間破壞了原有的應(yīng)力平衡,使得巖土體失穩(wěn),從而導(dǎo)致滑坡地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。2008 年“5.12”地震時(shí)合陽縣震感強(qiáng)烈,地震使土體松動(dòng)變形,節(jié)理裂隙更為發(fā)育,開啟程度變得更高,對(duì)土體的整體強(qiáng)度產(chǎn)生了嚴(yán)重的不良影響,因此,地震因素也是該滑坡體失穩(wěn)的潛在原因之一。
防虜寨村滑坡體坡腳地帶已發(fā)生局部垮塌,坡體上部多條下水渠匯集形成良好的匯水條件,坡體裂隙發(fā)育,長(zhǎng)期雨水入滲,很有可能發(fā)生滑坡。根據(jù)地區(qū)同類工程經(jīng)驗(yàn)以及參考相關(guān)技術(shù)規(guī)范規(guī)定,按傾倒式滑坡定性和半定量結(jié)合分析滑坡穩(wěn)定性。
(1)選取土體物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)(表1)。
表1 土體物理力學(xué)性質(zhì)取值表
(2)穩(wěn)定性計(jì)算。由于地下水埋藏較深,本次計(jì)算不考慮地下水影響。采用圓弧滑動(dòng)法,穩(wěn)定性系數(shù)計(jì)算如下:
式中Ks- 邊坡穩(wěn)定性系數(shù);ci- 第i 條塊粘聚力(kPa);φi-第i 條塊內(nèi)摩擦角(o);
li- 第i 條塊滑面長(zhǎng)度(m);θi- 第i 條塊底面傾角(°);Gi-第i 條塊的自重(kN/m);Ni- 第i 條塊在滑動(dòng)面法線上的反力(kN/m);Ti- 第i 條塊在滑動(dòng)面切線上的反力(kN/m);Ri- 第i 條塊的抗滑力(kN/m)。
計(jì)算可知,滑坡在天然狀態(tài)下處于基本穩(wěn)定狀態(tài),在暴雨、地震等條件下處欠穩(wěn)定狀態(tài)。
項(xiàng)目區(qū)滑坡災(zāi)害規(guī)模等級(jí)均為小型,以往災(zāi)害已經(jīng)對(duì)群眾造成不同程度上的經(jīng)濟(jì)損失。目前滑坡災(zāi)害點(diǎn)對(duì)坡體后緣6 戶生命及財(cái)產(chǎn)安全及全村村民出行造成很大的威脅。潛在經(jīng)濟(jì)損失約800 萬元左右。按照《滑坡防治工程勘查規(guī)范》(DZ/T 0218-2016)中危害對(duì)象分級(jí)指標(biāo),將該滑坡劃分為三級(jí)地質(zhì)災(zāi)害;按照國土資源部頒發(fā)的《滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》中第4.01 條劃分,對(duì)應(yīng)的防治工程等級(jí)確定為Ⅲ級(jí),調(diào)查認(rèn)為項(xiàng)目區(qū)的滑坡,嚴(yán)重威脅人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。由于該滑坡區(qū)在遇強(qiáng)降雨、連陰雨及地震作用時(shí)極有可能發(fā)生失穩(wěn)。因此,治理該滑坡勢(shì)在必行。
通過野外調(diào)查與以往災(zāi)害史分析,暴雨或地震工況下,該滑坡地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)處于不穩(wěn)定,多次出現(xiàn)局部滑落,造成村民財(cái)產(chǎn)損失。目前尚未造成人員傷亡,是因地方政府汛期地質(zhì)災(zāi)害避險(xiǎn)宣傳與執(zhí)行工作得力,在汛期地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)期村民提前防范避讓。
由于該滑坡體裂縫近兩年有擴(kuò)大的趨勢(shì),一旦雨季到來形成滑坡,威脅到當(dāng)?shù)厝罕姷纳?cái)產(chǎn)安全,因此對(duì)滑坡的治理顯得十分必要和緊迫。目前正值建設(shè)“生態(tài)中國,美麗中國”良好時(shí)機(jī),治理愈早,對(duì)保護(hù)環(huán)境、保護(hù)資源、經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展愈有利。對(duì)該滑坡的治理既符合國家“加強(qiáng)環(huán)境保護(hù),構(gòu)建和諧社會(huì)”的方針,又可推進(jìn)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,實(shí)施十分必要,意義重大。
根據(jù)踏勘獲得的信息和所收集的資料,擬定詳勘工作路線和工作方法,加強(qiáng)隱患點(diǎn)的工程地質(zhì)勘察工作。對(duì)邊坡的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、變形機(jī)理、破壞模式進(jìn)行了分析。在對(duì)邊坡的巖層巖性、節(jié)理裂隙做了詳細(xì)統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行治理工程設(shè)計(jì)。
通過分析得知,該邊坡主要存在的問題是:①邊坡高度大,坡度陡,存在滑塌隱患問題。②受降雨、坡面匯水沖刷等影響進(jìn)一步加劇坡體不穩(wěn)定性的問題。
根據(jù)該邊坡目前存在的地質(zhì)災(zāi)害隱患問題,本設(shè)計(jì)的思路為:根據(jù)邊坡地形條件,建議實(shí)施工程治理(垃圾清運(yùn)+危土體清理+素土回填+已有排水渠維修+平臺(tái)植樹綠化)。
(1)垃圾清運(yùn)。對(duì)滑坡體坡面垃圾進(jìn)行機(jī)械清理,并就近運(yùn)往垃圾回收站,恢復(fù)滑坡原來體貌。
(2)危巖土體清除。對(duì)沖溝內(nèi)的危土體進(jìn)行清除,并就近進(jìn)行平整,用機(jī)械或人工夯實(shí)。
(3)素土回填。結(jié)合防虜寨滑坡特征,滑坡沿沖溝周邊發(fā)育,沖溝呈U 形,擬對(duì)滑坡體前緣進(jìn)行素土回填,填充時(shí)應(yīng)就近取土,回填土方必須進(jìn)行逐層機(jī)械碾壓,自下而上分層鋪填,每層虛鋪厚度:用立式打夯機(jī)時(shí),不應(yīng)大于20cm,用蛙式打夯機(jī)夯實(shí)時(shí)不應(yīng)大于25cm,密實(shí)度不小于0.9。設(shè)計(jì)填土高度約31.5m,分5 級(jí)臺(tái)階,每級(jí)臺(tái)階高6.5m,每級(jí)平臺(tái)寬3.0m;回填后坡度約為32°。
(4)維修已有排水渠。據(jù)調(diào)查,路面排水系統(tǒng)暴雨時(shí)期經(jīng)常堵塞,路面水渠未采取任何加固措施,渠道邊坡垮塌嚴(yán)重,堵塞渠道,造成排水不暢,建議對(duì)裸渠段進(jìn)行加固維修。
平臺(tái)植樹綠化:在每級(jí)削坡平臺(tái)上種植檸條、紫穗槐等根系發(fā)達(dá)、耐旱的灌木,既可起到穩(wěn)坡固坡的作用,又可美化環(huán)境。長(zhǎng)度425.5m,株間距2.0m,共約213 株,工程驗(yàn)收前要保證100%的成活率。