蔣方品,肖衛(wèi)東
(1.江西省地質(zhì)局二六六大隊,江西 南昌 330038;2.江西省煤田地質(zhì)勘察研究院,江西 南昌 330001)
袁州區(qū)石山下滑坡地形地貌屬低丘崗地,山頂最高標高183m,最低標高125m,最大相對高差約58m,自然坡度30°~45°,植被以喬木、灌木為主,局部長有毛竹和茅草,覆蓋率可達70%以上。2006年7月以來,共發(fā)生過規(guī)模較大滑坡三處,總計方量約3000m3,滑坡體沖毀坡腳房屋或造成坡腳擋墻傾倒,未造成人員傷亡,地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)情等級為小型[1]。現(xiàn)坡體變形破壞強烈,直接威脅18戶62人的生命財產(chǎn)安全,直接威脅財產(chǎn)約480萬元[2]。
3處滑坡體物質(zhì)組成主要為殘坡積含礫粉質(zhì)黏土,紫紅色、黃褐色,稍濕,可塑-硬可塑,成分以粘粒為主,約含15%的角礫,一般粒徑2mm~30mm,土質(zhì)較均勻,層厚1.5m~2.5m,滑體厚度一般為2m~3m。
滑坡HP1地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生于邊坡中上部,滑坡主滑方向35°,整個滑坡體長約20m,寬約10m,厚約2m~3m,規(guī)模約400m3。形成高約2m~3m的后緣壁,后緣壁長約20m,坡壁坡度較陡,約75°?;掳l(fā)生后,滑坡體沖入坡腳房屋,造成房屋東南角受損嚴重,墻壁及窗戶損毀?;麦w坡表面現(xiàn)狀植被發(fā)育,主要有灌木組成。
滑坡HP2位于邊坡中段,滑坡體沖入坡腳房屋內(nèi),造成房屋后墻倒塌?;麦w長約20m,寬約30m,厚約4m,規(guī)模約2400m3,為小型土質(zhì)滑坡?;麦w巖性主要為第四系殘坡積物及含礫粉質(zhì)黏土,滑坡發(fā)生后,形成高約2m~3m的后緣壁,后緣壁坡度近直立。當?shù)卮迕褡孕星謇砩倭炕麦w,疏通坡腳排水溝,并整平修緩滑坡體,坡面種植杉樹?,F(xiàn)階段邊坡土體結(jié)構(gòu)松散,且坡腳距離房屋較近,邊坡現(xiàn)狀仍然存在小型土質(zhì)滑坡隱患。
滑坡HP3邊坡西北段,該邊坡為切坡建房形成,坡腳修建簡易塊石堆砌擋土墻,現(xiàn)狀擋墻支護效果較差,擋墻后邊坡土體發(fā)生滑動后,擋土墻發(fā)生傾倒,緊靠房屋后墻,滑坡體坡腳擋土墻現(xiàn)狀長約20m,高約3m,為塊石堆筑而成,擋墻后邊坡高約5m~6m,坡度60°~70°,局部垮塌。
三處滑坡均為土質(zhì)滑坡,滑坡滑動面主要位于土層中,局部位于土巖交界地帶,其滑面多呈近折線形,中上部較陡、下部相對較緩。滑帶主要位于單一含礫粉質(zhì)黏土層中,含礫粉質(zhì)黏土層成分以粉粒,礫石為主?;瑤馏w強度較低,不利于滑坡的穩(wěn)定。長期降雨或短時間雨量較大時,土體飽和浸泡使滑帶土體飽和、軟化,導致滑體沿滑動面產(chǎn)生滑動變形。
滑床主要為含礫粉質(zhì)黏土及二疊紀中世茅口組中風化泥晶灰?guī)r,巖石風化一般,裂隙較發(fā)育。根據(jù)地質(zhì)資料顯示,該地區(qū)基巖產(chǎn)狀為136°∠35°??傮w來講,滑床的組成物質(zhì)相對于上部第四系殘坡積層而言,巖土體性質(zhì)較好,透水性能較差,為相對隔水層。在降雨條件下粉質(zhì)黏土土體強度相對較低,不利于滑坡的穩(wěn)定。
滑坡的形成、發(fā)生和發(fā)展是由自然因素和認為誘發(fā)因素兩種因素構(gòu)成。地形地貌、地層巖性和地質(zhì)構(gòu)造是滑坡產(chǎn)生的自然因素,降雨等是其發(fā)生滑坡的誘發(fā)因素。其發(fā)生的主要原因為以下幾個方面:
(1)地形地貌條件:山坡自然坡度30°~45°,人工切坡坡度60°~70°,潛在滑坡地勢相對高差較大,為滑坡提供勢能基礎(chǔ)。
(2)地層巖性條件:邊坡巖土體風化作用強烈,土體結(jié)構(gòu)松散,厚度較大,物理力學性質(zhì)較差,其自穩(wěn)能力較差,邊坡地層巖性是導致滑坡的主要自然因素。
(3)降雨條件:汛期突發(fā)的強降雨或連續(xù)降雨是滑坡形成的直接誘發(fā)因素。降雨對滑坡發(fā)育形成的激發(fā)作用主要表現(xiàn)為三個方面:①地表水滲入坡體后在某一局部形成較高的水頭,從而在坡體內(nèi)造成較高的孔隙水壓力,重度增加,增大了坡體的下滑力;②雨水滲入坡體所造成的地下水浮力,降低了滑體自重所產(chǎn)生的巖土抗滑摩擦阻力;③滲入坡體的雨水通過巖土的軟化性能和水解性能,大幅降低了巖土體的抗剪強度,有利于坡體的滑動。
(4)人為因素:村民建房進行山體的開挖,形成高陡臨空面,高度3m~5m,為形成滑坡創(chuàng)造了有利的空間條件。人為破壞山體原有平衡狀態(tài),使坡體重心上移,重力勢能進一步加大,且未進行任何支擋或支擋效果較差,是造成滑坡主要誘發(fā)因素之一。
根據(jù)地質(zhì)條件和圈定的易發(fā)生失穩(wěn)邊界建立滑動范圍及潛在的滑動面。計算模型以已滑動體剖面代表滑坡隱患體進行邊坡土體的穩(wěn)定性驗算及推力計算,計算范圍主要為天然工況下邊坡穩(wěn)定性及暴雨工況下的邊坡的穩(wěn)定性。
表1 土工試驗參數(shù)表
表2 巖石飽和單軸抗壓試驗成果統(tǒng)計表
表3 滑坡穩(wěn)定性計算結(jié)果
根據(jù)地表變形跡象,在暴雨狀態(tài)下選取滑坡HP2滑動部分恢復至原斜坡未滑動時的狀態(tài)做反演分析(圖1)。
圖1 滑坡(HP2)剖面反分析計算模型
通過穩(wěn)定性計算成果可以得出:天然狀態(tài)下滑坡HP1與HP2處于穩(wěn)定—基本穩(wěn)定狀態(tài)。暴雨狀態(tài)下,滑坡HP1與HP2處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。
根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查及現(xiàn)有簡易防護措施,可采取分段治理方式進行治理,災(zāi)害危險性小的區(qū)段可做簡易支護。主要工程措施包括:地表排水、削方減載、支擋工程等。降雨(特別是大暴雨)時地表水滲入滑體中,增加自重,降低滑帶土抗剪強度,建議在滑坡頂部、平臺部位及坡底修建排水溝,盡量截住或減少滑坡體外來水流入滑坡體內(nèi),以排除地表水,減少雨水沿裂隙下滲,避免斜坡受沖刷。結(jié)合現(xiàn)場條件及地形,設(shè)置混凝土重力式擋土墻[4],擋墻頂寬1.2m,底寬1.5m,墻身斜率1:0.1,墻高3.6m,基礎(chǔ)埋深0.6m,墻趾寬50cm,厚60cm,基礎(chǔ)下設(shè)凸榫,規(guī)規(guī)格0.5m*0.5m,基礎(chǔ)及凸榫下設(shè)0.1m厚墊層。
建議對滑坡在治理前開展變形監(jiān)測和預警工作,尤其在雨季和持續(xù)降水時段,必須加強坡體變形、拉裂縫位移的監(jiān)測,派專人守護現(xiàn)場,同時加強對前緣、陡坎、后壁、裂縫等情況的巡查,發(fā)現(xiàn)異常及時通知當?shù)鼐用?、行人緊急避險。