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連平縣溪山鎮東羅村高寨下滑坡形成機制與穩定性分析

2016-10-20 08:38廣東省環境地質勘查院廣東廣州510080
地球 2016年10期
關鍵詞:水渠坡體斜坡

(廣東省環境地質勘查院 廣東廣州510080)

(廣東省環境地質勘查院 廣東廣州510080)

本文從東羅村高寨下滑坡產生的地質歷史背景,探討其形成機制,并對滑坡在自重、暴雨及地下水位位變化作用等情況下的穩定性作了分析研究。

滑坡地質背景形成機制穩定性分析

1 滑坡概況

高寨下滑坡位于連平縣溪山鎮東羅村,該邊坡早在2002年前就發生過滑坡,隨后經常發生一些小崩塌,就在2013年5月中旬,靠近高寨下村民民房又發生一次滑坡,滑落土體約300m3,滑坡導致該民房后已砌擋土墻被推斷,墻腳水泥地板被擠壓拱起破碎。通過實地考察,高寨下山體邊坡存在多個地質災害點及隱患點,地質災害點以及隱患點主要分布在兩條線上,一條線沿著高寨下村民民房,另一條線沿著位于坡體中部的灌溉水渠。地質災害類型以滑坡和崩塌為主,山坡上多處可見張拉裂縫,灌溉水渠多處見崩落土堆,嚴重威脅著山腳高寨下村54戶約256人的生命及財產安全。

2 滑坡形成的地質背景

2.1 地形地貌

本區地貌上屬丘陵與河谷(連平河)的銜接地帶(見照片1)。高寨下邊坡所在山體幾座最高山鋒分別為:豬籠山(海拔368m)、塔頂(海拔374m) 以及松崗峎(海拔394) m,高寨新村位于邊坡坡腳,海拔約148m,也即山體相對高差為220~246m。在邊坡海拔約164m處,為修筑灌溉水渠而開挖的平臺寬約5~15m(含水渠在內)。據地質測繪與勘探揭露,滑坡體下部及滑坡舌,混有二級階地沖積粘土夾卵石?;虑熬壍牟糠只律啾簧焦群恿鳑_蝕后為一級階地堆積物所覆蓋。由此可以認為該滑坡形成于二級階地之后,一級階地之前,即更新世晚期(Q3)與全新世早期(Q4)之間,距今大于5000年,是一個古滑坡。

2.2 滑坡體巖層特性

根據1:25萬中華人民共和國地質圖G50C004001(連平縣幅)及區域地質調查報告,勘查區地層巖性的主要有如下二種:

(1)新生界第四系大灣鎮組(Q4dw),厚度1~5.6m,卵石層,礫石層,砂、粉砂及粘土等,屬于河流沖洪積相,主要分布于連平河階地。

(2)古生界二疊系童子巖組(P2t),厚度250~300m,為一套含煤碎屑巖,灰白、灰褐色細砂巖、粉砂巖與頁巖互層夾炭質頁巖,泥質灰巖、硅質頁巖及煤層等,為潮泙、泥炭沼澤相,主要分布于高寨下邊坡。

2.3 地質構造與地應力場

2.3.1 地質構造

滑坡區位于粵北,區域上先后經歷了前南華紀、加里東期、海西-印支期、燕山期及喜馬拉雅期等多個構造旋回,地質構造復雜,包括褶皺、斷裂及構造盆地??辈閰^構造單元屬華夏板塊的武夷地塊。

區域上褶皺發育,變形機理復雜,常被斷裂切割和巖漿侵入破壞而殘缺不全。

區域上斷裂發育,以北東向為主,主要有恩平-新豐斷裂帶、河源斷裂帶以及全南-安遠斷裂組。北西向斷裂主要分布于連平、始興一帶,切割北東向斷裂。東西向、南北向斷裂規模小且分布零星??傮w上,這些斷裂以脆性斷裂為主,局部見韌性剪切帶。

對該滑坡影響較大的斷裂為恩平-新豐斷裂帶。恩平-新豐斷裂帶,走向為N60°E,全長155km,斷裂帶寬35~40km。該斷裂帶形成于海西-印支期,以壓剪性脆性破裂為主。恩平-新豐斷裂對兩側早石炭系的沉積作用影響深刻,斷裂西側下降,泥盆-石炭系沉積連續,地層出露完整;斷層東側抬升,出現沉積間斷。該斷裂在燕山期活動仍強烈,切割了燕山期的地層,并控制了侏羅紀火山巖盆地的展布。晚白堊紀至早古近紀時該斷裂張性活動明顯,沿斷裂帶發育了一些紅色斷陷盆地,離研究區不遠的隆街盆地(見圖3-2中的B31,面積25km2)便是其中之一。新近紀以來,該斷裂不具備活動性。

2.4 水文地質條件

滑坡區附近無地表水體,僅在第一斜坡帶與第二斜坡帶連接的平臺上有一灌溉水渠,該水渠中水可以滲透到土層中。

心境是持續的、低強度的情緒狀態,也是各種基本情緒最端頭的表現形式。在日常生活中,心境以一種微妙的情緒流的方式在影響我們的行為。

3 滑坡形成機制

滑坡形成前斜坡應力特性首先取決于滑坡前原始應力狀態。如上所述,第一斜坡帶地勢較低,淺部土體工程性質較差,加之修建民房時對邊坡進行了挖腳降低了抗滑段阻力,同時也形成了陡立的未加以支護的坡面,雨水及平臺水渠中的水滲入或匯入第一斜坡帶中,使坡體重度增大,同時軟化了土體,降低了土體的抗剪強度,打破了坡體原有的平衡,最終導致了滑坡(崩塌)的發生。目前第一斜坡帶的所有滑坡處于基本穩定的狀態,崩塌屬于欠穩定~基本穩定的狀態,這是上次發生滑動或崩塌后的一個相對穩定期,如若上述影響邊坡穩定的因素得不到解決,則已發生滑坡(崩塌)的坡體上裂縫將成為雨水及地下水入滲的通道,使老的滑坡復活,或者產生新的滑坡或崩塌。

第二斜坡帶滑坡(崩塌)的形成機制如下:人為開挖水渠,挖掉第二斜坡帶的坡腳,降低了邊坡抗滑段的抗滑阻力,同時形成了1~2m高的陡立臨空面,該臨空面無任何支護且經常性處于水面以下,土體被軟化發生崩塌,該級土體的崩塌導致其上方坡體失去支撐也發生滑動,如此向上一級級牽引著坡體發生滑動。目前第二斜坡帶上的滑坡(崩塌)均處于相對穩定的狀態,如若上述影響邊坡穩定的因素得不到解決,則已發生滑坡(崩塌)的坡體上裂縫、滑坡后壁、滑坡洼地等都將成為雨水及地下水入滲的通道,使老的滑坡復活,或者產生新的滑坡或崩塌。

4 滑坡的形態特征

4.1 滑坡要素

平高滑坡是一個古滑坡,滑坡要素有些已模糊不清,滑坡后緣滑坡壁經長期風化侵蝕作用以

及人為改造,使得坡度變緩;滑坡兩側界線,斷斷續續有兩條小溝發瓷滑坡體地面裂縫已不存在。

4.2 滑坡舌

滑坡在滑動中沖出剪出口外,覆蓋在二級階地上的滑坡舌,部分被山谷河水沖蝕后為一級階地所覆蓋,另一部分殘留在小山丘上,厚度約25m一35m,呈長舌形狀,組成物質主要為混碎石粘土及粉質粘土。

滑坡體最大厚度68.8m,體積達6、106m,。其主滑動方向大致為305“一310“。組成滑體巖土層主要為古生界二疊系童子巖組(P2t)的泥質粉砂巖與灰巖及其風化殘積層,以混碎石粘土為主,粒徑一般10mm一40mm,粘性土以硬塑狀為主,局部可塑狀。

4.4 滑動帶與滑床面

4.4.1 滑動帶

HP滑坡位于第二斜坡帶上,平面上呈下寬(寬約89m)上窄(寬約31m)的口袋狀,周長為287m。走向216o,垂直走向方向滑體長為85m?;潞蟊谖挥?95~196m的等高線之間,呈圈椅狀,破裂壁高約4m,呈63o角,破裂面早已風化,看不到擦動的痕跡,且表面植被繁多?;禄瑒訒r,在滑坡后壁與滑坡體之間拉開形成了溝槽,此溝槽中間低、四周高,形成了滑坡洼地,此洼地易聚集地表水形成滑坡湖,勘查期間該滑坡洼地內并無聚水,但洼地內樹木從生,植被茂盛,證明該處地下水比較豐富。

4.4.2 滑床面

滑床的形狀與巖性、產狀及滑動速度等有關?;瑒用嫔隙位矠槟噘|粉砂巖殘積土,滑床面基本上受巖性、巖層產狀控制?;瑒用嫦露位矌r性以全、強風化泥質粉砂巖,巖性較為軟弱,滑坡沖切巖層呈弧狀,并使前緣滑床成反翹現象。

5 滑坡穩定計算

穩定計算考慮了自重、暴雨、地下水水位變化等諸因素影響,以獲取滑坡失穩的臨界條件,選1一1’、2一2’、5一5’剖面進行計算。

5.1 計算方法及工況

本滑坡穩定性計算按1一1’、2一2’、5一5’剖面進行,采用北京理正軟件一邊坡穩定設計軟件(3.0版);由于本滑坡是一個已經查明滑面的滑坡,故用該軟件對滑坡穩

定性進行分析時,采用滑坡推力計算來分析其穩定性,若剩余下滑力為負表明穩定,相反,則不穩定。計算工況考慮以下四種情況:

①自重+暴雨;

②自重+暴雨+地下水;

5.2 滑坡安全系數

計算得出的安全系數列于表2。

各巖土層的參數參照附表1選取。根據軟件計算結果,各滑坡在工況2條件下的穩定系數見表2:

6 結語

高寨下滑坡目前處于整體穩定狀態,但是在工況2的條件下,HP安全儲備不足,所以若不加以治理,則可能會由于局部的破壞而引起整體的失穩。HP坡腳即為民房,一旦發生滑坡,則后果不堪設想,所以必須進行防護。采用重力式擋土墻+(截)排水溝為主,坡面采用格構+錨桿的支護方式,擋土墻要做好泄水措施;第二斜坡帶采用放坡+綠化+截排水的防治措施。

[1]巖土工程手冊 [2].北京:中國建筑工業出版社,1994.

[2]工程地質手冊(第四版),2007年2月.

[3]邊坡與滑坡工程治理(第二版),鄭穎人等,人民交通出版社,2010年8月.

[4]連平縣溪山鎮東羅村高寨下滑坡勘查報告,劉徽等,2013年12月.

連平縣溪山鎮東羅村高寨下滑坡形成機制與穩定性分析

■劉徽

P62[文獻碼]C

1000-405X(2016)-10-380-2

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