堆積層邊坡變形破壞分析

孫鑫 鐘福新

摘要：堆積層坡體的物質(zhì)構(gòu)成主要是第四系及近代松散堆積層，由于堆積層邊坡物質(zhì)構(gòu)成與結(jié)構(gòu)的特殊性，該類邊坡發(fā)生的滑坡在我國滑坡中占有相當(dāng)大的比例。本文以某地區(qū)別墅苑工程為背景，依據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)資料對(duì)本區(qū)域進(jìn)行了工程地質(zhì)分區(qū)評(píng)價(jià)，并分析了滑坡的特征及成因機(jī)制，最終總結(jié)出該區(qū)域滑坡形成的條件特征。

關(guān)鍵詞：堆積層邊坡；滑坡；地質(zhì)評(píng)價(jià)；成因機(jī)制

Abstract：Colluvial slope material composition mainly of Quaternary and modern loose accumulation layer due to the accumulation of special material composition and structure of the layer slope of such slope landslides occupy a large proportion of landslide. A region villa Court project, according to the data of the project site to the regional engineering geological zoning evaluation, and analysis of the landslide characteristics and genetic mechanism, and finally summed up the characteristics of the formation conditions of the regional landslide.

Keywords：colluvial slope; landslide; geological evaluation; formation mechanism

中圖分類號(hào)：TU449文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1 引言

堆積層坡體的物質(zhì)構(gòu)成主要是第四系及近代松散堆積層，所以就決定了其坡體結(jié)構(gòu)松散，具有大孔隙比、透水性強(qiáng)及易變形等特點(diǎn)[1]。松散堆積土邊坡往往地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，坡體堆積物常常包括崩塌堆積、滑坡堆積、坡積、沖洪積等不同成因類型。坡體通常存在滲透性差異很大的不同成因土層，或者說坡體中往往分布相對(duì)隔水層，它們的存在常常會(huì)使邊坡的某些部位形成承壓水，從而影響邊坡的穩(wěn)定性[2]。由于堆積層邊坡物質(zhì)構(gòu)成與結(jié)構(gòu)的特殊性，該類邊坡發(fā)生的滑坡在我國滑坡中占有相當(dāng)大的比例。

2 工程概況

某別墅苑工程所處區(qū)域位于藥嶺山，地處太行山西側(cè)，如圖1所示。

圖1 別墅苑工程正視圖

1) 地形地貌

本區(qū)屬中低山峽谷斜坡地貌，山頂高程1110~1130m，相對(duì)高差220~240m。寺洼溝河自西向東流經(jīng)本區(qū)，左岸有兩條支溝匯入。匯水長約300.0m，主河床靠左岸，右岸形成漫灘，谷底寬10.0~20.0m，高程942.0~950.0m。左岸岸坡平緩，坡度約20°，右岸岸坡陡立，坡度40°左右，呈不對(duì)稱“U”型河谷。

2) 地層巖性與巖土工程地質(zhì)特征

本區(qū)出露地層為古生界二迭系上統(tǒng)上石盒子組(P2S)，巖性為黃綠、灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖夾中細(xì)粒砂巖。根據(jù)各層的工程地質(zhì)特性主要?jiǎng)澐炙膫€(gè)工程地質(zhì)巖組。

3) 地質(zhì)構(gòu)造

本區(qū)地處棋盤背斜的西南翼，呈單斜巖層，巖層產(chǎn)狀NW50°/8~12°。下部巖層產(chǎn)狀轉(zhuǎn)向SW10~20°。受區(qū)域構(gòu)造環(huán)境影響，斷層及節(jié)理裂隙發(fā)育，但相對(duì)于古滑坡堆積體整體工程性質(zhì)，斷層效應(yīng)減弱，或可認(rèn)為斷層只是古滑坡初始漸變點(diǎn)。相對(duì)應(yīng)的在古滑坡范圍，節(jié)理裂隙較為雜亂，原生節(jié)理產(chǎn)狀以NNE、NW走向?yàn)橹?，?gòu)造節(jié)理以近EW、NWW走向?yàn)橹鳌?/p>

3 工程地質(zhì)分區(qū)評(píng)價(jià)

根據(jù)現(xiàn)有斜坡場(chǎng)地坡體地形地質(zhì)環(huán)境狀況，可將勘察區(qū)劃分為兩個(gè)區(qū)，①Ⅰ區(qū)：場(chǎng)區(qū)西部滑坡堆積區(qū)；②Ⅱ區(qū)：場(chǎng)區(qū)東部山坳沖洪積區(qū)。

1) Ⅰ區(qū)

本區(qū)處于標(biāo)高1005m~960m間，別墅苑大部分建筑位于該區(qū)，坡體主要為坡洪積物及滑塌堆積物，如圖2所示，厚度9~15m，主要組成為塊（漂）石、殘坡積土，以黃褐色碎石土和滑動(dòng)巖塊為主，混雜有砂巖巨石。開裂變形巖體局部連續(xù)具成層性，產(chǎn)狀紊亂，裂隙充填黃褐色砂粘土、褐紅色粘土、角礫碎石土，巖層間多有層間破碎帶和層間滑動(dòng)面，尤其是砂巖與泥巖、砂質(zhì)泥巖與泥巖的交界面處，巖體泥化、角礫化現(xiàn)象較嚴(yán)重，含水量大，松軟，易挖掘。在別墅區(qū)D1-5北面有一條10m多寬的大裂縫，后期被坡洪積物、黃色低液限黃土充填，是滑坡拉裂而形成，滑坡堆積及巖石受擠壓開裂現(xiàn)象明顯。

2) Ⅱ區(qū)

位于場(chǎng)區(qū)東部，休閑會(huì)所與會(huì)議中心位于該區(qū)，處于標(biāo)高1000m~945m間，坡體上部主要為殘坡積碎石土、第四系黃土，下部以沖洪積物為主。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)土層層序及巖層缺失狀況，反映出本區(qū)屬于斜坡體滑移后，又經(jīng)歷次沖刷沉積的物質(zhì)，古滑坡年代應(yīng)當(dāng)在Q2之前，主軸方向S25~35oE，長約260m，平均寬度230m，現(xiàn)存坡洪積物較密實(shí)，厚度5~15m。坡洪積物直接覆于P2S-1灰色、深灰色泥巖，泥巖頂部2~3m受強(qiáng)烈擠壓，巖層較破碎，有滑動(dòng)及揉皺現(xiàn)象，下部巖體完整。

4 滑坡特征及成因機(jī)制

1) 滑體及滑帶特征

西部古滑坡體以黃褐色碎石土和滑動(dòng)巖塊為主，局部連續(xù)的成層性，夾有黃褐色砂粘土、褐紅色粘土、角礫碎石土，并有許多砂巖巨石。巖體泥化、角礫化現(xiàn)象較嚴(yán)重，含水量大，松軟，易挖掘。在別墅區(qū)D1-5北面有一條10m多寬的大裂縫，后期被坡洪積物、黃色低液限黃土充填，是古滑坡產(chǎn)生嚴(yán)重下滑拉裂而形成的。在已開挖的工程邊坡面上可明顯看到滑塌堆積體的特征。西部古滑坡滑坡帶為P2S-3砂質(zhì)泥巖所夾的泥巖層。

東部古滑坡滑帶土為棕黃色軟塑狀粘土，含次棱角狀經(jīng)研磨過的角礫塊石，滑動(dòng)帶應(yīng)處于P2S-1巖層中，由于滑坡時(shí)間久遠(yuǎn)，目前滑床以上基本為滑坡遺留土石及后期堆積土石。

2) 古滑坡成因機(jī)制分析[3]

斜坡主要變形破壞形式為上覆砂巖座落崩塌、傾滑或座滑，崩滑范圍及邊界受構(gòu)造控制，并取決于下部泥巖或砂質(zhì)泥巖的風(fēng)化、剝落以及河水蝕空帶往坡體深部的延伸程度。

現(xiàn)存的古滑坡主要是西側(cè)滑坡堆積體，受中部基巖斜坡中流砥柱作用，平面上呈現(xiàn)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)型式受控于臨空面狀況，主滑方向SE偏轉(zhuǎn)，上部張拉裂縫呈西側(cè)寬向東延伸漸滅。而崩滑體在滑移過程中經(jīng)過旋轉(zhuǎn)、解體而改造成現(xiàn)狀。

結(jié)論

依據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)資料對(duì)本區(qū)域進(jìn)行了工程地質(zhì)分區(qū)評(píng)價(jià)，并分析了滑坡的特征及成因機(jī)制，具體總結(jié)分析如下：

1) 受構(gòu)造應(yīng)力的影響，滑坡范圍內(nèi)構(gòu)造十分發(fā)育，巖體受其切割，具備了滑動(dòng)的條件。

2) 區(qū)內(nèi)巖層走向SW，而河流的流向近WE，在河床的侵蝕下切過程中，滑坡區(qū)出露了較厚的泥巖，遇水產(chǎn)生軟化，剝蝕速度加快，而砂巖中節(jié)理裂隙較發(fā)育，垂直滲透的裂隙水與河床入滲的地下水的共同作用，加速了泥巖的軟化，使其承載力不斷下降，引起上部砂巖層的座落變形，隨著變形的加劇，不斷牽引上方巖體的滑移、崩落。

3) 下部巖體的滑動(dòng)，牽引上部巖體，引起堆積體上部出現(xiàn)張拉裂隙，堆積層受下部巖體和上部載荷的雙重影響從而在較軟弱帶產(chǎn)生次級(jí)滑動(dòng)面，加速了滑坡的滑動(dòng)和巖體的破壞。

參考文獻(xiàn)

[1] 賀可強(qiáng),王榮魯,李新志,于廣明,孫林娜,王思敬.堆積層滑坡的地下水加卸載動(dòng)力作用規(guī)律及其位移動(dòng)力學(xué)預(yù)測(cè)——以三峽庫區(qū)八字門滑坡分析為例[J]. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2008(08)

[2] 孫紅月,吳紅梅,李煥強(qiáng),尚岳全. 松散堆積土中的隔水層對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào), 2010(10)

[3] 姜徳義，朱合華，杜云貴．邊坡穩(wěn)定性分析與滑坡防治[M]．重慶大學(xué)出版社，2005

注：文章內(nèi)所有公式及圖表請(qǐng)用PDF形式查看。