府谷縣某保障性住房滑坡穩(wěn)定性分析

李盼盼

(西北大學(xué) 地質(zhì)學(xué)系/大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710069)

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府谷縣某保障性住房滑坡穩(wěn)定性分析

李盼盼

(西北大學(xué) 地質(zhì)學(xué)系/大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710069)

[摘要]由于府谷某保障性住房工程建設(shè)坡腳開挖誘發(fā)老滑坡復(fù)活，對(duì)坡腳的道路和保障性住房造成嚴(yán)重威脅。通過收集資料，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，查明研究區(qū)的地質(zhì)環(huán)境條件，分析影響該滑坡穩(wěn)定性的主要因素，利用傳遞系數(shù)法對(duì)該滑坡的穩(wěn)定性進(jìn)行定量評(píng)價(jià)，提出分級(jí)削坡減載、抗滑樁支擋加固、坡面防護(hù)、排水等多項(xiàng)措施相結(jié)合的治理方法。

[關(guān)鍵詞]滑坡；穩(wěn)定性分析；傳遞系數(shù)法；滑坡治理

滑坡在我國(guó)是—種比較常見的地質(zhì)災(zāi)害，目前人們還難以安全控制它，開展滑坡的穩(wěn)定性分析和治理方面的研究工作對(duì)于保證滑坡的長(zhǎng)期穩(wěn)定和人們的生命安全至關(guān)重要[1-8]。謝守益[3]根據(jù)對(duì)長(zhǎng)江三峽庫(kù)區(qū)典型滑坡的分析，得到幾個(gè)典型滑坡降雨誘發(fā)的閥值，并利用閥值分析了典型滑坡降雨誘發(fā)的概率。王發(fā)讀[4]運(yùn)用二元回歸法建立預(yù)測(cè)模型，對(duì)雨量在淺層堆積物滑坡中的預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)作用進(jìn)行了探討。張桂榮[5]基于WEBGIS平臺(tái)，結(jié)合浙江省氣象臺(tái)提供的雨季實(shí)時(shí)降雨量與降雨量預(yù)測(cè)信息，建立了浙江省突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)。吳宏偉[8]用有限元法模擬雨水入滲引起的暫態(tài)滲流場(chǎng)，研究了降雨特征、水文地質(zhì)條件及坡面防滲處理等因素對(duì)暫態(tài)滲流場(chǎng)和斜坡安全因數(shù)的影響。

本文所研究滑坡位于府谷縣某保障性住房的東側(cè)，該滑坡坡腳開挖，誘發(fā)老滑坡復(fù)活而形成新的滑坡，目前該滑坡有明顯的滑移，對(duì)滑坡坡腳的道路和保障性住房的安全造成了一定的危險(xiǎn)，該滑坡必須進(jìn)行徹底的治理。本文通過對(duì)研究區(qū)區(qū)自然地理地質(zhì)概況、巖土類型與性質(zhì)因素、地表水地下水環(huán)境因素及人工活動(dòng)因素調(diào)查的基礎(chǔ)上，分析府谷縣某保障性住房滑坡的穩(wěn)定性，并提出相應(yīng)的治理措施。

1研究區(qū)概況與滑坡特征

府谷縣地處蒙古高原與陜北黃土高原東北部的接壤地帶，毛烏素沙漠東南緣。府谷新區(qū)規(guī)劃項(xiàng)目總體地勢(shì)北西高，南東低，區(qū)域內(nèi)海拔高程在808.0～1 114.1 m之間，相對(duì)高差306.1 m，最高點(diǎn)位于大寨溝溝腦分水嶺山峰，最低點(diǎn)位于黃河河漫灘。地貌為黃河西岸的石質(zhì)丘陵溝壑-階地地貌。區(qū)內(nèi)地形陡峭，沖溝發(fā)育，溝壑縱橫。

該滑坡為牽引式基巖順層滑坡，主滑方向305°，平面形態(tài)呈圈椅狀。滑動(dòng)面中后部較平直，傾角22°～25°，前緣出現(xiàn)反翹，傾角為-6°～-10°。滑體上窄下寬，滑體平均寬約200 m，主軸長(zhǎng)約200 m。根據(jù)勘查資料，滑體的平均厚約15 m，中軸滑體厚度可達(dá)17.0 m，滑體兩側(cè)厚度稍小，約8～9 m，滑體體積約23.6×104m3，按滑體體積劃分，屬中型滑坡。

滑體的主要組成部分為砂、泥巖強(qiáng)至中等風(fēng)化堆積物，兩側(cè)后部有黃土，坡面局部有填土。填土及黃土結(jié)構(gòu)較松散，且空間分布厚度不一。但滑坡整個(gè)坡面較為平順，約為22°左右，只有滑體前緣受擠壓隆起?；瑤а卦嫉貙榆浫踅Y(jié)構(gòu)面發(fā)育，基本無切層現(xiàn)象，顏色以灰白色、褐色、褐黃色為主，層理明顯，薄層狀～層狀，結(jié)構(gòu)較致密，具有變薄和尖滅現(xiàn)象，巖石膠結(jié)程度差，中等風(fēng)化?；仓饕獮橄氯B系細(xì)砂巖夾泥巖，局部為泥質(zhì)砂巖，顏色為灰白、灰黃及褐色，層理發(fā)育，薄層狀～層狀。巖層產(chǎn)狀290°～305°∠22°～25°，中等風(fēng)化～微風(fēng)化。

圖1　滑坡剖面圖

2滑坡穩(wěn)定性分析與評(píng)價(jià)

2.1極限平衡法(傳遞系數(shù)法)

結(jié)合該斜坡災(zāi)害的特點(diǎn)，采用剛體極限平衡法的傳遞系數(shù)法定量分析計(jì)算其穩(wěn)定性，具體計(jì)算公式如下：

其中

ψj=cos(θi-θi+1)-sin(θi-θi+1)tanφi+1

Ri=(Ni-ui)tanφi+ciLi

Ni=wicosθi

Ti=wisinθi

式中：Kf為穩(wěn)定系數(shù)；wi為第i塊段滑體所受的重力(kN/m)；Ri為作用于第i塊段的抗滑力(kN/m)；Ti為作用于第i塊段的滑動(dòng)分力(kN/m)；Ci為第i塊段土的粘聚力(kPa)；φi為第i塊段土的內(nèi)摩擦角(°)；li為第i塊段滑動(dòng)面長(zhǎng)度(m)。

2.2滑坡穩(wěn)定性計(jì)算

計(jì)算采用有關(guān)物理力學(xué)參數(shù)是根據(jù)土工試驗(yàn)、工程地質(zhì)類比和參數(shù)反算等方法所得的，見表1：

表1　主要地層物理力學(xué)參數(shù)

計(jì)算結(jié)果表明：該滑坡在自重工況下的穩(wěn)定系數(shù)為1.10～1.25，自重+暴雨的工況下的穩(wěn)定系數(shù)為0.83～0.981；滑坡在坡腳開挖到建設(shè)場(chǎng)地邊界的情況下，在自重工況下的穩(wěn)定系數(shù)為0.99～1.23，自重+暴雨的工況下的穩(wěn)定系數(shù)為0.70～0.87。通過計(jì)算可知，滑坡在開挖坡腳前滑坡處于滑移階段，但如果開挖到建設(shè)場(chǎng)地邊界，滑坡將產(chǎn)生劇滑。

3滑坡防治措施

根據(jù)該滑坡的自身規(guī)模、威脅對(duì)象、治理成本，確定該滑坡安全等級(jí)為一級(jí)。綜合考慮該滑坡的形成條件、誘發(fā)因素、穩(wěn)定狀態(tài)，以及新區(qū)開發(fā)建設(shè)的需要，擬采取分級(jí)削坡減載+抗滑樁支擋加固+坡面防護(hù)+排水相結(jié)合的綜合治理措施。

3.1削坡減載措施

為有效降低滑坡的剩余下滑力，并減小坡面局部剪出的可能性，首先對(duì)原始滑坡體進(jìn)行適當(dāng)削坡。結(jié)合順層巖質(zhì)滑坡的特點(diǎn)，第2～4級(jí)削坡坡率為1：2，單級(jí)坡高8 m；第5～9級(jí)削坡坡率為1：2，單級(jí)坡高6 m；第5級(jí)臺(tái)階寬8 m，其余臺(tái)階寬4 m，總削坡量23.6×104m3。

3.2抗滑樁支擋措施

沿滑坡底部布置一排共28根矩形抗滑樁。樁身混凝土等級(jí)為C30，縱向鋼筋采用HRB400，其余采用HRB335，樁間巖土體采用C20混凝土擋墻支護(hù)。

3.3坡面防護(hù)和疏排水措施

為防止坡面沖刷和徑流入滲從而劣化坡體穩(wěn)定性，第2～4級(jí)削坡坡面均采用采用菱形排水骨架防護(hù)，骨架內(nèi)回填粘土進(jìn)行包坡。為環(huán)境再造考慮，對(duì)包坡坡面進(jìn)行植草。所有削坡平臺(tái)采用30 cm厚的C20混凝土澆筑，平臺(tái)內(nèi)設(shè)C20素混凝土排水溝。各平臺(tái)排水溝向左右兩側(cè)分水，分別匯入左右兩側(cè)的自然沖溝內(nèi)，兩側(cè)自然沖溝溝底設(shè)C20混凝土的梯形排水溝，并對(duì)溝道采用C20混凝土鋪砌，收水后接入市政雨水管網(wǎng)，當(dāng)梯形排水溝的縱坡大于25°時(shí)設(shè)置底部抗滑構(gòu)造，當(dāng)縱坡大于45°時(shí)設(shè)置急流槽。為盡可能的疏干滑帶附近的積水，在每?jī)筛够瑯吨g設(shè)一孔深層排水孔。

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[收稿日期]2015-09-25

[作者簡(jiǎn)介]李盼盼(1992-)，女，陜西榆林人，在讀碩士研究生，主攻方向：地質(zhì)災(zāi)害防治與評(píng)價(jià)。

[中圖分類號(hào)]P642.22

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]B

[文章編號(hào)]1004-1184(2016)01-0234-02