(廣東省環(huán)境地質(zhì)勘查院 廣東廣州510080)
(廣東省環(huán)境地質(zhì)勘查院 廣東廣州510080)
本文從東羅村高寨下滑坡產(chǎn)生的地質(zhì)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(wěn)定性作了分析研究。
滑坡地質(zhì)背景形成機制穩(wěn)定性分析
高寨下滑坡位于連平縣溪山鎮(zhèn)東羅村,該邊坡早在2002年前就發(fā)生過滑坡,隨后經(jīng)常發(fā)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(fā)生一次滑坡,滑落土體約300m3,滑坡導(dǎo)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(zhì)災(zāi)害點及隱患點,地質(zhì)災(zāi)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(zhì)災(zāi)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(yán)重威脅著山腳高寨下村54戶約256人的生命及財產(chǎn)安全。
2.1 地形地貌
本區(qū)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(nèi))。據(jù)地質(zhì)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(rèn)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(jù)1:25萬中華人民共和國地質(zhì)圖G50C004001(連平縣幅)及區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告,勘查區(qū)地層巖性的主要有如下二種:
(1)新生界第四系大灣鎮(zhèn)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(xì)砂巖、粉砂巖與頁巖互層夾炭質(zhì)頁巖,泥質(zhì)灰?guī)r、硅質(zhì)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(zhì)構(gòu)造與地應(yīng)力場
2.3.1 地質(zhì)構(gòu)造
滑坡區(qū)位于粵北,區(qū)域上先后經(jīng)歷了前南華紀(jì)、加里東期、海西-印支期、燕山期及喜馬拉雅期等多個構(gòu)造旋回,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,包括褶皺、斷裂及構(gòu)造盆地??辈閰^(qū)構(gòu)造單元屬華夏板塊的武夷地塊。
區(qū)域上褶皺發(fā)育,變形機理復(fù)雜,常被斷裂切割和巖漿侵入破壞而殘缺不全。
區(qū)域上斷裂發(fā)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(guī)模小且分布零星。總體上,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(cè)早石炭系的沉積作用影響深刻,斷裂西側(cè)下降,泥盆-石炭系沉積連續(xù),地層出露完整;斷層?xùn)|側(cè)抬升,出現(xiàn)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(jì)火山巖盆地的展布。晚白堊紀(jì)至早古近紀(jì)時該斷裂張性活動明顯,沿斷裂帶發(fā)育了一些紅色斷陷盆地,離研究區(qū)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(jì)以來,該斷裂不具備活動性。
2.4 水文地質(zhì)條件
滑坡區(qū)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(xù)的、低強度的情緒狀態(tài),也是各種基本情緒最端頭的表現(xiàn)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。
滑坡形成前斜坡應(yīng)力特性首先取決于滑坡前原始應(yīng)力狀態(tài)。如上所述,第一斜坡帶地勢較低,淺部土體工程性質(zhì)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(dǎo)致了滑坡(崩塌)的發(fā)生。目前第一斜坡帶的所有滑坡處于基本穩(wěn)定的狀態(tài),崩塌屬于欠穩(wěn)定~基本穩(wěn)定的狀態(tài),這是上次發(fā)生滑動或崩塌后的一個相對穩(wěn)定期,如若上述影響邊坡穩(wěn)定的因素得不到解決,則已發(fā)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(fù)活,或者產(chǎn)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(jīng)常性處于水面以下,土體被軟化發(fā)生崩塌,該級土體的崩塌導(dǎo)致其上方坡體失去支撐也發(fā)生滑動,如此向上一級級牽引著坡體發(fā)生滑動。目前第二斜坡帶上的滑坡(崩塌)均處于相對穩(wěn)定的狀態(tài),如若上述影響邊坡穩(wěn)定的因素得不到解決,則已發(fā)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(fù)活,或者產(chǎn)生新的滑坡或崩塌。
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(jīng)長期風(fēng)化侵蝕作用以
及人為改造,使得坡度變緩;滑坡兩側(cè)界線,斷斷續(xù)續(xù)有兩條小溝發(fā)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(zhì)主要為混碎石粘土及粉質(zhì)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(zhì)粉砂巖與灰?guī)r及其風(fēng)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(fēng)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(nèi)并無聚水,但洼地內(nèi)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(chǎn)狀及滑動速度等有關(guān)?;瑒用嫔隙位矠槟噘|(zhì)粉砂巖殘積土,滑床面基本上受巖性、巖層產(chǎn)狀控制。滑動面下段滑床巖性以全、強風(fēng)化泥質(zhì)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(xiàn)象。
穩(wěn)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(wěn)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(wěn)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(wěn)定設(shè)計軟件(3.0版);由于本滑坡是一個已經(jīng)查明滑面的滑坡,故用該軟件對滑坡穩(wěn)
定性進行分析時,采用滑坡推力計算來分析其穩(wěn)定性,若剩余下滑力為負(fù)表明穩(wěn)定,相反,則不穩(wěn)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(shù)
計算得出的安全系數(shù)列于表2。
各巖土層的參數(shù)參照附表1選取。根據(jù)軟件計算結(jié)果,各滑坡在工況2條件下的穩(wěn)定系數(shù)見表2:
高寨下滑坡目前處于整體穩(wěn)定狀態(tài),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(wěn)。HP坡腳即為民房,一旦發(fā)生滑坡,則后果不堪設(shè)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(gòu)+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(yè)出版社,1994.
[2]工程地質(zhì)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(zhèn)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(zhèn)東羅村高寨下滑坡形成機制與穩(wěn)定性分析
■劉徽
P62[文獻碼]C
1000-405X(2016)-10-380-2