達州市大竹縣煙山壩滑坡成因機制及穩(wěn)定性評價

宋 揚，馮三飛，熊俊松

(四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局909水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊，四川 綿陽 621000)

0 引 言

近年來，隨著經(jīng)濟發(fā)展，人類活動強烈，對地質(zhì)環(huán)境改造加大，同時引發(fā)了一系列的地質(zhì)環(huán)境問題，截止2018年，大竹縣共發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害處103處，嚴重威脅1001戶居民的生命財產(chǎn)安全。大竹縣煙山壩滑坡為區(qū)域內(nèi)典型土質(zhì)滑坡，對煙山壩滑坡成因機制進行分析，評價其穩(wěn)定性，為后期境內(nèi)重大地質(zhì)災(zāi)害治理提供參考。

1 地質(zhì)環(huán)境條件

滑坡區(qū)地貌類型為構(gòu)造剝蝕丘陵地貌，高程340～440 m，相對高差約100 m。區(qū)內(nèi)斜坡坡向約40°，一般地形坡度在15°～65°左右，前緩后陡，坡面形態(tài)呈階梯狀?；聟^(qū)出露地層主要有第四系全新統(tǒng)殘坡積層(Q4e1+d1)，第四系全新統(tǒng)滑坡堆積層(Q4del)，第四系崩坡積層(Q4c+dl)，下伏基巖為侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組(J2s)，產(chǎn)狀均為120°∠28°?；聟^(qū)地處川東新華夏系構(gòu)造區(qū)，區(qū)內(nèi)構(gòu)造以褶皺為主。滑坡區(qū)地下水主要為第四系松散孔隙水和侏羅系基巖裂隙水。地下水受大氣降水補給，沿松散層孔隙徑流，于地勢低洼處排泄補給地表水。

2 滑坡基本特征

2.1 滑坡形態(tài)

煙山壩滑坡根據(jù)地形地貌、斜坡結(jié)構(gòu)滑坡變形特征及變形破壞模式可分為H1滑坡和H2滑坡。

H1滑坡主滑方向為24°，坡腳高程約為340 m，后緣高程約為402 m，相對高差約為62 m，地形坡度相對較陡，坡度15°～20°，該滑坡縱長約330 m，寬約85 m，平均厚約7 m，滑坡體積約202 300 m3，為中型土質(zhì)滑坡。

H2滑坡坡度15°～25°，主滑方向為48°，坡腳高程約為340 m，后緣高程約390 m，相對高差50 m，縱長約260 m，橫寬150 m，平均厚度約4 m，方量約156 000 m3，為中型土質(zhì)滑坡。

2.2 滑坡物質(zhì)組成

H1滑坡和H2滑坡物質(zhì)組成相似，主要為粉質(zhì)粘土，上部薄下部厚，造成滑體物質(zhì)的不均勻性和差異性，滑體厚度達3～8 m?；瑤挥诨步缑妫瑤翞榉圪|(zhì)黏土，厚0.3～0.5 m，呈灰褐色，濕度大，呈飽和軟塑狀態(tài)?；矠橘_系中統(tǒng)上沙溪廟組(J2s)泥質(zhì)粉砂巖，滑坡區(qū)右邊界和前緣基巖出露，產(chǎn)狀為120°∠28°。

3 滑坡變形特征

滑坡區(qū)共發(fā)育7條裂縫，拉張裂縫長約2～10 m，寬約5～10 cm，走向210°～300°，拉張裂縫主要分布在滑坡后緣，導(dǎo)致?lián)p毀公路，居民院壩出現(xiàn)裂縫。滑坡縱向上變形主要為滑坡下部出現(xiàn)大面積土體溜滑，溜滑方向與滑坡主滑方向基本一致，下部變形較中部變形大。

4 滑坡形成機制分析

在連續(xù)降雨及強降雨影響下，地表徑流滲入滑坡區(qū)表層松散土體，同時富集于基覆界面，致使基覆界面粉質(zhì)粘土層軟化，滑坡體飽水自重增大，滑坡后部及中下部土體沿基覆界面出現(xiàn)緩慢蠕動變形，在滑坡后緣土體持續(xù)蠕變作用下，滑坡后緣陡坎處應(yīng)力集中，坡體出現(xiàn)變形破壞，滑坡出現(xiàn)進一步的蠕動變形，導(dǎo)致滑坡應(yīng)力釋放，整體失穩(wěn)下滑。

5 滑坡穩(wěn)定性評價

5.1 計算參數(shù)選取

根據(jù)試驗數(shù)據(jù)，與滑坡體、滑帶土的物理力學(xué)性質(zhì)及參數(shù)反演計算結(jié)果相結(jié)合，綜合判斷分析滑坡計算參數(shù)，滑帶土天然狀態(tài)下重度19.6 kN/m3，內(nèi)摩察角φ11.6°，粘聚力C 17.4 kPa；飽和狀態(tài)下重度21.0 kN/m3，內(nèi)摩察角φ13.6°，粘聚力C 8.5 kPa。

5.2 計算工況

工況一：自重，安全系數(shù)Ks=1.15?？紤]滑坡自重影響，地下水位以下巖土參數(shù)取飽和狀態(tài)力學(xué)參數(shù)；

工況二：自重+暴雨，安全系數(shù)Ks=1.05。考慮暴雨對滑坡影響，對地下水位以上的滑體取浮重度；

工況三：自重+地震，安全系數(shù)Ks=1.05，地震加速度取0.05g。

5.3 計算模型及剖面選擇

根據(jù)滑坡變形特征，采用傳遞系數(shù)法對滑坡進行穩(wěn)定性計算，計算剖面見圖1所示。

圖1 1-1和3-3剖面穩(wěn)定性計算條分圖

5.4 穩(wěn)定性計算與綜合評價

根據(jù)上述確定的滑坡巖土體物理力學(xué)參數(shù)，對1-1和3-3剖面采用傳遞系數(shù)法進行穩(wěn)定性計算，結(jié)果見表1。

從表1可見，H1滑坡在自重自重+地震工況下處于穩(wěn)定狀態(tài)，在自重+暴雨工況處于欠穩(wěn)定狀態(tài)；H2滑坡在自重和自重+地震工況下處于穩(wěn)定狀態(tài)，在自重+暴雨工況下處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，可見該區(qū)滑坡在強降雨工況下穩(wěn)定性較差，在暴雨工況下滑坡隨時可能失穩(wěn)。

表1 煙山壩滑坡穩(wěn)定性計算結(jié)果統(tǒng)計

6 結(jié) 語

(1)通過對整個滑坡區(qū)的工程地質(zhì)條件分析，結(jié)合滑坡變形特征及影響因素分析，得出降雨是煙山壩滑坡失穩(wěn)的最主要誘發(fā)因素。

(2)運用傳遞系數(shù)法，分析計算出滑坡在不同工況下的穩(wěn)定性系數(shù)，結(jié)果表明：該滑坡在自重和自重+地震工況下處于穩(wěn)定狀態(tài)，在自重+暴雨工況處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，在暴雨工況下滑坡失穩(wěn)的可能性較大。