堰塘滑坡發(fā)育特征及防治建議

張恒，梁輝

堰塘滑坡發(fā)育特征及防治建議

張恒1，梁輝2

（1.四川省地礦局九0九水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊，四川 綿陽 621000；2.湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四0三隊，湖南 常德 415000)

為了保證堰塘周邊居民人身財產(chǎn)安全，以和尚堰滑坡為例，結(jié)合地質(zhì)環(huán)境條件和滑坡特征分析成因機(jī)制，對滑坡穩(wěn)定性進(jìn)行定量計算分析得出各種工況下滑坡的穩(wěn)定性系數(shù)，針對滑坡的穩(wěn)定狀態(tài)提出防治方案建議，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

堰塘；滑坡；成因機(jī)制；定量計算；防治建議

滑坡位于梓潼縣雙板鎮(zhèn)松柏村二社，為小型土質(zhì)滑坡，方量2700m3。受降雨影響，2019年5月發(fā)生滑動變形，滑坡后緣產(chǎn)生一條圓弧形拉裂縫，貫通、連續(xù)性較好，前緣存在局部隆起現(xiàn)象。威脅堰塘邊5戶17人。

1 滑坡發(fā)育特征

滑坡處于川北淺丘地貌區(qū)，斜坡縱向呈平臺-陡坡-緩坡階狀地形（吉峰等，2005），上部為平臺，中部為陡坡，斜坡下部地形平緩，有一處水塘。斜坡走向174°，高程范圍為570～575m，高差3～5m，總體坡度65°，斜坡階梯平臺寬度約30～32m。

滑坡前緣均以堰塘壁處為界，左右兩側(cè)以變形裂縫延伸方向?yàn)榻?，后緣以變形裂縫為界?；聶M向?qū)?5m，軸長12.0m，平均厚5.0m，主滑方向256°?；碌钠矫嫘螒B(tài)呈長條形，縱向剖面形態(tài)為折線型，坡度10°～31°（圖1）。

圖1 滑坡全貌

滑體為粉質(zhì)粘土夾碎塊石，黃褐色，稍濕，結(jié)構(gòu)松散，碎塊石含量25%～35%，成分為強(qiáng)風(fēng)化泥巖，粒徑3～20cm，呈碎塊狀，粉質(zhì)粘土含量65%～75%，呈可塑狀?；瑤е饕獮榛裁娣圪|(zhì)粘土，為紫紅偏黃色，稍濕，可塑-軟塑狀態(tài)，含少量碎塊石及角礫，母巖為泥巖?；矠榘讏紫祫﹂T關(guān)組（K12）磚紅色泥巖，產(chǎn)狀為84°∠4°，薄層至中厚層狀構(gòu)造，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)（圖2）。

圖2 工程地質(zhì)平面圖

圖3 工程地質(zhì)剖面圖

2 變形破壞特征

堰塘蓄水及放水，雨水和水位漲落庫坡變化發(fā)生再造，岸坡坡腳基座軟化或掏蝕，局部下錯或坍塌?；逻吔缑黠@，后緣發(fā)育拉張裂縫，滑坡前緣有溜滑現(xiàn)象，為滑坡沿軟弱面向堰塘側(cè)發(fā)生滑動變形破壞。

（1）滑坡于2019年5月發(fā)生滑動變形。后緣出現(xiàn)圓弧形拉裂縫，長5m，寬1～5cm，走向178°。平面呈弧線形貫通、連續(xù)性較好（圖3）。

（2）滑坡前緣局部隆起存在5m3土體溜滑、坡腳土體垮塌變形破壞明顯（圖5）。

圖4 變形破壞特征

圖5 土體局部溜滑

3 形成機(jī)制分析

滑坡前緣受堰塘水長期沖刷掏蝕作用，邊坡被切腳臨空產(chǎn)生變形，牽引斜坡中后部發(fā)生變形，形成牽引式滑坡（魏昌利等，2019；張騫棋，2018；鄒春雷等，2017）。

4 穩(wěn)定性分析

4.1 穩(wěn)定性分析

采用以極限平衡理論為依據(jù)的折線形滑面條分法和傳遞系數(shù)法來計算滑坡穩(wěn)定系數(shù)。

（1）計算模型。

（2）計算工況。穩(wěn)定性分析采用兩種工況計算分析：

工況一：自重+地表荷載；工況二：自重+地表荷載+暴雨或連續(xù)降雨。

（3）計算參數(shù)：先由室內(nèi)試驗(yàn)得出C、φ指標(biāo)，再根據(jù)滑坡的物質(zhì)組成、變形特征、滑面貫通情況，C、φ值在峰值與殘余值間折減選取。

圖6 計算條塊劃分(折線型滑動面)

粉質(zhì)黏土天然密度19.50g/cm3，飽和密度20.00g/cm3；天然抗剪強(qiáng)度C值為17KPa，φ值為11.5°，飽和抗剪強(qiáng)度C值為15.37KPa，φ值為11.2°。

傳遞系數(shù)法計算公式如下：

其中：W為第i條塊的重量（kN/m）；C為第i條塊內(nèi)聚力（kPa）；φ為第i條塊內(nèi)摩擦角；L為第i條塊滑面長度（m）；

α為第i條塊滑面傾角；為地震加速度（重力加速度g）；為穩(wěn)定系數(shù)。

表1 滑坡穩(wěn)定性計算結(jié)果表

（3）計算結(jié)果。由計算結(jié)果得知滑坡天然狀態(tài)下處于穩(wěn)定狀態(tài)，暴雨工況下處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。

5 防治建議

（1）建議采用在滑坡前緣堰塘壁處采用抗滑擋墻支擋+對滑坡后緣裂縫進(jìn)行黏土夯填的措施，設(shè)計工況為暴雨工況。

（2）施工前應(yīng)先降低堰塘內(nèi)水位。

（3）施工過程應(yīng)分段開挖施工（不得大于5m）。嚴(yán)禁過量開挖，避免造成對滑坡后緣村民房屋及基礎(chǔ)的影響。

（4）擋土墻竣工完成后禁止在滑坡影響區(qū)范圍內(nèi)開展修建房屋等人為活動，影響擋土墻抗滑功能。

王猛，石豫川，唐興君. 2011．某庫岸滑坡的成因機(jī)制及穩(wěn)定性[J] .長江科學(xué)院院報，28(04) ：41-44+53．

吉鋒，石豫川，劉漢超，鄧忠文. 2005．大渡河新華古滑坡體成因機(jī)制及穩(wěn)定性研究[J] .水文地質(zhì)工程地質(zhì)， (04) ：24-27．

魏昌利，陳亮，楊志華，張瑛，何元宵．2019．岷江上游俄寨村滑坡成因與穩(wěn)定性預(yù)測[J].南水北調(diào)與水利科技，17(03) ：185-192.

張騫棋．2018．基于Geostudio與Flac 3D的淺層滑坡穩(wěn)定性研究[J] .中國錳業(yè)， 36(06) ：161-165.

鄒春雷，楊果，張廷歡．2017．某滑坡的成因分析及穩(wěn)定性評價[J] .長春工程學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版)，18(03) ：106-110.

Development Characteristics and Control Measures of Pond Landslide

ZHANG Heng1LIANG Hui2

(1-The 909th Hydrogeological and Engineering Geological Team, BGEEMRSP, Mianyang, Sichuan 620010; 2-The 403rd Geological Team, Hunan Bureau of Geology and Mineral Resources, Changde, Hunan 415000)

This paper has a discussion on characteristics and genetic mechanism of a pond landslide based on geological conditions by the example of the Monk pond landslide.The landslide stability is quantitatively calculated which gives stability coefficient of the landslide under various working conditions. Some suggestions on pond landslide control are made.

pond; landslide; genetic mechanism; quantitative calculation; control measure

TU42

A

1006-0995（2022）01-0078-03

10.3969/j.issn.1006-0995.2022.01.015

2021-02-02

張恒（1987— ），男，四川綿陽人，工程師，主要從事水文、工程、環(huán)境地質(zhì)方面工作