四川大英縣盛水村滑坡成因分析及穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

四川大英縣盛水村滑坡成因分析及穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

0小型滑坡—前言盛水村的斜坡位于四川省東部的大英縣通仙市。坐標(biāo)為東10514.510，西北303812.6?；麦w縱長(zhǎng)約90m,寬約140～170m,土層厚度2.4～5.8m,滑體體積約40000m3,屬小型滑坡,如圖1所示。滑坡主要變形表現(xiàn)為后緣產(chǎn)生多級(jí)拉裂、錯(cuò)落,前緣發(fā)生蠕滑、坍塌。一旦滑坡繼續(xù)產(chǎn)生大規(guī)模失穩(wěn),將嚴(yán)重威脅前緣24戶約95名居民的生命和財(cái)產(chǎn)安全。因此對(duì)該滑坡進(jìn)行切實(shí)可行、合理有效地防治措施已刻不容緩,而進(jìn)行成因分析及穩(wěn)定性評(píng)價(jià)是合理制訂防治措施的前提。1上覆土層、下伏基巖、地下水滑坡區(qū)位于四川盆地中部丘陵地區(qū),為四川盆地典型的構(gòu)造剝蝕丘陵地貌?？辈榻Y(jié)果表明:滑坡區(qū)內(nèi)地層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,區(qū)內(nèi)無斷裂構(gòu)造,巖層較完整。上覆土層為第四系粉質(zhì)黏土夾碎塊石,主要由殘坡積粉質(zhì)黏土組成,含少量的砂巖、泥巖塊石。下伏基巖為侏羅系上統(tǒng)蓬萊鎮(zhèn)組砂、泥巖?；聟^(qū)地下水貧乏,主要為第四系松散層孔隙水和基巖裂隙水,主要受大氣降雨滲入補(bǔ)給,滲流排泄?；聟^(qū)屬坡地臺(tái)階狀地貌,陡緩相間,坡面上呈折線形,滑坡后緣為緩坡與陡坎的結(jié)合部位,出露巨厚層砂巖陡壁,其上為較大面積的緩傾臺(tái)地,其下為滑體中部寬緩平臺(tái)。2山坡特征2.1粉質(zhì)黏土滑體該滑坡為淺層粉質(zhì)黏土夾碎塊石沿基覆界面的順層滑動(dòng),滑體主要為第四系殘坡積層的粉質(zhì)黏土夾碎塊石,結(jié)構(gòu)松散,孔隙度較高。據(jù)鉆探資料表明,滑體土厚度約1.5～5m,后緣及中部較厚,前緣變薄?；矠橄路鶐r,巖性為泥巖,巖體呈強(qiáng)風(fēng)化—中風(fēng)化狀態(tài):強(qiáng)風(fēng)化層厚1～2.5m,節(jié)理裂隙發(fā)育;中風(fēng)化層巖體較完整,強(qiáng)度較高。2.2經(jīng)過一個(gè)周的持續(xù)降雨主要變形現(xiàn)象盛水村滑坡最初于2009年7月暴雨期間發(fā)生變形,經(jīng)過一個(gè)周的持續(xù)降雨主要變形跡象為后緣出現(xiàn)拉裂縫及錯(cuò)落變形,前緣經(jīng)過長(zhǎng)期的暴露及雨水作用,受到后部滑體推移向臨空方向發(fā)生滑移,前緣出現(xiàn)局部坍塌。3滑動(dòng)成因分析根據(jù)地質(zhì)等資料分析,該滑坡的形成因素主要有地形條件、坡體結(jié)構(gòu)、大氣降水、人類工程活動(dòng)4個(gè)方面。3.1地表水空間滑坡區(qū)屬于低山丘陵剝蝕地貌,在長(zhǎng)期的內(nèi)外地質(zhì)營(yíng)力作用下,坡面呈陡緩相間的臺(tái)階狀地形。滑坡體后緣為巨厚層砂巖陡壁,陡壁上部為一寬緩平臺(tái),有較大的匯水面積,降雨發(fā)生時(shí),坡體上部的地表水沿陡壁下滲,為降雨匯集及地表水運(yùn)移提供了有利地形。中段為寬緩的侵蝕臺(tái)地,呈圈椅狀,坡面相對(duì)低凹,不利于地表水的及時(shí)排泄,為滑坡體提供了有利的集水空間。前緣為居民切坡筑房形成的垂直臨空面,為滑坡失穩(wěn)提供了有利的臨空條件。3.2地表滑動(dòng)帶的特征滑坡體坡體結(jié)構(gòu)分上、下兩段。坡體上部為殘坡積粉質(zhì)黏土夾碎塊石,由砂巖及泥巖風(fēng)化形成,結(jié)構(gòu)松軟,孔隙度大,泥質(zhì)含量高、強(qiáng)度低,遇水易軟化,壓縮量大,易變形解體,構(gòu)成滑坡的滑體物質(zhì)。坡體下段為強(qiáng)風(fēng)化泥巖,含水云母、伊利石等黏土礦物,遇水易軟化及泥化,且透水性相對(duì)較差,為隔水層,暴雨及久雨條件下,地表水沿第四系土體下滲,順基巖頂面流動(dòng),使土巖接觸面被軟化、泥化,構(gòu)成滑動(dòng)帶。這些都表明該滑坡的坡體巖性結(jié)構(gòu)是滑坡形成的主要內(nèi)在條件。3.3滑坡的高頻時(shí)間滑坡所在區(qū)降雨量大,年平均降雨量達(dá)993mm,且主要集中在5月—9月,是發(fā)生滑坡的高頻時(shí)期。大氣降水順坡面入滲,進(jìn)入松散土層,降低土層強(qiáng)度,增加土體荷載,同時(shí)在孔隙中形成孔隙水壓力,加劇土層的變形和破壞,降雨成為滑坡最主要的誘導(dǎo)因素。3.4腳對(duì)滑坡擾動(dòng)滑坡區(qū)內(nèi)主要的人類活動(dòng)為修筑房屋、耕地等。前緣筑房開挖坡腳對(duì)滑坡擾動(dòng)較大,形成了有利的臨空條件,并使邊坡前緣失去支撐。耕地生產(chǎn)等人類活動(dòng)破壞植被,致使雨水滲透作用加強(qiáng),這些活動(dòng)均對(duì)斜坡體的穩(wěn)定性有負(fù)面影響,加劇了滑坡的不穩(wěn)定性。4穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果根據(jù)土質(zhì)斜坡坡面特征,本文采用極限平衡分析傳遞系數(shù)法,對(duì)所研究滑坡進(jìn)行了穩(wěn)定性計(jì)算分析。根據(jù)該滑坡的巖土體類型特征及坡面形態(tài)特征,分別對(duì)勘查工程布置的2條縱坡面1—1′、2—2′剖面進(jìn)行穩(wěn)定性分析和推力計(jì)算?；w參數(shù)的選取是在現(xiàn)場(chǎng)取樣試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上,根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)類比、反演后得到如下推薦參數(shù)(表1)。計(jì)算工況主要考慮到滑體為淺層土體,降雨是其最重要的影響因素,因此,在穩(wěn)定性計(jì)算中只考慮:(1)天然狀態(tài)(自重);(2)暴雨(飽和+自重)。穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果如表2所示。對(duì)滑坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)。將穩(wěn)定性分為4級(jí):穩(wěn)定性系數(shù)Fs>1.15為穩(wěn)定,1.15≥Fs>1.05為基本穩(wěn)定,1.05≥Fs>1.0或1.05±0.005為欠穩(wěn)定,Fs<1.0為不穩(wěn)定。計(jì)算結(jié)果表明:在天然狀態(tài)下,滑坡穩(wěn)定性系數(shù)(Fs)為1.601～1.773,表明滑坡在天然狀態(tài)下處于穩(wěn)定狀態(tài);在暴雨工況下,穩(wěn)定性系數(shù)(Fs)為1.008～1.022,處于欠穩(wěn)定狀態(tài),剩余下滑力(P)為(22.16～60.50)kN/m,當(dāng)前計(jì)算結(jié)果與實(shí)際宏觀變形表現(xiàn)較為吻合,較好地解釋了滑坡在暴雨期間后緣出現(xiàn)多級(jí)拉裂,前緣產(chǎn)生局部滑動(dòng)、坍塌的原因。5截排水系統(tǒng)通過上述分析,該滑坡為上部淺層土體沿基覆界面滑動(dòng)的土質(zhì)滑坡,天然狀態(tài)下穩(wěn)定性較好,但暴雨工況下處于欠穩(wěn)定狀態(tài),強(qiáng)降雨是滑坡的主要誘發(fā)因素。因此,針對(duì)此類滑坡應(yīng)該遵循治坡先治水的防治思路,可在后緣及中部低凹處設(shè)置截排水溝,利于地表水的及時(shí)排出。此外,由于滑坡前緣居民的切坡筑房,開挖坡腳過大,覆蓋層易滑動(dòng)剪出造成局部坍塌,可在前緣適當(dāng)位置設(shè)置支擋工程進(jìn)行防護(hù)。6滑坡失穩(wěn)原因分析所研究滑坡為一沿基覆界面滑動(dòng)的土質(zhì)滑坡,滑體主要為第四系粉質(zhì)黏土夾碎塊石,結(jié)構(gòu)松散,工程力學(xué)性質(zhì)較差。滑坡失穩(wěn)是地形條件、坡體結(jié)構(gòu)、降