王洪波
达州市自然资源和规划局高新区分局,四川省达州市,635000
摘 要 四川达州某土质滑坡属中型推移式滑坡,该滑坡的主要诱发因素为降雨,在分析滑坡变形特征及形成机制的基础上,对滑坡稳定性进行分析评价,分析表明:在自重和自重+地震工况下处于稳定状态,在自重+暴雨工况处于欠稳定状态,在暴雨工况下滑坡失稳的可能性较大,研究成果为该地区重大地质灾害治理提供参考。
关键词 四川山区;滑坡;成因;稳定性
近年来,随着经济发展,人类活动强烈,对地质环境改造加大,同时引发了一系列的地质环境问题[1-2]。截止2018年,四川达州某县共发育地质灾害处103处,严重威胁1001户居民的生命财产安全[3-4]。四川达州某滑坡为区域内典型土质滑坡,对烟山坝滑坡成因机制进行分析,评价其稳定性,为后期境内重大地质灾害治理提供参考。
1 地质环境条件
滑坡区地貌类型为构造剥蚀丘陵地貌,高程340~440m,相对高差约100m。区内斜坡坡向约40°,一般地形坡度在15°~65°左右,前缓后陡,坡面形态呈阶梯状。滑坡区出露地层主要有第四系全新统残坡积层(Qe1+d1),第四系全新统滑坡堆积层(Qdel),第四系崩坡积层(Qc+dl),下伏基岩为侏罗系中统上沙溪庙组(J2s),产状均为120°∠28°。滑坡区地处川东新华夏系构造区,区内构造以褶皱为主。滑坡区地下水主要为第四系松散孔隙水和侏罗系基岩裂隙水。地下水受大气降水补给,沿松散层孔隙径流,于地势低洼处排泄补给地表水。
2 滑坡基本特征
2.1 滑坡形态
根据地形地貌、斜坡结构滑坡变形特征及变形破坏模式,滑坡可分为H1滑坡和H2滑坡。
H1滑坡主滑方向为24°,坡脚高程约为340m,后缘高程约为402m,相对高差约为62m,地形坡度相对较陡,坡度15°~20°,该滑坡纵长约330m,宽约85m,平均厚约7m,滑坡体积约202300m3,为中型土质滑坡。
H2滑坡坡度15°~25°,主滑方向为48°,坡脚高程约为340m,后缘高程约390m,相对高差50m,纵长约260m,横宽150m,平均厚度约4m,方量约156000m3,为中型土质滑坡。
2.2 滑坡物质组成
H1滑坡和H2滑坡物质组成相似,主要为粉质粘土,上部薄下部厚,造成滑体物质的不均匀性和差异性,滑体厚度达3~8m。滑带位于基覆界面,滑带土为粉质黏土,厚0.3~0.5m,呈灰褐色,湿度大,呈饱和软塑状态。滑床为侏罗系中统上沙溪庙组(J2s)泥质粉砂岩,滑坡区右边界和前缘基岩出露,产状为120°∠28°。
3 滑坡变形特征
滑坡区共发育7条裂缝,拉张裂缝长约2~10m,宽约5~10cm,走向210°~300°,拉张裂缝主要分布在滑坡后缘,导致损毁公路,居民院坝出现裂缝。滑坡纵向上变形主要为滑坡下部出现大面积土体溜滑,溜滑方向与滑坡主滑方向基本一致,下部变形较中部变形大。
4 滑坡形成机制分析
在连续降雨及强降雨影响下,地表径流渗入滑坡区表层松散土体,同时富集于基覆界面,致使基覆界面粉质粘土层软化,滑坡体饱水自重增大,滑坡后部及中下部土体沿基覆界面出现缓慢蠕动变形,在滑坡后缘土体持续蠕变作用下,滑坡后缘陡坎处应力集中,坡体出现变形破坏,滑坡出现进一步的蠕动变形,导致滑坡应力释放,整体失稳下滑。
5 滑坡稳定性评价
5.1 计算参数选取
根据试验数据,与滑坡体、滑带土的物理力学性质及参数反演计算结果相结合,综合判断分析滑坡计算参数,滑带土天然状态下重度19.6kN/m3,内摩察角11.6°,粘聚力17.4kPa;饱和状态下重度21.0 kN/m3,内摩察角13.6°,粘聚力8.5kPa。
5.2 计算工况
工况一:自重,安全系数Ks=1.15。考虑滑坡自重影响,地下水位以下岩土参数取饱和状态力学参数;
工况二:自重+暴雨,安全系数Ks=1.05。考虑暴雨对滑坡影响,对地下水位以上的滑体取浮重度;
工况三:自重+地震,安全系数Ks=1.05,地震加速度取0.05g。
5.3 计算模型及剖面选择
根据滑坡变形特征,采用传递系数法对滑坡进行稳定性计算,计算剖面见图1所示。
图1 1-1和3-3剖面稳定性计算条分图
5.4 稳定性计算与综合评价
根据上述确定的滑坡岩土体物理力学参数,对1-1和3-3剖面采用传递系数法进行稳定性计算,结果见表1。
表1 滑坡稳定性计算结果
从表1可见,H1滑坡在自重自重+地震工况下处于稳定状态,在自重+暴雨工况处于欠稳定状态;H2滑坡在自重和自重+地震工况下处于稳定状态,在自重+暴雨工况下处于欠稳定状态,可见该区滑坡在强降雨工况下稳定性较差,在暴雨工况下滑坡随时可能失稳。
6 结语
(1)通过对整个滑坡区的工程地质条件分析,结合滑坡变形特征及影响因素分析,得出降雨是烟山坝滑坡失稳的最主要诱发因素。
(2)运用传递系数法,分析计算出滑坡在不同工况下的稳定性系数,结果表明:该滑坡在自重和自重+地震工况下处于稳定状态,在自重+暴雨工况处于欠稳定状态,在暴雨工况下滑坡失稳的可能性较大。
参 考 文 献
[1]王振华,汪发文,胡军学,等.十堰市竹山县邓坪滑坡成因机制及稳定性评价[J].资源环境与工程,2019,33(S1):83-86+97.
[2]刘德兵,竺春福,田莹莹.达州市地质灾害的时空分布特征及成因分析[J].四川地质学报,2014,34(S2):31–35.
[3]胡瑞林,张明,崔芳鹏,等.四川省达县青宁乡滑坡的基本特征和形成机理分析[J].地学前缘,2008(4):250–257.
[4]王战卫,薛东剑.四川新龙县滑坡地质灾害影响因素及分布规律分析[J].江苏科技信息,2019,36(3):78–80.