广东省大埔县某镇特大型滑坡特征及防治措施
[摘要]滑坡形成的影响因素主要有人类工程活动、地形因素、气象因素、地层产状及岩石风化程度、土体工程性质、水文地质条件等,通过对广东省大埔县某镇特大型滑坡基本特征进行分析,了解该滑坡的类型、形成机制、运动形式、物质结构、水文地质特征及岩土物理力学性质,提出具有针对性的防治措施与对策。
[关键词]特大型滑坡 滑坡基本特征 防治方案 监测方案
0引言
广东省大埔县某镇发生1处滑坡,滑坡的规模为中型(按滑体体积分类)[1];滑坡导致滑坡体上23户居民房屋倒塌,119人被迫撤离避让。由于滑坡脚为梅潭河,滑坡进一步变形发生剧烈滑动可能堵塞梅潭河形成堰塞湖,若堰塞湖溃坝将对位于下游8公里低洼地带的某村250户居民,共1219人构成严重威胁,同时威胁1.05亿元的资产,地质灾害险情等级属特大型。
1地质背景
勘查区地貌单元总体上为丘陵地貌,丘顶最大高程327.3m,坡脚高程108~111m,相对高差219.3~216.3m,自然坡度一般20~30°,局部35°。区内只有梅潭河自北西向南西流经勘查区南部边缘,河中水位标高约110m。
勘查区基岩主要为三叠系上统小坪组(T3xp)粉砂岩、石英砂岩,岩层产状150°∠25°。该坡体的岩层风化强烈,表层主要为坡残积土和全-强风化岩。勘查区内未见区域性断裂构造通过。大埔县附近的断裂构造晚近期活动性弱,地处一般小震区,所在地震区基本烈度为VI度。
2滑坡基本特征
2.1滑坡形态、规模和类别
滑坡平面形态呈上宽下窄的口袋状,滑坡为一级滑坡,后壁高2.0~4.0m,滑坡周界清晰,滑坡纵向长约240m,横向宽125~280m,滑动方向215°,体积约68万m3,规模属中型,属中~深层(局部深层)推移式土质滑坡[1],险情等级属特大型。滑坡左边界是从山脊附近沿约219°向坡脚呈弧状延伸,局部见分级台阶,台阶拉张裂缝发育,总体平行于坡向,局部有少量呈斜角展布,延伸长度一般1~10m,间距一般0.3~0.6m,张开约10~40cm,可见深度一般10~80cm。破裂面较新鲜,边界顶与滑体高约0.3~2.0m。滑坡右边界沿约244°向坡脚呈弧状延伸,滑坡台阶不清晰,边界顶与滑体高约0.5~3.0m。滑坡滑动面主要位于坡残积土与全风化岩层界面附近、全风化与强风化界面附近或全风化岩层内;靠近坡脚的滑动面一般位于坡残积土界面附近或残积土层中。滑动带厚度一
般20~50cm。滑床主要为残积土和全-强风化岩,其纵断面形态近似弧形,局部有起伏,其横断面形态受岩土层厚度所控制,为不规则的波状起伏。滑坡轴线总体近似直线,局部略有弯曲,走向大致与S221省道垂直。滑坡体中下部原S221省道和乡村路水泥地面被鼓胀破坏,前缘剪出口位于S221省道下方。
2.2滑坡的形成机制
滑坡所处位置自然坡度较陡,浅部土体工程性质较差,边坡的总体稳定性本来就比较差。因坡脚挖方和梅潭河长期冲刷、掏蚀岸坡形成凹形临空面,进一步降低边坡的稳定性。滑体后缘局部地段见强至中风化基岩出露,出露地段为坡积层含碎石粉质粘土与基岩直接接触,滑坡体后缘地带据村民介绍为老滑坡的堆积区域,在强降雨的条件下,雨水顺滑坡后缘的基岩面顺坡而流,坡积层中含碎石较多,渗透能力较强,雨水很快下渗到基岩面,且水位迅速上升,使原老滑坡堆积体的重量迅速增大,打破原有的平衡而下滑,推动前方土体向前滑动,前方土体受推而失稳,从而形成一个推移式滑坡[1]。
2.3滑坡物质结构
滑坡区基岩为三叠系上统小坪组(T3xp)粉砂岩、石英砂岩和页岩;土层由上至下依次为杂填土、耕植土、坡积层、残积层。
2.3.1杂填土
厚0.60~3.50m,颜色较杂,主要由粉质粘土、中粗砂、砖块、混凝土块等堆填,土质不均,且松散。杂填土主要分布在滑坡中部民房附近。
2.3.2耕植土
厚度为0.80~1.20m,多呈灰色、灰黄色,成份主要为粉质粘土,含植物根系。
2.3.3坡积层
厚度为1.80~28.80m,多呈浅黄色、褐黄色,土性主要为含碎石粉质粘土,土质不均,多含有大量碎岩块和砂粒。
2.3.4残积层
厚1.40~24.80m,灰黄色、浅灰色、棕红色等,系粉砂岩、石英砂岩风化残积而成,含较多砂砾颗粒,粘性一般,遇水可崩解。
2.3.5基岩
基岩岩性为三叠系上统小坪组(T3xp)粉砂岩、石英砂岩和页岩,按岩石
的风化程度可划分为全风化、强风化和中风化三个风化岩层。
2.4滑坡水文地质特征
2.4.1地表水
滑坡区地表水主要是雨季时形成的暂时坡面流,向坡脚低洼处排泄,坡脚为梅潭河,河中水位标高约110m。滑坡下部有3处下降泉及两处湿地。
2.4.2地下水
滑坡区地下水类型主要为第四系松散层孔隙水和基岩风化裂隙水。孔隙水主要表现为土层中的上层滞水,含碎石粉质粘土和含砂(砾)粉质粘土为弱透水层,土层中地下水受大气降雨入渗补给,地下水含量受降雨影响大,平时含水较少,雨季增多,暴雨季节时常处于饱水状态。基岩风化裂隙水,由于滑坡区位于斜坡地带,地表及地下水排泄条件较好,除在基岩强风化带中含少量风化裂隙水外,中等风化岩体内地下水贫乏—中等。地下水主要受大气降雨入渗补给和地下水侧向补给,以蒸发和泉水等方式排泄。
2.5滑坡主要岩土物理力学参数
根据勘查结果,滑坡区岩土主要为填土、耕植土、坡积含碎石粉质粘土、残积粉质粘土,基岩为粉砂岩。3滑坡的防治方案
滑坡的防治方案拟采用抗滑桩+挡土墙+排水系统+削坡及格构梁+裂缝封堵+绿化。
抗滑桩布置在滑坡的中前部和省道S221的内侧;在滑坡范围内的省道S221处修筑一道挡土墙;在滑坡削坡区外围及坡脚设置截排水沟;对滑坡滑动后遗留的裸露坡面进行局部修整,对边坡按照1:1和1:0.8的坡率进行削坡,对边坡进行削方后,为避免裸露边坡发生滑坡、崩塌地质灾害,对边坡坡面采用锚杆格构进行加固;滑坡后壁及剪出口区域存在大量裂缝,裂缝需要进行封堵,裂缝回填粘土,并碾压夯实,距离地表0.3m设置一层防渗无纺布;对滑坡开挖后局部形成的裸露坡面及崩塌坡面,采用培土植草,穴植灌木、果树(琵琶、桔子树等)等措施进行绿化[2]。
4滑坡的监测方案
本工程监测工作的主要任务是滑坡变形监测、施工安全监测和治理效果检查监测。监测方案为:根据滑坡变形特点和治理工程安全性的需要,按照一定的时间间隔对监测点进行测量,测量精度满足三等精度要求,监测点要求与坡体牢固连接,不可因风、雨或人为移动。监测技术要求如下:
4.1深部变形监测
对滑坡支护进行深部变形监测,用监测结果来指导后期优化二期设计、施工,了解滑坡岩土体内部的蠕变,对滑动面进一步进行判断。
4.2变形监测
对滑坡支护进行监测,用监测结果来指导施工,并及时掌握其变化和稳定状况,做到动态设计与信息化施工,本滑坡按15m间隔设置滑坡坡顶水平位移、沉降(合二为一)监测,滑坡坡顶最大水平位移按0.5H%(H为滑坡高度),坡顶水平位移预警值为最大水平位移的0.75倍,沉降按不超过20mm控制;对抗滑桩需要在桩顶设置测斜管,用以了解桩体变形情况[3]。
4.3预应力锚索应力监测
预应力锚索监测根数为总数量的10%,可以采取在锚头设置锚索应力计的方式监控[3]。
4.4监测频率
在治理工程施工前每10天观测一次;施工期间根据具体情况每1~3天观测一次,数据稳定后5~7天观测一次;竣工后使用阶段两年内每月观测一次。监测结果须及时向业主和设计单位通报。
施工单位应在施工场地设置一定数量的施工安全监测点,特别是在开挖工作地段应布置地面位移监测点,以随时掌握施工进展中地面的变形情况,开挖施工期间每天监测一次。
5结束语
根据该特大型滑坡的威胁对象、险情等级,从滑坡的地质背景、形态、规模、形成机制、物质结构、水文地质及岩土物理力学性质等方面来分析,提出具有针对性的防治方案和监测方案,对类似的特大型滑坡治理和监测,在思路上具有一定的启发性。
参考文献
[1]地质矿产行业标准.DZ/T0218-2006滑坡防治工程勘查规范[S].中国标准出版社,2006:3-5.
[2]地质矿产行业标准.DZ/T 0219-2006滑坡防治工程设计与施工技术规范[S].中国标准出版社,2006:12-32.
[3]国家标准.GB50330-2002建筑边坡工程技术规范[S].中国建筑工业出版社,2002:70-72.