北川县梨儿坪滑坡分析与治理措施研究

2016-05-03孙礼健周立国

安徽建筑 2016年6期

关键词：堆积体块石滑坡体

孙礼健，周立国

（中国能源建设集团安徽省电力设计院有限公司，安徽合肥 230601）

北川县梨儿坪滑坡分析与治理措施研究

孙礼健，周立国

（中国能源建设集团安徽省电力设计院有限公司，安徽合肥 230601）

梨儿坪滑坡位于北川县擂鼓镇至禹里乡的擂禹路里侧山坡上。文章通过对滑坡变形机制及破坏模式分析、稳定性分析、滑坡坡面滚石分析，提出治理措施方案。

滑坡；治理措施；稳定性

0 引言

梨儿坪滑坡位于北川县擂鼓镇至禹里乡的擂禹路里侧山坡上。滑坡为“5·12”地震诱发产生整体性的大规模滑动破坏，并于2010年9月再次爆发灾害，对擂禹路造成了破坏。根据调查，滑坡目前仍然存在较大的安全隐患。若不对其进行必要的勘查和治理，任其发展，则隐患有可能继续变为灾害，严重威胁擂禹路及路上车辆及行人的安全。

1 工程概况

梨儿坪滑坡位于北川县禹里乡以南约12km处，受“5.12”汶川特大地震影响，该处发育有多处滑坡，其中1#滑坡对擂禹路仍存在重大安全威胁和危害。

1#滑坡发育高差180m，前缘宽320m，斜长280m，主滑方向290°，坡度10～32°，下陡上缓，前缘基岩出露，岩层产状为300～315°∠28～35°，总方量约13.8×104m3，属于中型滑坡。滑坡于2008年“5.12”地震时发生破坏，滑体沿基岩面下搓，搓动距离为3～6m，前缘于2010年9月18日再次发生小型的滑塌灾害，顺坡面方向向下滑动，滑动面为残坡积土体与基岩接触面，滑塌方向300°，方量约1.02×104m3。滑坡体由褐色粉质粘土夹板岩碎、块石组成，土石比4∶6，结构松散，块石最大粒径0.5m，块碎石土分选性较差，总体粒径由坡顶到坡底逐渐变大，多呈板状。

1#滑坡边界受地形控制，滑坡两侧边界以山脊分水岭和地表径流沟道为界，后侧以陡坎为界，前缘以擂禹路为界。根据变形特征，将1#滑坡分为强变形区和弱变形区：以滑坡体中部地表顺坡雨水汇集冲刷形成的水沟为界，滑坡右侧为强变形区，左侧为弱变形区。强变形区左侧以滑坡体中部地表顺坡雨水汇集冲刷形成的水沟为界，右侧以山体分水岭为界，前缘宽200m，后缘宽约40m，斜长280m，平均厚度约2.5m，滑体体积约7.1×104m3,弱变形区右侧以滑坡体中部地表顺坡雨水汇集冲刷形成的水沟为界，右侧以冲沟为界，前缘宽140m，后缘宽约40m，斜长245m，平均厚度约2.5m，滑体体积约6.7×104m3。

图1 1#滑坡平面图

根据探槽揭露，滑坡滑带位于基岩与土层接触处，滑带土主要为浅黄～灰色粘土夹角砾，厚度20～40cm。滑带土呈连续分布，主要以浅黄、灰色粉质粘土为主，软塑～可塑，稍湿；角砾含量占35%，碎石含量占15%，粘性土占50%。该层结构较松散，滑动挤压明显，部分颗粒呈定向排列，泥质含量高，透水性较差。滑床为志留系茂县群板岩。

2 滑坡变形机制及破坏模式分析

1#滑坡为顺层滑坡，总体岩层倾角大于坡角，出露基岩完整，无变形破坏现象，确定滑坡为基岩上覆堆积体滑坡。滑坡基岩上覆结构松散的残坡积粉质粘土夹碎块石层，厚度约2～4m，坡面由于地震产生大量裂缝，滑坡前缘为临空陡坡，无支撑，坡面雨水、地表水等由裂缝和土体孔隙下渗，并顺基覆面下流，减小了基覆面接触带附近的C、Φ值，并产生不利于斜坡稳定的动水压力作用，降低了接触面的岩体抗剪强度，形成滑面，顺坡下滑。在已滑塌裸露的岩面上就能见到顺基岩面的少量孔隙水外泄，由于前缘发生的滑塌灾害，导致上部滑体失去支撑加速蠕滑变形，最终形成剩余滑体部分溜滑，总体该滑坡的破坏形式为牵引式滑坡。

图2 1#滑坡破坏模式示意图

1#滑坡强变形区浅表层堆积体产生大量裂缝，该区植被稀疏，仅生长部分杂草，现场调查，该区坡面下陡上缓，“5.12”地震后，上部较缓坡面未发生继续变形迹象，下部较陡坡面持续产生裂缝，并不断延伸扩大，定性分析1#滑坡强变形区目前处于基本稳定～欠稳定状态，主要的破坏模式为前部浅表层堆积体部分发生溜滑后导致中后部堆积体失去支撑，牵引其中后部堆积体继续下滑，同时，由于强变形区裂缝错台发育，滑坡体较薄，滑坡也可能从中部裂缝错台处剪出，发生溜滑灾害。弱变形区地震时变形迹象较少，同时坡面植被茂盛，树木林立，地震后未发现继续变形迹象，因此定性分析该区浅表层堆积体已趋于稳定。

3 稳定性分析

1#滑坡在“5.12”地震发生整体破坏后，没有继续发生整体变形的现象，仅在强变形区局部有裂缝继续变形并不断扩大现象，由于滑坡较薄，地震时产生的大量裂缝和地表中部发育的天然冲沟切割，以及坡面植被分布不均匀，滑坡的整体性已被破坏，整体发生下滑的可能性不大，定性分析1#滑坡整体处于稳定状态[1-5]。

图3 Ⅴ～Ⅴ′工程地质剖面

选择1条最不利工程地质剖面Ⅴ～Ⅴ′作为1#滑坡整体稳定性计算剖面，选择部分中裂缝集中区作为滑坡部分溜滑稳定性计算剖面，建立计算模型进行定量分析[6-9]。

最不利剖面稳定性计算结果表表1

根据计算结果，1#滑坡整体均处于稳定～基本稳定状态，Ⅴ—Ⅴ′剖面局部滑体在天然工况下处于基本稳定状态，暴雨工况和地震工况下处于欠稳定状态。

4 滑坡坡面滚石分析

根据现场调查，1#滑坡坡体上存在一定数量的块石，块石为块状与板状，半掩埋～掩埋状态，粒径约为0.5～0.8m，最大1.5m，为灰岩及板岩，主要分布于滑坡体中部。在降雨条件下，滑坡失稳下滑，土体内块石随滑坡体一起滑动，下滑过程中在水及重力作用下会发生土石分离现象，即块石可能脱离土体单独滚落，块石滚落可能造成的危害远大于滑坡土体造成的危害，通过对滑坡体内块石的滚落速度及冲击能量进行计算，滚石的可能冲击能量及弹跳高度均较大。

1#滑坡滚石计算结果表表2

5 治理措施方案设计

经勘察论证，滑坡体在自然状态下基本保持自稳，在外因的诱发下就会向坡下整体滑动或大规模垮塌，则有必要对该滑坡体进行加固治理。

通过上述对滑坡变形特征及影响因素的分析，提出以下治理方案：针对滑坡前缘坡体高陡、部分裸露基岩、顺坡向、薄层坡体以及牵引变形等特征，考虑在滑坡前缘设置支挡与加固工程。根据滑坡变形破坏特征及地形地貌，进行桩板墙防治方案布设。

6 结束语

①梨儿坪滑坡新构造运动活动强烈，处于龙门山地震带和松潘地震带近距离波及范围，受“5.12”地震影响较大，该处发育有多处滑坡，其中1#滑坡对擂禹路仍存在重大安全威胁和危害。

②结合地形地貌、变形特征及成因机制，根据调查，1#滑坡整体分布高程为1560～1740m，前缘宽约320m，宽约150m，轴线斜长约280m，高差约180m，坡面倾向290°，坡脚15～33°，主滑方向290°，平均厚度2.5m，下伏基岩为志留系茂县群板岩夹灰岩（Smx），1#滑坡总体积约13.8×104m3，属于中型滑坡，地震后无整体变形迹象，其强变形区易发生表层溜滑垮塌灾害。

③根据计算结果，在天然工况下，1#滑坡体整体处于稳定～基本稳定状态，在暴雨工况、地震工况下处于欠稳定状态。

④针对滑坡前缘坡体高陡、部分裸露基岩、顺坡向、薄层坡体以及牵引变形等特征，考虑在滑坡前缘设置支挡与加固工程。根据滑坡变形破坏特征及地形地貌，进行桩板墙防治方案布设。

[1]DZ/T0218-2006，滑坡防治工程勘查规范[S].

[2]GB50021-2009，岩土工程勘察规范[S].

[3]GB/T50123-1999，土工试验方法标准[S].

[4]GB/T50266-1999，工程岩体试验方法标准[S].

[5]JGJ87-92，建筑工程地质钻探技术标准[S].

[6]CJJ7-2007，城市工程地球物理探测规范[S].

[7]DZ/T0219-2006，滑坡治理工程设计与施工技术规范[S].

[8]GB50011-2010，建筑抗震设计规范[S].

[9]GB50007-2002，建筑地基基础设计规范[S].

TU43