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黄山市祁门县历溪新村滑坡治理工程

2021-01-06

中国金属通报 2020年10期
关键词:坡脚坡体滑坡体

梁 川

(安徽省地质矿产勘查局332 地质队,安徽 黄山 245000)

黄山市祁门县历口镇历溪新村滑坡地质灾害点位于祁门县,该段边坡坡底为农民新村,影响范围内有居民楼6 幢,共有30 户共119 人。由于2016 年6 月降雨量大,导致坡体于6 月5 日产生滑塌。居民点后山为冲沟地形,因暴雨对坡体浸泡造成坡脚处滑塌,滑塌堆积物约300m3,由于滑塌规模较小,没有造成人员伤亡。目前边坡处于不稳定状态,加上近年来的极端天气增多,滑坡的稳定性进一步受到侵害极有可能形成坡体的大规模滑移,极大的威胁到了坡底居民的人身财产安全。

图1 交通位置示意图

1 工程地质及水文地质条件

1.1 滑坡工程地质条件

1.1.1 滑坡体形态特征

滑坡体从潜在滑坡后缘至坡脚倾向延展长78m,宽56m,坡体倾向230°,地形为台阶状,台阶高度3m ~5m,前缘临空高2m ~3m,坡度70°~80°。

1.1.2 边坡岩土层构成及特征

根据钻孔揭露和测绘调查,边坡体岩土体自上而下组成如下:

(1)粉土混卵石①:灰黄色,湿,稍密,硬塑~可塑,卵、砾石含量25%~50%,大小1cm ~8cm,成分为硅质岩、石英等硬质岩。成因为坡洪积。钻孔揭露,厚度约为2.3m ~8.80m。

(2)强风化变质砂岩②:灰黄色,稍湿,密实。裂隙发育,岩石风化较强,岩芯呈块状,块径3cm ~5cm。钻孔揭露,该层厚0.80m ~2.00m。

(3)中风化变质砂岩③:青灰~深灰色,岩芯短柱状~长柱状为主,偶尔块状。块状块径2cm ~5cm,状柱长5cm ~25cm。裂隙较发育,裂面可见棕黄色铁锰质浸染。岩性坚硬,岩芯敲击声脆。该层天然单轴抗压强度23.4MPa ~38.8MPa,平均31.2Mpa,属硬质岩,力学性能较好。

1.2 滑坡水文地质条件

滑坡水文地质条件简单,地下水类型为第四纪孔隙水和基岩裂隙水。

1.2.1 含水层特征

含水层为第四系坡积层的粉土混卵石,以及变质砂岩风化层,组成坡体的粉土混卵石较厚,变质砂岩受物理、化学和生物风化作用较强,岩石破碎、风化裂隙发育,地下水赋存于粉土混卵石、风化裂隙中,赋水性、连通水较好,补给来源为沟谷内第四系潜水和大气降水,前者水量丰富,后者水量在雨季较丰富。

1.2.2 地下水的补、迳、排条件

勘查区地形坡度较陡,且坡体前缘临空,有利地表水和地下水向坡外排泄,地下水迳流、排泄条件好。地下水补给来源主要为第四系潜水,水量丰富。勘查阶段可见沟谷内径流量较大。

根据区域环境水文资料以及本地区建筑经验,本地区地下水、地表水对钢筋砼具微腐蚀性。

2 滑坡稳定性计算

2.1 计算中考虑的主要因素

在不同因素的影响下滑坡稳定程度有所差异,本文从以下几个方面总结了影响滑坡稳定性相关因素。

2.1.1 重力

岩土体重力是导致边坡失稳的基本因素,它构成了边坡下滑的体积力,突出反应于岩土体的容重取值上。

2.1.2 地下水作用

滑坡体中地下水主要以压力形式赋存其中。根据工程边坡的具体情况,需要将地下水的压力作用纳入稳定性计算中。

2.1.3 动力影响

当施工场地进行爆破或在自然灾害作用下,动力负荷会施加在边坡上。

勘查场地的地震基本烈度为6°,滑坡稳定性中若不考虑地震的影响因素,边坡稳定性计算也可忽略爆破振动的影响。

2.1.4 岩土力学强度

边坡的稳定性受岩土力学强度影响较大,它是以上所有影响滑坡稳定性因素中最主要的,岩土力学强度计算的是否准确直接影响判断边坡是否稳定结果。此次调查滑带土的相关测量数值,考虑多种因素的影响最终确定岩土力学强度。

2.2 对边坡稳定性有影响的安全系数

对边坡稳定性有影响的安全系数的定义为:若安全系数超过了所规定的安全系数时,说明边坡的稳定性良好,在规定的安全系数以下,说明边坡的稳定性较差。若与所规定的安全系数差距较大时,需要对边坡进行工程处理,有效地提高安全系数。依照《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ 0240—2004),根据边坡剩余下滑力的计算数值,规定安全系数在1.3 左右。

2.3 稳定性计算与结果评述

滑坡稳定性验算计算见《滑坡稳定性计算表》,评价标准按《滑坡防治工程勘查规范》(DZ/T0218-2006)12.4.6条确定(表1),计算成果汇总见表2。

表1 滑坡稳定状态划分

表2 滑坡稳定性验算结果汇总表

以上计算结果表明:在工况一(自重)条件下,滑坡处于基本稳定~稳定状态;在工况二(自重+暴雨影响)条件下,滑坡处于不稳定状态。

3 边坡地质灾害发展变化趋势及危害性预测

3.1 发展变化趋势

根据定性、定量分析结果,对历口镇历溪新村滑坡预测如下:

滑坡堆积体现状整体处于基本稳定(局部地段稳定)状态,但在暴雨工况状态下会产生整体滑移。因此,在对坡体进行支护、坡体上部截排水和做好坡体监测工程是十分必要的。

3.2 危害性预测

如前所述,在降雨等工况下,滑坡体处于不稳定状态,将产生整体滑移,威胁到坡脚30 户共119 人的生命安全以及建筑物等约600 万元的财产安全。

据《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZT0219-2006)判定,该滑坡工程防治等级为Ⅲ级。

4 滑坡整治方案及初步建议

4.1 防治工程方案的选择

我们从对滑坡地质灾害调查的结果可以看出,依照施工区域滑坡地质特征,滑坡稳定性计算区域通常选择有代表意义的勘查线,在此基础上推荐历口镇历溪新村滑坡防治工程方案、防治方案的可行性由下列4 条所决定:

(1)根据地形、地貌、地质条件、稳定性状态、滑坡特征进行治理。

(2)综合不同治理方案,依据经济、技术、可行性等比较,选择切实可行的合理方案进行设计。

(3)历口镇历溪新村滑坡为土层滑坡及小型、浅层滑坡,滑坡体体积小,厚度小,势能也较小。

(4)应考虑施工场地,注意滑坡灾害的危害性、形成类型、形成因素、工程地质条件、水文地质特征、工程施工的影响因素、滑坡稳定性等因素的影响作用,滑坡失稳的整治方案包括设置抗滑桩、排水设施、围栏支挡。

4.2 治理工程方案建议

抗滑支挡:坡脚采用大口径抗滑桩挡墙支护,坡中采用微型抗滑桩挡墙对滑坡体进行支挡,抗滑桩基础持力层可选用中风化变质砂岩,桩端进入持力层深度应满足抗滑要求。

截排水:根据水文地质、暴雨气象等条件,采取有效的地表水和地下水的水力联系,切断地表水补给地下水流通渠道,建立一个完整的截排水系统。

4.3 工程治理的具体方案

减轻边坡的下滑力和提高边坡的抗滑力是实现边坡稳定加固的主要手段。

(1)由于本处场地和地域的特殊性(边坡坡脚分布建筑物)且滑坡体方量较大,采用削坡减载方案无法实施。因而本工程不宜采用削坡减载。

(2)对地表水进行截排措施,投入使用后发现这一方案的有利于边坡稳定,特别是对于已经发生边坡失稳定的区域效果十分显著。地表水的截排被证明往往对减缓下滑,提高滑体稳定性具有一定的效果,故本次对山体边坡地表水进行了有组织的截排水工程设计。

(3)工程施工中出现滑坡通常采用支挡措施,这一方法效果显著。预应力锚杆(锚索)、挡墙、抗滑桩等是较为常见的支挡措施。在施工场地有限的情况下,抗滑桩的用途较大,在地形复杂的地段,若与其他措施结合起来施工,抗滑的效果会更加明显;预应力锚索则优化了抗滑桩的受力分布,极大的提高了抗滑桩的阻滑效率,其加固效果也十分明显。

(4)具体支护方案。根据前述滑坡成因机制分析,最终设计方案为“坡脚采用大口径抗滑桩挡墙支护,坡中采用微型抗滑桩挡墙对滑坡体进行支挡,坡顶和坡脚铺设截、排水沟”。

5 结论

祁门县历口镇历溪新村滑坡地质灾害类型为小型滑坡。边坡在现状条件下处于基本稳定状态,但在自重+20 年一遇暴雨时稳定性将大大降低——边坡将处于不稳定状态,必须对其进行防治,防治工程等级为Ⅲ级。祁门县历口镇历溪新村滑坡地质灾害防治设计方案为:“坡脚采用大口径抗滑桩挡墙支护,坡中采用微型抗滑桩挡墙对滑坡体进行支挡,坡顶和坡脚铺设截、排水沟”。

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