【摘要】呂家河村處于侵蝕低中山區(qū),村莊西部一帶發(fā)育一土質(zhì)不穩(wěn)定斜坡,長約25m,寬約176m,平均厚約2.78m,體積約1.22×104m3,自2003年7、8月開始發(fā)生蠕動變形,近年來變形加劇,尤以2011年雨季最為嚴(yán)重,坡體向下錯動,坡體后緣和坡體之上出現(xiàn)拉張裂縫,居民附屬建筑設(shè)施開裂,地表局部變形明顯,直接威脅坡體后緣住戶的生命財產(chǎn)安全。擬采用坡面修整(原始地形局部修整,使坡面縱向上相對平緩順直)、臺階式削坡(采用小于0.6:1的坡率,坡體中部設(shè)置寬度2.0m的馬道)、漿砌石格構(gòu)護(hù)坡(坡面種植草皮)、坡腳擋土墻(不穩(wěn)定斜坡所處的不穩(wěn)定斜坡體前緣修筑長176m的漿砌石擋土墻)、截排水溝(包括坡后截排水溝和坡前排水明溝)等處治措施。
【關(guān)鍵詞】呂家河;不穩(wěn)定斜坡;地質(zhì)災(zāi)害;隱患;處治
【Abstract】Liujiabang Kawamura in the erosion of low mountain villages in the west along the development of a soil unstable slopes, about 25m, a width of 176m, the average thickness of about 2.78m, a volume of about 1.22 × 104m3, July and August since 2003, began to creep deformationdeformation intensified in recent years, particularly in the 2011 rainy season is the most serious dislocation down the slope, the top edge and slope after slope tensile cracks residents outbuildings facilities cracking local deformation of the surface, a direct threat to the slopetrailing edge of life and property safety of the tenants. Slope dressing (original local terrain trimming be adopted, so that the slope longitudinally on the relatively flat and straight), the stepped slope cutting (slope ratio of less than 0.6:1, the middle of the slope to set width 2.0m bridleways) mortar stone Trellis slope (slope planting turf), the foot of the slope retaining walls (the unstable slopes body of unstable slopes where leading edge of the construction of the masonry retaining wall length 176m), drains (including slope after drainage water drainage ditch and slope before) Treatment Measures.
【Key words】Liujiabang River;Unstable slopes;Geological disasters;Hidden;Treatment
1. 概述
不穩(wěn)定斜坡隱患位于陵川縣城西南直距約20Km處的西河底鎮(zhèn)呂家河村西部一黃土沖溝左岸,區(qū)內(nèi)多年平均降水量700mm, 24小時最大降水量135.4mm,最長連續(xù)降雨日數(shù)為20天,降水量達(dá)110.6mm。屬黃河流域丹河水系的東大河支流(呂家河村南為東大河一級支溝),不穩(wěn)定斜坡區(qū)為一小型黃土沖溝,支溝走向?yàn)榻鼥|西向,溝長約600m,不穩(wěn)定斜坡區(qū)之上游溝域面積約0.07Km2,相對高差10~25m,主溝縱坡比5~20‰,常年無水,僅在雨季有短時洪流,據(jù)調(diào)查,歷史最大洪水位高出溝谷谷底約0.4m。地勢北高南低,西高東低,呈階梯狀,有2~3級陡坎,坎高一般2m,階面寬一般1~2m。項(xiàng)目區(qū)最高點(diǎn)位于村莊北西的村內(nèi)道路北,絕對標(biāo)高1040.35m;最低點(diǎn)位于工作區(qū)南東部陡坎下溝谷谷底,絕對標(biāo)高1022.17m,最大相對高差18.18m;不穩(wěn)定斜坡區(qū)(不穩(wěn)定斜坡體所處的不穩(wěn)定斜坡段)最高點(diǎn)位于村莊北西部斜坡坡頂,絕對標(biāo)高1036.58m;最低點(diǎn)位于南東部陡坎下溝谷谷底,絕對標(biāo)高1022.17m,最大相對高差14.41m。項(xiàng)目區(qū)范圍內(nèi)基巖之上大面積為黃土覆蓋,黃土層厚度0.6~6.9m(表層為人工填土),平均2.78m,巖性為人工填土和坡洪積成因的粉土和粉質(zhì)粘土,其下為中石炭系本溪組砂質(zhì)泥巖。強(qiáng)~中等風(fēng)化,產(chǎn)狀總體為傾向SE,傾角6°。項(xiàng)目區(qū)所處的不穩(wěn)定斜坡區(qū)后緣為村民集中居住區(qū),蓋房時不可避免的有挖填工程,數(shù)十年的生活垃圾特別是生產(chǎn)、生活用水的不合理排放等不可避免的存在隨意傾倒等導(dǎo)致的地質(zhì)環(huán)境破壞較嚴(yán)重,存在給該不穩(wěn)定斜坡體加載的隱患,存在誘發(fā)坡面泥石流的隱患,坡體下部的各類設(shè)施或建設(shè)工程正在或?qū)⒗^續(xù)受到不同程度的影響,因此,項(xiàng)目區(qū)的人類工程活動影響較嚴(yán)重。
2. 地質(zhì)災(zāi)害隱患發(fā)育特征
2.1 宏觀特征。
不穩(wěn)定斜坡發(fā)育在粉質(zhì)粘土(表層為殘坡積層以及人類棄渣)和本溪組鋁土質(zhì)泥巖地層中,坡體由粉質(zhì)粘土、碎(塊)石和雜填土等構(gòu)成。坡面形態(tài)呈階狀,有2~3級,階面寬3~5m,向南偏東緩傾,可見與坡向垂直的拉張裂縫。不穩(wěn)定斜坡后緣最高標(biāo)高1036.58m,前緣最低標(biāo)高1022.17m,最大相對高差14.41m,呈連續(xù)的弧形狀,不穩(wěn)定斜坡后壁高約1.0m。
2.2 成因分析。
(1)地貌:該不穩(wěn)定斜坡位于土質(zhì)沖溝溝岸,由于溝谷左岸為凸岸,大雨后有時溝谷前緣積水,不穩(wěn)定斜坡體所處的侵蝕岸易受到積水侵蝕的影響,是不穩(wěn)定斜坡失穩(wěn)的有利地貌原因。
(2)地層巖性:坡體表部為第四系殘坡積土(或人工填土)和粉質(zhì)粘土,下部為石炭系本溪組泥巖和砂質(zhì)泥巖,巖層傾向與坡向一致,泥巖地層遇水極易軟化,在地下水、地表水的作用下,坡體巖土體的結(jié)構(gòu)被嚴(yán)重破壞,巖體破碎,完整性差,巖土體強(qiáng)度降低,也為不穩(wěn)定斜坡失穩(wěn)創(chuàng)造了有利條件。
(3)地下水:坡體存在地下水,地下水沿泥巖和表部土層接觸面和巖層層間裂隙逕流和運(yùn)移,在坡腳存在地下水溢出點(diǎn),使得不穩(wěn)定斜坡失穩(wěn)(房屋墻根受滲水浸泡嚴(yán)重,松散堆積體不斷擠壓房后墻致該房屋成危房)。
(4)地表水:由于坡體呈階梯狀,階面相對平緩,植被較發(fā)育,地表雨水排水不暢,使降雨下滲加大。據(jù)調(diào)查,2011年陵川縣降雨量較往年偏多約60mm,該年不穩(wěn)定斜坡就有失穩(wěn)跡象,并有多戶居民的院落出現(xiàn)拉張裂縫,可見地表水的入滲對不穩(wěn)定斜坡的失穩(wěn)起到了重要的作用。
3. 穩(wěn)定性評價
(1)根據(jù)近年來的監(jiān)測資料可以看出,呂家河村不穩(wěn)定斜坡仍處于蠕動階段。為進(jìn)行不穩(wěn)定斜坡穩(wěn)定性分析,根據(jù)前期勘查成果選擇計算參數(shù),按照《巖土工程勘察規(guī)范》和 《工程地質(zhì)手冊》規(guī)定的不穩(wěn)定斜坡推力計算法針對不穩(wěn)定斜坡穩(wěn)定性的問題進(jìn)行評價。
(2)呂家河村不穩(wěn)定斜坡自發(fā)生錯動并造成前緣房屋受損以來,根據(jù)觀測資料仍有變形跡象,綜合計算結(jié)果表明,該不穩(wěn)定斜坡仍處于發(fā)展變化期,仍處于欠穩(wěn)定狀態(tài),現(xiàn)狀條件下,該不穩(wěn)定斜坡的地質(zhì)災(zāi)害危險性中等,一旦失穩(wěn),坡體前緣的2戶居民和坡體后緣的居民生命財產(chǎn)將受到嚴(yán)重威脅,危害程度大,其地質(zhì)災(zāi)害危險性大?;诓环€(wěn)定斜坡的不穩(wěn)定性,為確保人民生命財產(chǎn)安全,應(yīng)采取防治措施。
(3)從不穩(wěn)定斜坡變形破壞情況及不穩(wěn)定斜坡物質(zhì)組成特征來看,該不穩(wěn)定斜坡坡體裂縫發(fā)育,并且在不斷增寬(且有下錯),坡體建筑物損壞嚴(yán)重且程度在不斷加重,表明該不穩(wěn)定斜坡在現(xiàn)狀條件下仍在錯動變形,處于不穩(wěn)定狀態(tài),在暴雨及其他外部因素的作用下,極有可能發(fā)生較大規(guī)模的滑塌。
4. 處治思路
4.1 總體思路。
根據(jù)上述不穩(wěn)定斜坡發(fā)育特征、危害程度、穩(wěn)定性分析和現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害危險性調(diào)查,擬采用坡面修整(原始地形局部修整,使坡面縱向上相對平緩順直)、臺階式削坡(采用小于0.6:1的坡率,坡體中部設(shè)置寬度2.0m的馬道)、漿砌石格構(gòu)護(hù)坡(坡面種植草皮)、坡腳漿砌石擋土墻(不穩(wěn)定斜坡所處的不穩(wěn)定斜坡體前緣修筑長176m的漿砌石擋土墻)和截排水溝(包括坡后截排水溝和坡前排水明溝)工程。
4.2 處治措施(建議)。
(1)坡面修整。
原始地形局部修整,使坡面縱向上相對平緩順直。
(2)臺階式削坡。
采用小于0.6:1的坡率,坡體中部設(shè)置一寬度2.0m的平臺(馬道)。
(3)坡腳擋土墻。
在坡腳設(shè)置仰斜式漿砌石重力式擋墻,墻身斷面尺寸頂寬1.0m,高3.0m,基礎(chǔ)至少深入基巖0.6m,基巖為全和強(qiáng)風(fēng)化時,應(yīng)采用0.5m厚的碎石墊層作基礎(chǔ),內(nèi)邊坡1: 0.2,外邊坡1: 0.3。為使墻后地下滲水及時排出,墻身豎向設(shè)兩道100PVC排水管,橫向每隔3m設(shè)一道排水管,在排水口處設(shè)置反濾層,為防止墻后積水滲入基礎(chǔ),在最低排水孔下部夯填不少于300mm厚的粘土隔水層。具體做法詳見擋土墻斷面圖。擋土墻每隔10m~20m設(shè)一道伸縮縫,寬20mm,其間以聚苯板填充(圖1)。
(4)截排水溝。
在邊坡臺階平臺(馬道內(nèi)側(cè))、坡頂、坡底分別設(shè)置截排水溝。坡前排水明溝過水?dāng)嗝嬷苯翘菪螤?,進(jìn)水一側(cè)為斜坡狀,坡度為1:0.67,頂寬1000mm,底寬600mm,高600mm。截排水溝采用厚度300mm的漿砌片石砌筑,每隔10~20m設(shè)一道伸縮縫,縫寬1~2cm,瀝青粉煤灰漿灌注。片石強(qiáng)度等級為Mu30, M7.5砂漿砌筑,M10砂漿溝縫抹平收光表面。具體做法詳見坡前排水明溝結(jié)構(gòu)圖。坡后截排水溝設(shè)計為梯形斷面,斷面上頂寬0.80m,下底寬0.4m,高0.4m,斷面面積0.24m2。內(nèi)外坡比1:0.5。采用M7.5漿砌塊石砌筑,厚0.30m,M10砂漿勾縫,每隔10~20m,縫寬1~2cm,設(shè)一道伸縮縫,縫寬1~2cm,用瀝青粉煤灰漿灌注(圖2)。馬道內(nèi)側(cè)排水溝按直角梯形狀,進(jìn)水一側(cè)為斜坡狀(與坡面坡度一致),頂寬250mm,底寬150mm,高150mm。
(5)漿砌石格構(gòu)護(hù)坡。
由于坡頂民房緊挨坡緣,坡體治理的重點(diǎn)就是坡面加固。其加固方案為:首先將坡體表面的垃圾、雜草等進(jìn)行清理;對坡體進(jìn)行平整夯實(shí),根據(jù)《建筑邊坡設(shè)計規(guī)范》,設(shè)計坡率0.6:1,對自然坡度陡于0.6: 1的坡段通過削坡使其等于0.6: 1,然后采用拱形漿砌石格構(gòu)護(hù)坡,厚0.5m(地表以上0.2m,地下0.3m),寬0.5m,為節(jié)省工程投資,并與環(huán)境美化相結(jié)合,設(shè)計采用拱形漿砌石格構(gòu)護(hù)坡的形式,豎向格構(gòu)梁水平間距2.0m,拱形格構(gòu)縱向間距2.0m。豎向格構(gòu)梁及拱形格構(gòu)尺寸(寬和高)為300×400mm,嵌入坡面300mm,外露100mm,均采用M7.5漿砌石砌筑,用M7.5水泥砂漿勾縫或抹面,梅花形布設(shè),為美化環(huán)境和防護(hù)邊坡表層土,在格構(gòu)間培土植草綠化(種植草皮)。中部設(shè)2m寬的馬道,坡腳設(shè)排水明溝使坡面雨水及時排泄。對于局部坡面較陡、坡頂民房緊挨坡緣、不宜采用削方坡段,可考慮采用回填的方式解決,回填時夯實(shí),以防回填土方下陷后坡面開裂。
參考文獻(xiàn)
[1] 王金蘭,張王東, 楊繼榮. 山西省陵川縣地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃報告,山西省第三地質(zhì)工程勘察院,2004年.
[文章編號]1619-2737(2016)03-05-588
[作者簡介] 張公平(1970-),男,籍貫:山西柳林縣人,2010年畢業(yè)于吉林大學(xué)資源勘察專業(yè),主要從事水文、工程、環(huán)境地質(zhì)工作。