馬智鵬
(甘肅工業(yè)職業(yè)技術學院,甘肅 天水 741025)
浩家溝滑坡位于隴南市武都區(qū)柏林鎮(zhèn)浩家溝村西側。受降雨影響,浩家溝村西側斜坡下部(即老滑坡前緣地帶)土體突然發(fā)生2處滑坡,滑坡造成坡頂2間房屋被毀,370m道路中斷、毀壞。H1-1 滑坡長50~60m,寬60~70m,平均厚度約5~8m,體積約2.3×104m3,坡度30°~45°,滑向近正西,為一淺層牽引式小型滑坡;H1-2 滑坡長38~45m,寬45~65m,平均厚度約4~8m,體積約1.0×104m3,坡度30°~35°,滑向近正西,為一淺層牽引式小型滑坡。觀測發(fā)現(xiàn),該滑坡體后緣及其所在的整個斜坡體繼續(xù)變形下滑趨勢明顯,嚴重威脅著坡頂浩家溝村612余人的生命與財產(chǎn)安全,同時也嚴重威脅著坡頂、坡面的大量經(jīng)濟作物的安全。
滑坡區(qū)工程地質(zhì)條件為中等復雜,巖土體工程地質(zhì)特征分述如下。
區(qū)內(nèi)巖體屬軟弱-半堅硬層狀泥巖、砂質(zhì)泥巖夾砂巖巖組。砂泥巖表面的風化裂隙發(fā)育,泥巖的物理力學性質(zhì)總體較差,易滲透,易風化,節(jié)理裂隙發(fā)育,巖體的完整性差,滑坡邊緣地帶出露的砂泥巖其完整性更差,導致總體巖體強度降低。
區(qū)內(nèi)土體類型主要有黃土、粉質(zhì)粘土和碎石土體三類:
1)黃土:黃土的天然孔隙比為1.112~1.320,飽和度18~29,液限16.4%~18.7%,壓縮系數(shù)0.08~0.34,濕陷系數(shù)為0.026~0.084,自重濕陷系數(shù)為0.008~0.065,屬中等-強濕陷性黃土。該類土是本區(qū)滑坡災害最易發(fā)生的地層,在天然狀態(tài)下強度較高,但當含水量增大至15%左右時,抗剪強度指標均明顯降低,一般內(nèi)聚力降低近40%,內(nèi)摩擦角降低近20%。
2)粉質(zhì)粘土:分布于整個滑坡體,巖性以粉質(zhì)粘土為主,夾雜部分泥巖、砂巖、砂質(zhì)泥巖巖塊,呈淺棕紅色,稍濕、稍密~中密、可塑,天然容重18.0kN/m3,粘聚力10~15kPa,內(nèi)摩擦角25°。根據(jù)經(jīng)驗值,地基土承載力特征值fak=100~120kPa,工程地質(zhì)性質(zhì)差,不可作為建(構)筑物的基礎持力層。
3)碎石土:主要分布于浩家溝溝道內(nèi),以碎石為主,天然容重20.0kN/m3,粘聚力10kPa,內(nèi)摩擦角25°。根據(jù)經(jīng)驗值,地基土承載力特征值fak=400~550kPa,工程地質(zhì)性質(zhì)較好,可直接作為建(構)筑物的基礎持力層。
該滑坡位于浩家溝東側老滑坡的滑坡堆積體前緣斜坡地段?;麦w后緣坡頂為鄉(xiāng)村道路和浩家溝村居民區(qū),地形較陡,前緣為浩家溝,溝道狹窄且存在季節(jié)性流水,坡角受季節(jié)性流水侵蝕,坡面受降水沖刷形成沖溝發(fā)育。坡體總體上呈現(xiàn)上緩下陡,滑坡平面形態(tài)呈“簸箕”型,兩側邊界受控于斜坡體上的地層結構,前緣變形部位受地層結構、臨空面和溝道流水沖刷控制,后緣坡體的變形范圍受弧形裂縫展布范圍、方向所控制。該滑坡長38~45m,寬45~65m,平均厚度約4~8m,體積約1.0×104m3,坡度30°~35°,滑向近正西,為一淺層牽引式小型滑坡。坡體主要為滑坡堆積物,主要成分有粉土、生活垃圾和碎石及新近系泥巖、砂巖等,坡體上緩下陡,坡度30°~35°,臨空條件好。
該滑坡的形成與高陡的地形條件、易滑巖土體、水文地質(zhì)條件、地震作用和人類工程活動等密切相關。
2.2.1 地形條件
本區(qū)新構造運動以差異性升降為主,受新構造運動和浩家溝季節(jié)性流水的侵蝕下切,形成了高陡斜坡。該滑坡位于浩家溝村側山體前緣斜坡地帶,為老滑坡前緣斜坡再次發(fā)生的次生滑坡?;滤谛逼抡w呈N-S向展布,高程1527~1562m,相對高差約15~35m。斜坡長48~60m,寬約100m,坡體上部較緩,坡度30°~35°,下部較陡峭,近乎直立。這種坡腳高陡的地形特點,為滑坡的形成提供了良好的臨空條件。位于斜坡高處的老滑坡堆積物由于勢能大,在重力作用下,產(chǎn)生了向坡底移動的趨勢,在這個趨勢力的作用下,斜坡上的老滑坡堆積物具備有一定的下滑動力條件。
2.2.2 易滑巖土體
坡體由老滑坡堆積物組成,成分為粉土、粉質(zhì)粘土夾雜塊狀泥巖、砂質(zhì)泥巖、砂巖等?;露逊e物結構疏松、厚度大,具有遇水易軟化和暴曬易龜裂的特性,利于水體的快速入滲,使土體結構遭受破壞?;潞缶壠麦w上有新農(nóng)村排水渠10余條,部分水渠基礎已沉降,是降水快速入滲的較好通道。下部滑坡堆積物結構疏松,滲透性較強,易形成滑動面。
2.2.3 水文地質(zhì)條件
降水入滲也是滑坡形成的因素之一?;禄瑒忧半]南各地出現(xiàn)大暴雨,雨水下滲,形成一定厚度的軟弱帶。
2.2.4 地震作用
2017年8月8 日晚上9 點19分,距武都區(qū)柏林鎮(zhèn)浩家溝村114km處的四川省阿壩州九寨溝縣發(fā)生7.0級地震,浩家溝村震感強烈。強烈的地震使滑坡所在斜坡巖土體結構遭到破壞。
2.2.5 人類工程活動
勘查區(qū)內(nèi)的人類工程活動主要表現(xiàn)在:當?shù)卮迕駷榱吮阌谲囕v來往,在滑坡所處坡體一帶修建了鄉(xiāng)村道路,來往的重載車輛對坡體起到加載和震動的作用;村民并在滑坡后緣建設了新農(nóng)村,在坡頂加載,這就促使斜坡體的穩(wěn)定性變差;道路修建和坡頂居民建房由于排水工程未做好,因此生活污水以及降雨都滲入了坡體,地表水沖刷坡肩以及坡面,在強降雨和地震等因素的作用下,高陡的臨空面極易失穩(wěn)。
在滑坡穩(wěn)定性定性分析的基礎上,根據(jù)邊坡地質(zhì)結構、滑坡類型和可能的破壞形式,選取相應的計算方法和合理的計算參數(shù)。滑坡體的滑動面由若干平面組成,在主軸面上成折線,采用折線滑動法進行計算。
計算時采用“理正巖土計算軟件5.11版”簡單土層斜坡穩(wěn)定計算方法,利用瑞典條分法采取自動搜索最危險滑裂面的方法。
浩家溝滑坡的有關參數(shù)主要依據(jù)有關試驗數(shù)據(jù),計算所選用的參數(shù)如表1。
依據(jù)《滑坡防治工程設計與施工技術規(guī)范》(DZ/T0219-2006),按以下三種工況進行計算:
工況1—自重工況;工況2—自重+地震;工況3—自重+暴雨。
表1 計算參數(shù)選取一覽表
浩家溝H1、H1-1、H1-2滑坡各個剖面穩(wěn)定性計算過程、參數(shù)取值及計算結果見表2。
表2 浩家溝滑坡穩(wěn)定性計算結果表
根據(jù)浩家溝滑坡穩(wěn)定性計算結果與穩(wěn)定性評價標準,H1在自重狀態(tài)下處于穩(wěn)定狀態(tài);在暴雨狀態(tài)下和地震狀態(tài)下處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。H1-1與H1-2在自重狀態(tài)、暴雨狀態(tài)下和地震狀態(tài)下均處于不穩(wěn)定狀態(tài)。建議對勘查區(qū)邊坡進行綜合治理,盡快消除地質(zhì)災害危害。