四川大英县盛水村滑坡成因分析及稳定性评价

四川大英县盛水村滑坡成因分析及稳定性评价

0小型滑坡—前言盛水村的斜坡位于四川省东部的大英县通仙市。坐标为东10514.510，西北303812.6。滑坡体纵长约90m,宽约140～170m,土层厚度2.4～5.8m,滑体体积约40000m3,属小型滑坡,如图1所示。滑坡主要变形表现为后缘产生多级拉裂、错落,前缘发生蠕滑、坍塌。一旦滑坡继续产生大规模失稳,将严重威胁前缘24户约95名居民的生命和财产安全。因此对该滑坡进行切实可行、合理有效地防治措施已刻不容缓,而进行成因分析及稳定性评价是合理制订防治措施的前提。1上覆土层、下伏基岩、地下水滑坡区位于四川盆地中部丘陵地区,为四川盆地典型的构造剥蚀丘陵地貌。勘查结果表明:滑坡区内地层结构简单,区内无断裂构造,岩层较完整。上覆土层为第四系粉质黏土夹碎块石,主要由残坡积粉质黏土组成,含少量的砂岩、泥岩块石。下伏基岩为侏罗系上统蓬莱镇组砂、泥岩。滑坡区地下水贫乏,主要为第四系松散层孔隙水和基岩裂隙水,主要受大气降雨渗入补给,渗流排泄。滑坡区属坡地台阶状地貌,陡缓相间,坡面上呈折线形,滑坡后缘为缓坡与陡坎的结合部位,出露巨厚层砂岩陡壁,其上为较大面积的缓倾台地,其下为滑体中部宽缓平台。2山坡特征2.1粉质黏土滑体该滑坡为浅层粉质黏土夹碎块石沿基覆界面的顺层滑动,滑体主要为第四系残坡积层的粉质黏土夹碎块石,结构松散,孔隙度较高。据钻探资料表明,滑体土厚度约1.5～5m,后缘及中部较厚,前缘变薄。滑床为下伏基岩,岩性为泥岩,岩体呈强风化—中风化状态:强风化层厚1～2.5m,节理裂隙发育;中风化层岩体较完整,强度较高。2.2经过一个周的持续降雨主要变形现象盛水村滑坡最初于2009年7月暴雨期间发生变形,经过一个周的持续降雨主要变形迹象为后缘出现拉裂缝及错落变形,前缘经过长期的暴露及雨水作用,受到后部滑体推移向临空方向发生滑移,前缘出现局部坍塌。3滑动成因分析根据地质等资料分析,该滑坡的形成因素主要有地形条件、坡体结构、大气降水、人类工程活动4个方面。3.1地表水空间滑坡区属于低山丘陵剥蚀地貌,在长期的内外地质营力作用下,坡面呈陡缓相间的台阶状地形。滑坡体后缘为巨厚层砂岩陡壁,陡壁上部为一宽缓平台,有较大的汇水面积,降雨发生时,坡体上部的地表水沿陡壁下渗,为降雨汇集及地表水运移提供了有利地形。中段为宽缓的侵蚀台地,呈圈椅状,坡面相对低凹,不利于地表水的及时排泄,为滑坡体提供了有利的集水空间。前缘为居民切坡筑房形成的垂直临空面,为滑坡失稳提供了有利的临空条件。3.2地表滑动带的特征滑坡体坡体结构分上、下两段。坡体上部为残坡积粉质黏土夹碎块石,由砂岩及泥岩风化形成,结构松软,孔隙度大,泥质含量高、强度低,遇水易软化,压缩量大,易变形解体,构成滑坡的滑体物质。坡体下段为强风化泥岩,含水云母、伊利石等黏土矿物,遇水易软化及泥化,且透水性相对较差,为隔水层,暴雨及久雨条件下,地表水沿第四系土体下渗,顺基岩顶面流动,使土岩接触面被软化、泥化,构成滑动带。这些都表明该滑坡的坡体岩性结构是滑坡形成的主要内在条件。3.3滑坡的高频时间滑坡所在区降雨量大,年平均降雨量达993mm,且主要集中在5月—9月,是发生滑坡的高频时期。大气降水顺坡面入渗,进入松散土层,降低土层强度,增加土体荷载,同时在孔隙中形成孔隙水压力,加剧土层的变形和破坏,降雨成为滑坡最主要的诱导因素。3.4脚对滑坡扰动滑坡区内主要的人类活动为修筑房屋、耕地等。前缘筑房开挖坡脚对滑坡扰动较大,形成了有利的临空条件,并使边坡前缘失去支撑。耕地生产等人类活动破坏植被,致使雨水渗透作用加强,这些活动均对斜坡体的稳定性有负面影响,加剧了滑坡的不稳定性。4稳定性计算结果根据土质斜坡坡面特征,本文采用极限平衡分析传递系数法,对所研究滑坡进行了稳定性计算分析。根据该滑坡的岩土体类型特征及坡面形态特征,分别对勘查工程布置的2条纵坡面1—1′、2—2′剖面进行稳定性分析和推力计算。滑体参数的选取是在现场取样试验结果的基础上,根据实践经验类比、反演后得到如下推荐参数(表1)。计算工况主要考虑到滑体为浅层土体,降雨是其最重要的影响因素,因此,在稳定性计算中只考虑:(1)天然状态(自重);(2)暴雨(饱和+自重)。稳定性计算结果如表2所示。对滑坡进行稳定性分析评价。将稳定性分为4级:稳定性系数Fs>1.15为稳定,1.15≥Fs>1.05为基本稳定,1.05≥Fs>1.0或1.05±0.005为欠稳定,Fs<1.0为不稳定。计算结果表明:在天然状态下,滑坡稳定性系数(Fs)为1.601～1.773,表明滑坡在天然状态下处于稳定状态;在暴雨工况下,稳定性系数(Fs)为1.008～1.022,处于欠稳定状态,剩余下滑力(P)为(22.16～60.50)kN/m,当前计算结果与实际宏观变形表现较为吻合,较好地解释了滑坡在暴雨期间后缘出现多级拉裂,前缘产生局部滑动、坍塌的原因。5截排水系统通过上述分析,该滑坡为上部浅层土体沿基覆界面滑动的土质滑坡,天然状态下稳定性较好,但暴雨工况下处于欠稳定状态,强降雨是滑坡的主要诱发因素。因此,针对此类滑坡应该遵循治坡先治水的防治思路,可在后缘及中部低凹处设置截排水沟,利于地表水的及时排出。此外,由于滑坡前缘居民的切坡筑房,开挖坡脚过大,覆盖层易滑动剪出造成局部坍塌,可在前缘适当位置设置支挡工程进行防护。6滑坡失稳原因分析所研究滑坡为一沿基覆界面滑动的土质滑坡,滑体主要为第四系粉质黏土夹碎块石,结构松散,工程力学性质较差。滑坡失稳是地形条件、坡体结构、降