南江县翁家湾滑坡基本特征分析及稳定性计算研究

(整期优先)网络出版时间:2024-06-03
/ 2

南江县翁家湾滑坡基本特征分析及稳定性计算研究

卢遥

(四川省地质矿产勘查开发局川西北地质队,四川 绵阳 621000)

:基于南江县翁家湾滑坡变形破坏特征、坡体结构及物质组成、水文地质特征,采用圆弧滑动面条分法进行稳定性计算,研究发现滑坡在天然条件下基本稳定,在暴雨条件下变为欠稳定状态,该研究结果可为翁家湾滑坡的防治工作提供重要依据。

关键:翁家湾滑坡;稳定性计算;基本特征;变形破坏

中图分类号:TD74 文献标识码:A

1工程概况

南江县翁家湾滑坡位于仁和镇仁和村2社,该滑坡后缘十分明显,分布有多条拉张裂缝,由于侧缘目前裂缝较少发育,因此两侧缘主要通过地形地貌及后缘裂缝的延展方向延伸推测;滑坡体前缘前期坡体滑塌处剪出口为界。

滑坡主滑方向39°,滑坡长约54.0m,宽约86.0m,厚5.0m~10.7m,平均厚8.0m,面积约4644m2,方量约为3.7×104m3,归属于小型浅层土质滑坡。该滑坡主要威胁公路过往车辆、行人及斜坡上、下方10户32人的生命财产安全。近期,受强降雨影响翁家湾滑坡体前缘发生局部溜滑,滑坡后缘分布有拉张裂缝。该滑坡体目前处于稳定状态,但随着时间的推移该滑坡体变形可能会加剧,进而造成更大的经济损失和社会影响。因此对翁家湾滑坡基本特征进行分析,对滑坡稳定性进行计算与评价,为地质灾害进行治理提供依据。

2滑坡基本特征分析

2.1滑坡变形破坏特征

翁家湾滑坡位于斜坡中部,后缘由干砌块石支护但稳定性差,出现多条拉张裂缝,主变形集中在后缘,形成期间裂缝影响居民房屋。雨季水入渗导致土体饱水,降低抗剪强度,增加下滑力,加剧滑坡。滑坡为小型浅层土质,前缘陡缓交界,主体由块石土组成,未见显著变形。这些特征指向滑坡后缘的不稳定性和雨季对滑坡稳定性的负面影响,需重点监测和加固后缘及排水措施以防进一步变形。

2.2滑坡坡体结构及物质组成

滑坡剖面形态均呈折线形,滑体堆积厚度较大,厚度在5~10.7m。滑坡主要以第四系全新统残坡积的含粉质黏土块石土组成,结构较松散,下覆为侏罗系上统蓬莱镇组的泥岩、砂岩。

2.3 滑坡的水文地质特征

翁家湾滑坡处于斜坡中下部,地下水补给主要为大气降雨和斜坡体地表水体,滑体为含粉质黏土块石土,渗透系数大,坡体充填的粉质黏土较多部位为的相对隔水层,就形成了新的饱水层。因此地下水类型主要为土中孔隙水,降低滑坡的物理力学性质,加剧滑坡滑动的可能性。

3滑坡稳定性计算与评价

3.1 滑坡变形宏观分析和破坏模式分析

在天然状况下,该滑坡体处于基本稳定状态;在持续降雨状况下,滑坡处于欠稳定状态。经钻探施工显示,该滑坡滑带位于第四系全新统残坡积层中,后缘拉张裂缝较多,结合地形和基岩出露,因此主要考虑采用传递系数法进行计算。

3.2滑坡的稳定性计算与评价

3.2.1 计算模型

采用圆弧滑动面条分法进行稳定性和推力计算,选取1-1´~3-3´剖面进行滑坡的稳定性计算。

将稳定性划分为四级:稳定系数Fs>安全系数为稳定,安全系数≥Fs>1.05为基本稳定,1.05≥Fs>1.0为欠稳定,Fs<1.0为不稳定。本次计算考虑天然和暴雨工况。

本次计算模型以全部剖面为计算剖面,分别对其进行稳定性计算,每条计算剖面按灾害体的变形破坏的范围、剪出口的位置进行计算。

3.2.2 计算参数的确定

1)充分分析和利用试验成果,统计滑带抗剪强度参数的算术平均值、方差、变异系数、最大值、最小值及标准值等,参数选用时应充分考虑各样品及试验结果的代表性。

2)选用参数时充分结合野外地质调查和工程编录情况,根据调查和工程揭露的滑带性状,类比代表性的样品分析结果拟定试算参数,对已经发生滑坡地段取残值。

3)参数的选用中要充分考虑滑坡区岩土体物理力学性质的变化,由于滑带土以粉质黏土为主,因此选择滑带土抗剪强度参数时,通常内聚力较小,而内摩擦角则相对较大。

计算参数取值主要在土工试验数据统计结果基础上,根据工程区内地质环境条件、坡体变形破坏特征,结合反演结果综合确定。

3.2.3 计算过程

3.2.3.1 室内试验值

1)滑体重度及抗剪强度滑体天然重度、饱和重度采用经验类比以及综合确定,具体取值:天然重度为20.0KN/m3,饱和重度为21.0KN/m3。在天然状态下坡体土重度采用天然重度,暴雨条件下采用饱和重度。

2)滑带土抗剪强度。根据室内试验,同时考虑质粘土且含有大量碎石,内摩擦角和内聚力均偏高,根据经验,滑带土综合抗剪强度指标C=19.2kPa,φ=25.6°;饱和残剪内摩擦角内聚力C值15.6kPa,φ值21.3°。

3.2.3.2 反演法

由于斜坡发生溜滑,具备反演条件,采用反演方式计算滑坡滑动面的抗剪强度C、φ值,以求解最符合滑坡现状抗剪强度C、φ值。本次土质边坡反演计算模型选取典型剖面为进行反演计算。根据现场调查结果,假定滑坡在天然与暴雨工况下的稳定系数,得到反演结果数据。

结合试验值、工程类比等多种方式比较,再加上以往勘查经验,翁家湾滑坡稳定性计算参数综合取值如下。滑带土滑体内部粘聚力

C天然、饱和分别为17.0、13.0kPa, 内摩擦角φ天然、饱和分别为21.0、19.0°;滑带土重度γ天然、饱和分别为20.0、21.0kN/m3

其它荷载,坡面超载:由于坡面的荷载主要为3层建筑物荷载,本次考虑20kpa,坡体施加的人群荷载较小,可忽略不计。 水压力:由于该点汇水面积较大,基覆界面以及强风化基岩之间缝隙较大,水流很容易之间渗入层面,因此需考虑动水压力。

3.3计算结果

根据上述确定的计算参数对各剖面进行整体稳定性和剩余下滑力计算,计算参数及稳定性性系数,滑坡稳定性系数和剩余下滑力计算成果如表1。

4.2-7滑坡稳定性计算结果

剖面编号

估算工况

安全系数

稳定状态

稳定性系数

1-1'剖面(整体)

天然

1.10

稳定

1.490

暴雨

1.05

稳定

1.255

1-1'剖面(潜在滑面1)

天然

1.10

稳定

1.225

暴雨

1.05

欠稳定

1.027

1-1'剖面(潜在滑面2)

天然

1.10

稳定

1.164

暴雨

1.05

欠稳定

1.019

2-2'剖面(整体)

天然

1.10

稳定

1.553

暴雨

1.05

稳定

1.318

2-2'剖面(潜在滑面1)

天然

1.10

稳定

1.248

暴雨

1.05

欠稳定

1.008

2-2'剖面(潜在滑面2)

天然

1.10

稳定

1.142

暴雨

1.05

欠稳定

1.018

3-3'剖面

天然

1.10

稳定

1.239

暴雨

1.05

欠稳定

1.039

3.4滑坡稳定性评价

该滑坡体在天然工况下处于稳定状态;在暴雨工况下处于欠稳定状态。目前该滑坡后缘部分变形剧烈,前缘和两侧缘变形迹象较少,因此治理工程应着重针对保护对象设置,剩余下滑力计算位置为滑坡后缘位置。

以上分析和计算结果,与现场调查结果基本吻合。

4结语

对南江县翁家湾滑坡基本特征分析及稳定性计算,探讨了该滑坡形成机制、稳定性状态以及潜在的威胁。结果表明,在正常气候条件下滑坡处于基本稳定状态;在强降雨等不利气象条件影响下,稳定性降低,处于欠稳定状态,需要采取相应的防治措施。因此,建议加强对该地区降雨情况的监测,及时采取排水、降低地下水位等措施,减少降雨对滑坡稳定性的不利影响。同时,对于滑坡后缘部分的加固和保护措施也应得到重视,以保障人民生命财产的安全。

参考文献

[1]韩丽娜.花江镇蚂蝗沟滑坡基本特征及稳定性分析[J].技术与市场,2017,24(08):67-69+72.

[2]王启国,井增虎,陈连军等.青石梁近坝滑坡基本特征与稳定性分析[J].世界地质,2016,35(03):894-901.