某不稳定斜坡体变形破坏特征分析

某不稳定斜坡体变形破坏特征分析

摘要:某不稳定斜坡体位于丹棱县内。本文以该斜坡体为研究对象,分析了其变形破坏特征,对于掌握该斜坡变形破坏机制具有重要意义。

关键词:斜坡体变形破坏

该斜坡位于丹棱县内,本研究主要是调查、分析、研究不稳定斜坡区的自然条件、工程地质条件、水文地质条件、不稳定斜坡地变形及各种要素、不稳定斜坡的变形破坏发展历史,以及不稳定斜坡成因机制、性质和稳定性宏观定性的判断和评价。

1 研究区气象水文

地处四川盆地西南边缘,岷江以西、青衣江以东、总岗山脉南麓。丹棱属亚热带湿润区季风气候,其显著特征是:气候温和,四季常绿,具有冬暖、春旱、夏无酷暑,秋雨多,暴雨强度大,日照少等特点。年平均气温16.6℃,降水量1200.8mm。境内水流资源丰富,年径流量3.5亿m3;县内建有中小型水库61座,库流量4430万m3。区内河流分属岷山水系和青衣江水系,主要河道县境内长25.48km,流域面积174.84km2。

2 工程地质条件

根据区域资料及现场勘查不稳定斜坡所在地为丘陵～缓坡地貌区,高程489m～521m(相对高程),相对高差4m～32m。除南侧边坡大部分边坡坡度一般在45°～60°外,其它地段近直立。除西侧外,其余均被丘陵~缓坡地貌包围着。其中,南侧边坡较高,最大高差约20m,其它地段边坡一般为3m～12m。校外边坡基本呈台阶状,台阶高差约1m～5m。

场地出露的地层主要为白垩系灌口组的泥岩夹泥质角砾岩等,据全国地震区划图编制委员会编制的GB18306－2001《中国地震动参数区划图》国家标准第1号修改单(四川、甘肃、陕西部分地区地震动峰值加速度区划图),区域地震动峰值加速度为0.10g,相应的地震基本烈度为VII度,地震动反应谱特征周期为0.45s。

3 不稳定斜坡基本特征

现场勘查表明,除西侧外,其它各侧基本上被不稳定斜坡包围。不稳定斜坡发育在第四系残坡积地层和白垩系灌口组的泥岩中。斜坡下部为基岩,上部为残坡积层等,为岩土质混合边坡。坡体地形较陡,平均坡度在40°以上,最大达90°。不稳定斜坡体主要沿学校周围建筑物分布,距学校建筑物的最近距离为1m～3m,平面形态呈不规则“U”形或“圈椅状”。

不稳定斜坡体主要有两种破坏类型:滑塌和危岩体。其中,滑塌主

要分布在学校南侧的陡倾角斜坡的上,常以小型的土溜形式出现,高程在500m～512m之间,多为浅层(一般不超过2m)的近圆弧滑动;危岩体在学校周围的陡边坡或近直立边坡上均有分布,主要分布在小学南侧边坡上,高程在494m～512m之间。常以小型的楔形体、条状或近砖形块体塌落形式出现。这两种类型的破坏规模均较小,且主要分布的坡体的中上部。

无论是第四系的残坡积层或者是白垩系灌口组的泥岩,岩性均相对较差,在自身重力、风化卸荷、降雨及地震等的作用下,发生失稳的可能性较大,且由于学校是人口密集的地方,任何一处边坡的失稳,均有危及到学校教职员工的生命和财产的安全。

组成滑塌体的物质主要为泥岩的第四系残坡积物,多以粘土形式出现,混少量(一般3%～5%)碎石,个别较多,达10%～20%,多呈紫红色或砖红色,勘查期多为硬塑状。滑塌体主要分布在学校南侧陡坡体的上部,厚度较不均匀,一般为0.80m～1.50m厚,因此,其破坏也多为浅表部的。

残坡积层相对较为松散,易于雨水下渗,其渗透性较好。(1)滑床特征:滑塌体底部滑塌床多以白垩系灌口组的强风化泥岩为主,后缘为第四系残坡积层。底部滑塌床的倾角一般在10°～50°之间,后缘多在70°以上。其中,底部滑塌床的岩层近水平略有反倾,岩体节理裂隙较发育,由于被第四系(粉质)粘土充填,因此,岩体的渗透性相对较弱。后缘滑床为第四系残坡积层,以紫红色的粉质粘土为主,含极少量碎石,土体

固结时间较短,结构相对较为松散,因此,土体的渗透性相对较强。(2)滑动带(面)特征:发生滑塌体段的边坡一般较陡,且分布在坡体的中上部,其剖面形态呈近圆弧形。根据槽探和现场发生过滑塌体的边坡地段可知,底部滑带多沿基覆界面发生,而切割白垩系灌口组的强风化泥岩的可能性较小。沿基覆界面的滑带其岩性为第四系的粉质粘土,其埋深一般0.80m～1.50m。倾角一般在10°～50°之间;后缘滑动带为第四系残坡积层的粉质粘土,倾角多在70°以上,埋深一般不超过1.50m。

组成危岩体的物质主要为白垩系灌口组薄层～中厚层的泥岩,组成该段边坡的泥岩多以强风化为主,仅有极少量的全风化卸荷。在学校南侧老幼儿园、北侧新幼儿园、东南侧厕所的后侧及操场东侧,边坡近直立或直立,高度一般3m～8m。由于组成坡体的岩层整体为薄层结构,岩层近水平,略有反倾,岩性较差,边坡坡度较陡,垂直节理或卸荷裂隙较为发育,且被近南北向和近东西的两组陡倾节理切割,因此,危岩体多以块体形式破坏,规模较小,体积一般都在几十厘米至五米之间。危岩体的剖面形态多呈近直线型或“L”型。危岩体底部主要受软弱夹层或层面控制,侧面和后缘主要受近东西与南北向的两组陡倾(近垂直)节理控制。后缘多沿陡倾结构面发生,倾角多在70°以上。滑动带与崩塌体多呈硬性结构面(岩性多为紫红色薄层～中厚层的强风化泥岩)接触,局部充填第四系的粘土或表面有锈染现象等。

4 不稳定斜坡体变形破坏特征

组成不稳定斜坡体的岩性为泥岩和第四系残坡积层。斜坡为陡直边坡,高度变化较大,且不同地段节理发育程度不同,因此,在学校周围的斜坡发生变形破坏的程度也不同。

在学校东侧和北侧,边坡高度相对较低,因此,斜坡变形也较小,且多以块体(崩塌体)破坏形式出现,一般裂缝宽度小于1cm,最大达5cm。

南侧斜坡高度相对较高,最高达20m,坡体上部第四系覆盖层物理力学性质相对较差,且坡度较陡、下伏有软弱夹层等,容易发生拉裂变形和滑塌等,因此,该侧不稳定斜坡体的变形也较为强烈,其最大拉裂缝长度约100m,最大宽度达2cm以上。值得说明的是,在老幼儿园后侧的南侧边坡,为高约4m～7m的垂直边坡,该段坡体的基岩中节理较发育,形成了多个潜在小崩塌体(危岩体)。

5 结语及建议

本文以该不稳定斜坡体为研究对象,分析了其变形破坏特征,对于掌握该斜坡的变形破坏机制具有重要意义。

参考文献

[1] 高晓辉,彭建兵,杨天亮,等.西合高速公路采空区稳定性评价及其治理方案[J].地球与环境,2005(3).

[2] 杨军,郭纯青.梧州市意园冲滑坡变形破坏模式分析与稳定性评价[J].水土保持通报,2006(6).