某不稳定斜坡体变形破坏特征分析

2022-12-12

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。

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

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) .

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