南寧市泥巖與泥質(zhì)粉砂巖互層地區(qū)某滑坡特征及防治措施pdf

1、第27卷第5期Vol.27 No.5,201 3年10月MINERAL RESOURCES AND GEOLOGYOct.201 3南寧市泥巖與泥質(zhì)粉砂巖互層地區(qū) 某滑坡特征及防治措施彭庭國(桂林礦產(chǎn)地質(zhì)研究院工程勘察院,廣西桂林 541004)摘 要:經(jīng)過勘查和地質(zhì)調(diào)查,該滑坡地處由泥巖與泥質(zhì)粉砂巖組成的山坡,屬典型的膨脹巖邊坡問題。 通過分析滑坡特征,對(duì)滑坡進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算,提出了抗滑樁+錨桿+網(wǎng)格梁的綜合防治措施。關(guān)鍵詞:滑坡特征;互層;穩(wěn)定性分析;防治措施中圖分類號(hào):P642 .13 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1001 -5 6 63(201 3)05 -042 1 -030前言本滑坡位

2、于南寧市青秀區(qū),地處南寧盆地東南緣,邕江北岸的高階地區(qū),滑坡前后緣相對(duì)高差約 35 m,滑坡南北寬約 1 60m,東西斜長約 80m,面積約1 2800m2 ,體積約為 7 .04 × 104 m3 ,滑體成分主要為 粉質(zhì)粘土、全風(fēng)化泥巖,屬小型推移式滑坡。該滑坡于 20 世紀(jì) 90 年代初次發(fā)生滑動(dòng),造成山 體開裂,后緣地面下沉 0 .50 1 .00m,但并未引發(fā)大 規(guī)模的滑移。2010 年 4 月施工單位對(duì)該段邊坡進(jìn)行路塹開挖后,恰逢南寧市遭遇特大暴雨,日降雨量達(dá) 3 10mm,受暴雨影響,該滑坡再次發(fā)生變形跡象,滑 體上產(chǎn)生多處裂縫,滑坡后緣地面再次下沉 1 .00 1 .5

3、0m。工程地質(zhì)條件.1 地層巖性與巖土工程特征滑坡區(qū)經(jīng)鉆探及探井、探槽揭露的地層主要有第四系全新統(tǒng)(Qh )、第四系坡殘積層(Q4el )及第三系南 湖組(E3 n)。第四系全新統(tǒng)(Qh )為種植土,褐色、褐紅,稍濕, 結(jié)構(gòu)松散,含有植物根莖,為山坡林地表土。第四系坡殘積層(Q4el )為粉質(zhì)粘土,磚紅色,結(jié)構(gòu)松散,稍濕狀態(tài),硬塑狀,含少量礫石,礫徑 3 20mm,礫石含量約 3% 5 %,礫石成分以青灰色石英砂巖為主。該層分布于第四系種植土層之下,厚度0 .601 .60m。第三系南湖組(E3 n )主要為泥巖和泥質(zhì)粉砂巖, 中厚層狀,風(fēng)化強(qiáng)烈,全強(qiáng)風(fēng)化層厚度約 4.0 7 .0m。巖性特征

4、有 全風(fēng)化泥巖:褐紅色、褐黃色、 灰白色,泥質(zhì)結(jié)構(gòu),中厚層狀構(gòu)造,全風(fēng)化呈可塑狀, 粘性強(qiáng),手捏粘手,局部含有鈣和鐵錳質(zhì)結(jié)核,該層為 極軟巖,具中等脹縮性。 全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖:褐黃 色、褐紅色,巖體已基本風(fēng)化成土,但原巖結(jié)構(gòu)清晰, 巖芯呈砂土狀、土柱狀,遇水易軟化、崩解,局部夾有 少量的未完全風(fēng)化的強(qiáng)風(fēng)化硬塊。 強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉 砂巖:褐紅色、褐黃色,巖石風(fēng)化節(jié)理、裂隙發(fā)育,遇水 易軟化,巖體風(fēng)化不均勻,局部夾有弱風(fēng)化硬塊,且局 部夾有強(qiáng)風(fēng)化泥巖透鏡體,整個(gè)場(chǎng)地均有分布,各孔 均鉆至此層,未揭穿。 強(qiáng)風(fēng)化泥巖:褐紅色、灰白 色,巖石風(fēng)化不均勻,節(jié)理、裂隙發(fā)育,遇水易軟化,巖體呈透鏡體出現(xiàn),夾在強(qiáng)風(fēng)

5、化泥質(zhì)粉砂巖中。1 .2 水文地質(zhì)條件滑坡內(nèi)的地下水按其含水介質(zhì)的不同劃分為第 四系松散巖類孔隙水和基巖孔隙裂隙水兩種類型。 其中第四系松散巖類孔隙水主要賦存于殘積層粉質(zhì) 粘土孔隙中,為上層滯水,鉆探揭露水位埋深 0 .60 收稿日期:201 3 -05 -01 作者簡介:彭庭國(1 9 7 6 -),男,湖南常德人,助理工程師,現(xiàn)主要從事工程地質(zhì)勘察、地基處理、設(shè)計(jì)、施工等。42 14.80m;上層滯水沿土層裂隙、滑帶裂隙滲流,并于坡 腳和陡坎處排泄,呈線狀滲出排泄于地表。地下水接 受大氣降水補(bǔ)給,大氣降水通過地面裂縫和松散堆積 層的孔隙滲入地下的粉質(zhì)粘土的空隙中。 因此補(bǔ)給 逕流條件相對(duì)較

6、好,其流量受季節(jié)性影響變化較大。 基巖裂隙水主要賦存于第三系泥巖孔隙裂隙中,由于 巖石孔隙裂隙為泥質(zhì)填充,連通性差,含水層富水性弱;埋深一般較深,水量貧乏,本次鉆探未揭露此層地 下水。2滑坡基本特征及成因分析2 .1 滑坡基本特征2 .1.1 滑體特征滑體成分主要為粉質(zhì)粘土、全風(fēng)化泥巖,紅褐、灰 褐色,稍濕到飽和,結(jié)構(gòu)松散,各向異性發(fā)育,高壓縮性。粉質(zhì)粘土、全風(fēng)化泥巖場(chǎng)地內(nèi)均有分布,坡體頂 部較厚,約 4.07 .5m,前緣處較薄,約 1 .5 3m,平均厚度約 5 .5m。 2 .1.2 滑帶特征根據(jù)勘查工程揭示,斜坡變形滑帶(面)位于全風(fēng) 化泥巖與強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖接觸面,滑坡滑帶(面)受

7、基原始地形控制較明顯,滑帶為分布在滑體底部的可塑狀全風(fēng)化泥巖,褐黃色、褐紅色、灰白色,濕,厚度一 般 1020cm?；瑤潦軘D壓變形跡象不太明顯,說 明滑坡尚處于蠕滑變形階段,局部滑動(dòng)帶已經(jīng)形成,但尚未形成連貫的滑帶。2 .1.3 滑床特征滑床為強(qiáng)風(fēng)化泥巖及強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖(E3 n ), 以強(qiáng)風(fēng)化泥巖為主,局部地段含煤矸石夾層。從橫向 看,滑床形態(tài)較為平坦,略有起伏;縱向上滑床形態(tài)呈近似折線形,與地表形態(tài)稍相似,總體上看受基巖面 及原始地形控制明顯,滑床面傾角為:后緣 2 1°48°,中部 1 8°3 1°,前緣 3°8°。 2 .

8、2 滑坡成因分析該滑坡是多種因素共同作用的結(jié)果,與地層巖性、地形地貌、人類工程活動(dòng)、降雨等因素有密切的聯(lián) 系。2 .2.1 地質(zhì)環(huán)境因素(1)粉質(zhì)粘土及全風(fēng)化層的粉砂質(zhì)泥巖和泥巖為 滑坡的形成提供了物質(zhì)基礎(chǔ)?？辈楣こ探沂?滑體土 平均厚度約 5 .5m,土體裂隙發(fā)育、抗剪強(qiáng)度低,為滑 坡的形成提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。(2)下伏泥巖面以及第四系坡殘積層傾向與斜坡42 2坡向基本一致,為滑坡形成提供了臨空面。(3)滑床為相對(duì)不透水的粉砂質(zhì)泥巖及泥巖,地 表水及土體的孔隙水下滲至強(qiáng)風(fēng)化基巖面,使全風(fēng)化 層底部的土體處于飽水狀態(tài),其抗剪強(qiáng)度降低,是滑 坡形成的重要條件。(4)降雨及地表水入滲使滑體土重度增大,

9、滑帶土抗剪強(qiáng)度降低,促使該滑坡發(fā)生變形。2 .2.2 誘發(fā)變形因素(1)降雨作用 滑坡區(qū)暴雨或持續(xù)降雨不僅形成 暫時(shí)性水流沖刷坡面,加速風(fēng)化巖石的剝蝕,而且更 主要的是雨水入滲使滑體內(nèi)土體飽和程度增大,滑帶 土抗剪強(qiáng)度降低,自重力增大,抗滑力減小,引起斜坡 土體沿軟弱面滑移變形破壞,是滑坡發(fā)生變形的主要 原因之一。(2)人類工程活動(dòng) 不合理的路塹邊坡卸載是導(dǎo) 致滑坡發(fā)生的最主要人為因素。 邊坡 6 .0 8 .0m, 路塹邊坡在開挖前已經(jīng)產(chǎn)生滑動(dòng),邊坡開挖后,使邊 坡形成 6 .08 .0m 的臨空界面,打破了邊坡的原有 平衡條件,從而引起邊坡失穩(wěn)。綜上所述,滑坡的變形受地形地貌、巖土結(jié)構(gòu)和

10、物質(zhì)組成等因素控制;而工程建設(shè)不合理坡腳開挖,降雨和地表水入滲等因素綜合作用引發(fā)了該滑坡的 變形。3滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)3 .1 滑坡穩(wěn)定性分析據(jù)目前的變形跡象,雖然滑坡尚未出現(xiàn)整體大規(guī) 模滑移,但是,從滑體變形特征和勘探工程揭露滑面 情況分析,滑帶已局部形成,且滑帶土強(qiáng)度較低,滑體 土質(zhì)呈可塑狀,滑坡體巖性以粉質(zhì)粘土、全風(fēng)化泥巖 為主,表層粉質(zhì)粘土結(jié)構(gòu)松散,降雨特別是暴雨時(shí)容 易造成雨水下滲,土容重增加,地下水位升高,滑體蠕 動(dòng)擠壓變形加大,將加劇滑帶土破壞和強(qiáng)度變小,下 滑推力增大,抗滑力減小,滑坡穩(wěn)定性降低較大,滑坡 將有可能產(chǎn)生整體失穩(wěn)下滑。因此,定性分析滑坡目 前處于欠穩(wěn)定至不穩(wěn)定狀態(tài)。3

11、 .2 滑坡穩(wěn)定性計(jì)算根據(jù)勘探工程揭示的滑坡巖土特征和折線形滑 面,按滑坡防治工程勘查規(guī)范(DB/T02 1 8 2006 )1 附錄 E 中的公式 E.9 ,對(duì)滑坡在自重+ 地下水及自重+地下水+暴雨工況下的穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算。3 .2.1 滑坡穩(wěn)定性計(jì)算參數(shù)滑坡計(jì)算參數(shù)見表 1 。表 1滑坡計(jì)算參數(shù)Table 1 Calculating parameters of landslip狀態(tài)滑體重度內(nèi)聚力C內(nèi)摩擦角( / 3 )()()kN mkPa°天然狀態(tài)1 9 .68.37 .620 .27.97 .1飽和狀態(tài)3 .2.2 滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)根據(jù)計(jì)算結(jié)果對(duì)滑坡穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)。滑坡穩(wěn)定狀態(tài)

12、的劃分,是根據(jù)滑坡防治工程勘查規(guī)范(DZ/T02 1 8 -2006 )1 表 1 2 ,按滑坡穩(wěn)定系數(shù)確定。 穩(wěn)定系數(shù) Fs 1 .15 為穩(wěn)定,1 .05 Fs <1 .1 5 為基本穩(wěn)定,1 .00 Fs < 1 .05 為欠穩(wěn)定,Fs < 1 .00 為不穩(wěn) 定。滑坡在自重+地下水工況下穩(wěn)定系數(shù) Fs 為 1 .101 .13 ,處于基本穩(wěn)定狀態(tài);在自重+ 地下水+ 暴雨 工況下穩(wěn)定系數(shù) Fs 為 1 .021 .04,處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。4滑坡防治措施4.1 排水工程水是誘發(fā)滑坡發(fā)生新變形的重要原因之一,治理 滑坡首先應(yīng)考慮治水問題,特別是暴雨期間常造成地 表水橫溢,沖

13、刷自然斜坡,誘發(fā)滑坡崩塌等地質(zhì)災(zāi)害, 因此,應(yīng)在滑坡區(qū)設(shè)置排水導(dǎo)流系統(tǒng)。在垂直于滑動(dòng) 方向上設(shè)置橫向截水溝,在順滑動(dòng)方向設(shè)置縱向?qū)Я?溝,排水溝應(yīng)注意防滲,同時(shí)截排水系統(tǒng)與公路排水 系統(tǒng)相結(jié)合。4.2 支擋工程根據(jù)滑坡特征,參照滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工 技術(shù)規(guī)范(DZ/T02 1 9 -2006 )1 ,對(duì)現(xiàn)有邊坡坡腳采 用懸臂式抗滑樁支檔,樁間設(shè)置擋土板,樁頂設(shè)置冠 梁,對(duì)坡面采用削坡卸載,并在坡面采用錨桿+ 網(wǎng)格梁支護(hù),網(wǎng)格梁中間采用植被防護(hù)。 錨桿間距采用 2 .00m,長 1 5 .0m。此方案既可以節(jié)省材料,又可以縮短工期,同時(shí)也為滑坡的工程治理節(jié)約了大量資 金。5結(jié)論本滑坡地處南寧盆

14、地東南緣,邕江北岸的高階地 區(qū),滑坡面積約 1 2800m2 ,體積約為 7 .04×104 m3 ,滑體成分主要為粉質(zhì)粘土、全風(fēng)化泥巖,潛在滑動(dòng)面位于全風(fēng)化層與強(qiáng)風(fēng)化層的交界面,屬小型推移式滑 坡?；略谧灾?地下水工況下穩(wěn)定系數(shù) Fs 為 1 .101 .13 ,處于基本穩(wěn)定狀態(tài);在自重+ 地下水+ 暴雨1 .021 .04,處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。若遇連續(xù)降雨或暴雨天氣,滑坡有可能整體下滑失 穩(wěn)。該結(jié)論可作為相關(guān)部門進(jìn)行滑坡的工程治理的 技術(shù)依據(jù)。參考文獻(xiàn):1 中華人民共和國國土資源部.滑坡防治工程勘查規(guī)范(DZ/ T02 1 8 -2006)M.中國標(biāo)準(zhǔn)出版社出版,2006 .2 中

15、華人民共和國國土資源部.滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī) 范(DZ/T02 1 9 -2006)M.中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2006 .Characteristics of a certain landslip in inter-bedded area of mudstone and argillaceous siltstone in Nanning and its control measuresPENG Ting-guo(Engineering Exploration Institute of China Nonferrous Metal Guilin Geology and Mining Co .,

16、Ltd.,Guilin 541004,Guangxi,China)Abstract:According to the prospecting and geological survey,this landslip is located at a slope comprising mudstone and argillaceous siltstone,and it has typical problems of swelling rock slope.After examining the properties and calculating the stability of this landslip,we propose a comprehensive control measures which include anti-slide pile,rock