巖土體斜坡穩(wěn)定性分析

1、巖土體斜坡穩(wěn)定性分析馮俊錄摘要：本文據(jù)醪糟坪斜坡變形破壞特點(diǎn)對(duì)巖土體的巖性、結(jié)構(gòu)、地質(zhì)構(gòu)造、地表水及測(cè)試結(jié) 果等進(jìn)行綜合分析，認(rèn)為該斜坡是潛伏不穩(wěn)定斜坡，通過整治治理工程，效果良好。關(guān)鍵詞：醪糟坪大滑坡；斜坡變形破壞；影響因素隨著我國(guó)建設(shè)發(fā)展的需要，工礦企業(yè)擴(kuò)建以及相應(yīng)的市政建設(shè)，大面積開挖建筑場(chǎng)地， 切割斜坡或邊坡。應(yīng)研究巖土體的斜坡或邊坡的穩(wěn)定性，斜坡或邊坡可靠性研究，必須與經(jīng) 濟(jì)效益相結(jié)合，不同的工程項(xiàng)目對(duì)斜坡或邊坡安全度的要求各有不同。有的工程由于缺乏工程地質(zhì)資料，在工程施工過程中及使用中發(fā)生斜坡變形及蠕滑甚至 滑坡；有的則巖土體斜坡結(jié)構(gòu)良好。若不加區(qū)別盲目對(duì)斜坡或邊坡采取加固支擋措施

2、，會(huì)給 人力、財(cái)力造成大量的浪費(fèi)。1影響巖土體斜坡穩(wěn)定性因素影響斜坡的穩(wěn)定性因素可分兩類：斜坡的地質(zhì)背景因素； 人類活動(dòng)和天然動(dòng)力因素，其基本特征可用方框圖表示（圖1）。地形地貌地質(zhì)背景斜坡的變毋影詞斜坡穩(wěn)-貴因素甕一坡,腳開挖.人工爆破巖土結(jié)枸天然地震太氣降水地應(yīng)力場(chǎng)地下水作用斜坡的破壞機(jī)制.人工堆枳圖1斜坡穩(wěn)定性影響因素1.1地形地貌北碚醪糟坪大滑坡勘查區(qū)地形明顯受地質(zhì)構(gòu)造、巖性、河流切割等控制，上部為觀音峽背 斜條形低山陡坡，中下部為紅層丘陵波狀起伏的中緩坡。醪糟坪山頂海撥高程54614 m ,江 面為17810皿，相對(duì)高差36814m。上至下部為波狀起伏的中緩坡，坡角1030。1. 2

3、水文地質(zhì)與氣候大氣降水和生活生產(chǎn)用水影響地下水水位的變化，雨季地下水水位上升，水量增大,動(dòng)水壓 力增大，旱季地下水位下降，水量減少。地表水與地下水的變化直接影響斜坡的穩(wěn)定狀態(tài)。北碚城區(qū)氣候?qū)僦衼啛釒Ъ撅L(fēng)類型，年溫差小，日照充沛，四季分明。雨季510月，降雨量 占全年的80%以上,68月暴雨量要占全年的一半，年降雨量為10001400mm，日降雨量最 大可達(dá)1921320316mm，降雨集中,地表徑流突增，經(jīng)常因水的沖刷而影響斜坡穩(wěn)定。人們生 產(chǎn)和生活排水不當(dāng)，長(zhǎng)期使地表水入滲，人為地形成富水帶，也給斜坡造成失穩(wěn)隱患。1.3巖土體結(jié)構(gòu)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使巖體褶皺破碎，是直接影響斜坡穩(wěn)定的因素之一，巖土體軟

4、弱面的物質(zhì)成份 是影響斜坡穩(wěn)定的重要因素。1.3.1巖層特性勘查區(qū)地層出露不全，基巖由三疊系上統(tǒng)侏羅系中下統(tǒng)的砂巖、泥巖、灰?guī)r組成，分布面 積約占15%，泥巖極易風(fēng)化形成軟弱結(jié)構(gòu)面。區(qū)內(nèi)大片第四系松散堆積層覆蓋 分布面積占 85%,特別是殘坡積層、殘積層分布于變形體之下的泥巖頂界，含水量高，呈可塑狀態(tài)至軟 塑狀態(tài)。1.3.2結(jié)構(gòu)特征勘查區(qū)位于華瑩山脊?fàn)铖薨櫀|南段的觀音峽背斜西翼，背斜褶皺緊湊狹窄。地層陡立或倒 轉(zhuǎn)的扭折部位，節(jié)理裂隙發(fā)育。從下沙溪廟組(J2xs)至須家河組第四段(T3xj4)的地層，產(chǎn) 狀為305310/7085。倒轉(zhuǎn)地層在本區(qū)的東面(T3xj 5)與(T3xj6)地層中呈13

5、5 138/4070 ,而傾向130140、傾角1416的緩傾裂隙發(fā)育在陡立的巖層中，并 傾向坡外，成為崩滑體的控制性軟弱結(jié)構(gòu)面，又因風(fēng)化強(qiáng)烈，遇水軟化，因此軟弱結(jié)構(gòu)面嚴(yán) 重影響斜坡的穩(wěn)定性。2自然因素的影響勘查區(qū)從1980年以來，特別是1987年7月20日及1989年7月9日特大暴雨(分別為 19212mm和20312mm),在強(qiáng)大的孔隙水壓力破壞下引起滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害頻繁 發(fā)生，已嚴(yán)重制約了北碚的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，并危及到數(shù)以萬計(jì)人民生命和財(cái)產(chǎn)安全，已造成19 人死亡，數(shù)百人受傷，毀房1990余間、耕地2200余畝，直接經(jīng)濟(jì)損失5億元，間接經(jīng)濟(jì)損 失達(dá)20億元，還造成環(huán)境惡化。3醪糟坪

6、斜坡變形破壞機(jī)制分析3.1醪糟坪大滑坡地質(zhì)背景醪糟坪大滑坡發(fā)生于第四系崩滑堆積層、古滑坡堆積層及殘坡積層中?；掠?個(gè)大滑坡、 1個(gè)小滑坡、1個(gè)變形體及1個(gè)崩滑體和1個(gè)現(xiàn)代泥石流組成(見圖1)。災(zāi)害地質(zhì)體縱向(北西一南東)長(zhǎng)約57610m ,橫寬2121061610 m ,合計(jì)方量為 2301559 萬m30滑體上部主要為灰黃色中細(xì)粒砂土夾塊石，塊石直徑最大可達(dá)57m, 一 般為12m,含量達(dá)1030%,下部為紫紅色粉質(zhì)粘土、粘土、少許粉土，直接與下伏基 巖接觸，滑體堆積厚度21241100m不等?；仓饕獮橘_系中下統(tǒng)的自流井組(J 1- 2z ) 的泥巖與粉砂質(zhì)泥巖，滑床形態(tài)箕狀，后壁陡傾

7、，前方下凹。3.2醪糟坪大滑坡形成機(jī)制鉆探勘查表明，醪糟坪大滑坡形成歷史久遠(yuǎn)，在圈椅狀中陡斜坡的自然地理地質(zhì)環(huán)境條 件下隨著斜圖2醪糟坪災(zāi)害地質(zhì)體分布圖1牛草坡滑坡；2沙榜滑坡；3一醪糟坪滑坡；4一上醪糟坪滑坡；5一醪糟坪泥石流；區(qū)內(nèi)小滑坡；區(qū)內(nèi)變形體；區(qū)外小滑坡;區(qū)外變形體坡的長(zhǎng)期變形破壞，特別是近年來在特大暴雨的誘發(fā)下，高孔隙水壓力作用使坡體顯著變 形破壞。3.2.1松散層厚度大(212041100m )的古崩滑堆積層、殘坡積層、殘積層等是形成滑坡的 基礎(chǔ)。3.2.2有利滑坡發(fā)育的地貌條件3.2.2.1醪糟坪前緣高差710m的陡坎，臨空條件好，后方是地形陡緩變化部位，上方坡緩 14，下方坡

8、陡27，有利于坡體變形。3.2.2.2在地下松散堆積層底面，即下伏基巖頂面是一個(gè)十分有利的滑床地貌 呈箕狀。 后緣坡陡70，前緣坡緩10，兩側(cè)陡40，中心緩10。3.2.2.3有利的滑移條件，在醪糟坪平臺(tái)一帶，碎坡石土與下伏基巖間有一層抗剪低的粉質(zhì) 粘土，平臺(tái)一帶地下水較豐富，是滑體移動(dòng)的潤(rùn)滑劑。3.2.3隨著斜坡變形的積累，1987年和1989年兩次特大暴雨使含水層孔隙水壓力劇增，在 其作用下使坡體形成了醪糟坪大滑坡地質(zhì)災(zāi)害體。3.3斜坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)該斜坡在本區(qū)的位置高，規(guī)模大，匯水條件好，斜坡后緣經(jīng)常發(fā)生局部滑塌和崩滑加載， 斜坡北東段中前部的滑床為一集水洼地，斜坡上段降雨匯水大量經(jīng)過斜坡，

9、有大量地表水 及地下水匯入該處，致使土體終年飽水，強(qiáng)度降低，枯季時(shí)處于微變形狀態(tài)，而且在雨季 時(shí)處于滑動(dòng)狀態(tài)，如遇特大暴雨或長(zhǎng)時(shí)間大雨誘發(fā)下，一旦貫通滑動(dòng)面，將會(huì)引起整個(gè)斜 坡變形失穩(wěn)，災(zāi)情嚴(yán)重，危害極大(圖3)。圖3北碚城區(qū)醪糟坪滑坡與泥石流危害預(yù)測(cè)圖1滑坡群；2泥石流；3滑坡危害影響范圍線；泥石流危害影響范圍線；5高程點(diǎn);6高壓線；7一天然氣輸氣主管道|匠1心日 E，E正刁&回任可LofT7 1 7引圖4醪糟坪滑坡群（含泥石流）防治方案規(guī)劃圖1天然水溝；2一已建簡(jiǎn)易排水渠；3一疏設(shè)整修天然水溝；4擬建排水渠；5擬建引排水坑道；6一支擋工程；7一泥石流支擋工程；8一泥石流改土性工程；9滑坡；

10、10泥石流;11分水嶺3.4整治工程地質(zhì)災(zāi)害防治是一項(xiàng)特殊的防治工程，防治后的效益必須超出投資。醪糟坪大滑坡是由幾 個(gè)滑坡組合而成，在整治中按不同危險(xiǎn)程度分期施實(shí)，逐漸完善整體防治方案。醪糟坪大滑坡重點(diǎn)是防止整體滑動(dòng)，沖出3個(gè)決口，為此必須作徹底的根治。通過勘探及 試驗(yàn)測(cè)得滑帶土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，結(jié)合采用各個(gè)剖面的反算求得值及 進(jìn)行比較，采用了 較安全的反算所求得c值（表1）。名稱枯季雨季c (kPa)c (kPa)巾。牛卓坡滑坡1412.26沙榜滑坡137. 83116. 1?醪糟坪滑坡32. 814.32312. S6上醵糟坪滑坡341?31. 114表1滑坡體計(jì)算參數(shù)根據(jù)推力計(jì)算結(jié)果分析，穩(wěn)定系數(shù)K = 1125,為了防止斜坡整體變形破壞和整體滑動(dòng), 提出了引排地表水和地下水、支擋工程及泥石流改土性工程等綜合治理方案（圖3）。治理工程從1995年初開始實(shí)施至1997年底竣工，該斜坡通過整治治理后，經(jīng)過近兩年 動(dòng)態(tài)長(zhǎng)期觀測(cè)表明，治理效果良好，醪糟坪大滑坡已趨于穩(wěn)定。4結(jié)語北碚醪糟坪斜坡，發(fā)生滑坡，泥石流等地質(zhì)災(zāi)害后，經(jīng)過了初勘、詳勘、整治方案設(shè)計(jì)、 工程治理等,是嚴(yán)格按科學(xué)程