安樂(lè)寺滑坡前緣松散堆積體特征及成因分析

安樂(lè)寺滑坡前緣松散堆積體特征及成因分析

許多專家和科學(xué)家對(duì)萬(wàn)鎖山的一些松散沉積物的成因和海防措施進(jìn)行了研究。孫云志等（2002a、2002b）對(duì)萬(wàn)治山和平廣場(chǎng)的松散沉積物進(jìn)行了研究。有人認(rèn)為，和平廣場(chǎng)的松散沉積物主要是由長(zhǎng)江及其支流河流平臺(tái)上的崩塌堆積和成體形成的混合滑動(dòng)堆積，如滑動(dòng)沉積。陳錫昌等人（2004）認(rèn)為，萬(wàn)治山的泉路滑動(dòng)沉積物的穩(wěn)定性是由落石積累形成的。唐偉仁（2002）認(rèn)為，庫(kù)水位下降是控制清泉路滑動(dòng)穩(wěn)定性變化的一個(gè)步驟。在這種情況下，應(yīng)將其用作滑輪融資方案的工作程序。喬建平（1994）研究了芽棚的滑動(dòng)。有人認(rèn)為，芽棚斜坡的形成主要是由于人工荷載和降雨的誘導(dǎo)，設(shè)計(jì)了減少載和使用抗滑樁支撐的管理措施。陶志平（2003）分析了萬(wàn)j縣巨魚(yú)沱滑動(dòng)形成條件和變形因素，評(píng)價(jià)了滑動(dòng)條件下的穩(wěn)定性，并提出了兩種預(yù)防措施，主要是為了預(yù)測(cè)錨索抗滑動(dòng)支持。根據(jù)這些研究，調(diào)查結(jié)果表明，落葉松沉積的成因和穩(wěn)定性是合理的預(yù)防和控制的基礎(chǔ)。安居樂(lè)業(yè)寺滑動(dòng)峰位于重慶泉州城區(qū)西北部，其前方分布著許多滑動(dòng)堆。三峽大水庫(kù)一期156m，季度175m蓄水，這些緩慢堆積體的底部被浸泡在水中。因此，在三峽大水庫(kù)一期蓄水之前，對(duì)南安寺滑動(dòng)邊緣的零散堆放進(jìn)行調(diào)查具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。1上分層滑床巖石學(xué)特征安樂(lè)寺滑坡位于NE向隔擋式褶皺系萬(wàn)縣弧形復(fù)向斜的核部,出露地層主要為侏羅系沙溪廟組(J2s),巖性為一套紫紅色砂巖、灰白色長(zhǎng)石石英砂巖、紫紅色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖等,分布穩(wěn)定、產(chǎn)狀近水平.安樂(lè)寺滑坡分布高程240～325m,縱長(zhǎng)600m,寬2100m,面積1.01km2,體積約2486×104m3.滑床為上部地層,巖性為粉砂巖夾泥巖,產(chǎn)狀為150°∠4°～5°.滑面埋深10～40m不等,后部局部可達(dá)48m,基本與層面平行(崔政權(quán),1993).鉆孔揭露滑帶為粘土;在實(shí)驗(yàn)中學(xué)附近地表揭露滑帶厚度為10～20cm,巖性為灰白色粘土,內(nèi)含灰白色泥巖角礫,滑帶底部擦痕清晰,滑動(dòng)方向?yàn)?00°.從滑帶的物質(zhì)成分與分布特征分析:安樂(lè)寺滑坡是沿灰白色軟弱夾層順層滑動(dòng)而形成的.安樂(lè)寺滑坡地表匯水面積大,水塘比較多,大部分分布在后緣拉裂槽一帶,地下水埋深0～10m,水位在滑帶以上.安樂(lè)寺滑坡前緣松散堆積體、小型坡面泥石流較多,已發(fā)現(xiàn)的規(guī)模較大的有:西溪鋪、移民局、農(nóng)機(jī)技校與魚(yú)鰍洞等松散堆積體(圖1).下文從分析勘探鉆孔資料入手,以西溪鋪松散堆積體和農(nóng)機(jī)技校松散堆積體為例,對(duì)安樂(lè)寺滑坡前緣松散堆積體的成因與防治對(duì)策進(jìn)行探討.2工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)類型的劃分對(duì)西溪鋪松散堆積體98個(gè)勘探鉆孔資料(張?zhí)煊训?2001)進(jìn)行逐一分析,依據(jù)土體物質(zhì)成分的不同進(jìn)行初步分層,并對(duì)各層土體成因進(jìn)行判斷.然后對(duì)相鄰鉆孔的土層進(jìn)行比較,將相同的土層連接起來(lái),繪制工程地質(zhì)剖面圖.最后將工程地質(zhì)剖面圖進(jìn)行綜合對(duì)比分析,找出相鄰剖面之間的聯(lián)系和差異,分析每一土層的連續(xù)性、延伸性.按照由點(diǎn)到線再到面即“鉆孔-剖面-成層”的思路,將該地的松散堆積物分為粉質(zhì)粘土夾碎石土層、卵石砂土層及人工堆積層3種類型.這3類土的分布特征及其成因闡述如下.2.1河口典型土層的厚度設(shè)計(jì)粉質(zhì)粘土夾碎石土層在該地分布廣,在統(tǒng)計(jì)的98個(gè)鉆孔中均有粉質(zhì)粘土夾碎石土層出現(xiàn).粉質(zhì)粘土呈褐紅色、褐黃色,干燥時(shí)強(qiáng)度較高,浸水濕潤(rùn)后,呈可塑狀.碎塊石含量一般在5%～30%,成分以長(zhǎng)石石英砂巖、泥質(zhì)砂巖為主,棱角狀,分選性差,塊徑變化大,一般100～800mm,大者可達(dá)6m.該土層的厚度為1.3～34.8m(圖2).從圖2分析可知,該土層有2個(gè)明顯的集中分布區(qū):即分布在苧溪河拐彎明顯的凸岸,基巖面高程為190m以下的斜坡與140～150m的平臺(tái)上.在基巖面由陡坡轉(zhuǎn)變?yōu)槠脚_(tái)的地段,厚度最大;在基巖面坡度陡的地段及苧溪河邊緣厚度相對(duì)較薄.剖面4-4′(圖3)顯示,粉質(zhì)粘土夾碎石土層直接覆蓋在卵石砂土層之上,并且在該土層中發(fā)現(xiàn)多個(gè)滑動(dòng)面,少數(shù)滑動(dòng)面規(guī)模較大.說(shuō)明該土層2個(gè)厚度集中區(qū)是由滑坡作用形成的.分布于基巖面高程190m平臺(tái)上的粉質(zhì)粘土夾碎石土層,厚度比較均勻,一般為12～18m.鉆孔中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)面.由此說(shuō)明,此部分粉質(zhì)粘土夾碎石土層是由崩積、坡積作用形成的.2.2河口河口砂結(jié)構(gòu)卵石砂土層成分以砂粒、卵石為主,含少量巖屑及粘土,呈松散—稍密狀.卵石含量為10%～30%,粒徑為20～80mm,呈次圓狀,母巖成分為砂巖及少量灰?guī)r、分選性較差.在統(tǒng)計(jì)的98個(gè)鉆孔中有18個(gè)鉆孔揭露了卵石砂土層,分布在苧溪河沿岸.卵石砂土層的厚度為1.3～13.7m.底面高程主要在140～145m,頂面高程主要在145～157m.從卵石砂土分布形態(tài)及成分分析,此層主要是由河流沖積作用形成的.根據(jù)基巖面的起伏特征及卵石砂土層的分布特征對(duì)苧溪河古河道進(jìn)行了恢復(fù)(圖4).從圖4分析可知,在滑坡發(fā)生之前,在西溪鋪一帶苧溪河向北彎曲.后來(lái)由于河流的侵蝕作用,造成松散堆積體發(fā)生滑動(dòng),迫使苧溪河南遷,向南彎曲.2.3雜填土層的分布該區(qū)的人工堆積物為雜填土,松散、稍濕,主要由粘土、砂巖碎塊、建筑垃圾、生活垃圾等構(gòu)成.雜填土在該地區(qū)分布少,但是相對(duì)比較集中.主要集中分布在萬(wàn)州中學(xué)及居民集中居住區(qū).在統(tǒng)計(jì)的98個(gè)鉆孔中有17個(gè)鉆孔揭露了雜填土層.雜填土層厚度為0.5～3m,主要與該處的人口集中程度有關(guān)系.2.4滑動(dòng)面為粉質(zhì)粘土夾礫石層結(jié)構(gòu)形式的滑動(dòng)面在西溪鋪松散堆積體中發(fā)現(xiàn)多個(gè)滑動(dòng)面,經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì),該區(qū)98個(gè)勘探鉆孔中有37個(gè)鉆孔揭露了滑動(dòng)面.絕大多數(shù)滑動(dòng)面平直、光滑,而且部分滑動(dòng)面上有擦痕,大部分擦痕與滑動(dòng)面的傾向一致.滑帶成分為可塑狀—軟塑狀粘土,褐黃色夾灰白色,含少量泥巖角礫,具搓揉磨光現(xiàn)象.滑動(dòng)面在高程上可以分為2類:一類是中深部的滑動(dòng)面,一類是淺層滑動(dòng)面.中深部的滑動(dòng)面在傾角和高程上具有空間上的連貫性和一致性.按照滑動(dòng)面在鉆孔中的分布高程、滑動(dòng)面的傾角,在剖面上將滑動(dòng)面向地面延伸,得滑動(dòng)面的平面分布圖(圖4).從圖4可知,在粉質(zhì)粘土夾碎石土層的2個(gè)厚度集中區(qū)的后緣分布一個(gè)規(guī)模較大的滑動(dòng)面,這充分證明了2個(gè)粉質(zhì)粘土夾碎石層是由滑坡作用形成.淺層滑動(dòng)面規(guī)模小,相鄰滑動(dòng)面在高程上和傾角上難于連接,說(shuō)明滑動(dòng)面在空間上不連續(xù),是不同部位、不同期次的小型表層滑坡.由以上分析可知,西溪鋪在地質(zhì)歷史上發(fā)生過(guò)一次大型的堆積體的滑動(dòng)、多次小型的表層滑動(dòng).3基巖斜坡北寬度農(nóng)機(jī)技校松散堆積體位于安樂(lè)寺古滑坡前緣東部(圖1).地形西高東低,分布高程為143.3～225.0m,前后緣高差74.7m,東西長(zhǎng)340m,南北寬425m,面積10.54×104m2,平均厚度14.20m,體積149.7×104m3.后緣基巖斜坡總體坡角32°～35°,其形態(tài)呈圈椅狀;前緣為4～14m高的陡坎或斜坡.松散堆積體發(fā)育3級(jí)緩坡平臺(tái),其坡角為3°～8°,平臺(tái)之間由斜坡相連,坡度角20°～25°.對(duì)農(nóng)機(jī)技校松散堆積體46個(gè)勘探鉆孔資料(張?zhí)熨F等,2001)進(jìn)行逐一分析,將農(nóng)機(jī)技校松散堆積物分為粉質(zhì)粘土層、碎石土層、卵石層及人工堆積層.這四層土的分布特征及其成因如下.3.1粉質(zhì)粘土中滑動(dòng)面的分布該地粉質(zhì)粘土層分布廣泛,在統(tǒng)計(jì)的46個(gè)鉆孔中44個(gè)鉆孔揭露了粉質(zhì)粘土.粉質(zhì)粘土厚度為2.5～30.8m.從圖5可知,粉質(zhì)粘土中部分布厚,南、北分布薄.厚度集中區(qū)呈舌狀分布.在粉質(zhì)粘土中發(fā)現(xiàn)多個(gè)滑動(dòng)面,少數(shù)滑動(dòng)面規(guī)模較大,說(shuō)明松散堆積體曾發(fā)生過(guò)多次滑動(dòng)并且規(guī)模較大.3.2民國(guó)時(shí)期群落結(jié)構(gòu)及地面驗(yàn)證該地的卵石土,多呈暗灰、灰黃色,稍密,多夾有植物碎片,卵石之間為中細(xì)砂填充,卵石多呈次圓狀,粒徑在2～8cm之間,成分多為砂巖.在統(tǒng)計(jì)的46個(gè)鉆孔中共有8個(gè)鉆孔揭露了卵石層,集中分布在長(zhǎng)生河沿岸一線(圖6).卵石層的厚度為1.4～10.8m.底面高程分布在137m左右,頂面高程分布在143m左右.卵石之間填充中細(xì)砂,且大部分卵石層夾雜有植物碎片.從卵石土分布形態(tài)及卵石土的成分分析,可以判斷該地的卵石土為河流沖積作用所形成.3.3碎屑土層厚度碎石土主要由碎石與粘土組成,碎石成分為砂質(zhì)泥巖、砂巖.在統(tǒng)計(jì)的46個(gè)鉆孔中僅5個(gè)鉆孔揭露了碎石土層.碎石土層的厚度為1.5～6.2m.碎石土層主要分布在松散堆積體后部,基巖面較陡地段與低洼平緩地段的轉(zhuǎn)換部位,呈帶狀分布,規(guī)模小,厚度隨基巖面的起伏有所變化.由此可以判斷,碎石土是基巖較陡地帶發(fā)生崩塌堆積形成的.3.4人工填土地層.該地的人工堆積物為素填土及雜填土,松散、稍濕,主要由粘土、砂巖碎塊、建筑垃圾、生活垃圾等構(gòu)成.人工填土主要集中分布在公路、農(nóng)機(jī)技校及居民集中居住區(qū).在統(tǒng)計(jì)的46個(gè)鉆孔中共有35個(gè)鉆孔中出現(xiàn)了人工填土地層.人工填土地層厚度為0.4～5m,變化較大、連續(xù)性較差.3.5農(nóng)藝散射堆積體滑動(dòng)面特征在該地的粉質(zhì)粘土層中發(fā)現(xiàn)多個(gè)滑動(dòng)面.通過(guò)統(tǒng)計(jì)該地的46個(gè)鉆孔資料,有18個(gè)鉆孔揭露了滑動(dòng)面.絕大多數(shù)滑動(dòng)面平直、光滑,且部分滑動(dòng)面上有擦痕.滑動(dòng)面按高程可以分為2類:一類是中深部的滑動(dòng)面,一類是淺層的滑動(dòng)面.中深部的滑動(dòng)面在傾角和高程上具有空間上的連貫性和一致性.按照滑動(dòng)面在鉆孔中的分布高程、滑動(dòng)面的傾角,在剖面上將滑動(dòng)面向平面延伸,得到滑動(dòng)面的平面分布圖(圖7).從圖7可知,農(nóng)機(jī)技校松散堆積體中分布多個(gè)剪切滑動(dòng)面,說(shuō)明農(nóng)機(jī)技校松散堆積體曾發(fā)生過(guò)多次滑動(dòng).根據(jù)地面變形裂隙調(diào)查及探井探槽中滑面、擦痕方向判斷,農(nóng)機(jī)技校松散堆積體最大一次滑動(dòng)的主滑方向?yàn)?04°,中后部滑面傾角4°～32°,前部?jī)A角1.5°～8°.滑帶土為棕紅色、灰白、灰綠色粉質(zhì)粘土,局部為粘土,厚度一般0.1～2.6m,最薄的棕色粘土滑帶5～10mm,前部沿卵石層頂面滑移,直接覆蓋于河流卵石層之上.4抗滑樁工程治理從前述可知,安樂(lè)寺滑坡前緣松散堆積體主要由滑坡作用形成,滑坡堆積體直接覆蓋在河流沖積物卵石砂土層之上.卵石砂土層主要分布在河床,其結(jié)構(gòu)松散、透水性強(qiáng),是萬(wàn)州近水平地層滑坡前緣松散堆積體一種具有代表性的地質(zhì)結(jié)構(gòu).對(duì)安樂(lè)寺滑坡前緣松散堆積體的治理,必須考慮下伏卵石砂土層的性質(zhì).在三峽庫(kù)區(qū)第二期地質(zhì)災(zāi)害治理中,對(duì)穩(wěn)定性較差的西溪鋪滑坡、農(nóng)機(jī)技校滑坡與移民局滑坡進(jìn)行了治理.治理的主體工程為抗滑樁,其次采用地表排水與護(hù)坡.抗滑樁工程最大的優(yōu)點(diǎn)是可以抵擋很大的推力,治理安樂(lè)寺滑坡前緣厚度較大的松散堆積體是適宜的.但是,在治理中,沒(méi)有充分考慮下伏卵石砂土層松散的特性,部分抗滑樁的嵌固段位于下伏卵石砂土中,沒(méi)有深入到穩(wěn)定的基巖中去(圖8).萬(wàn)州區(qū)國(guó)土局對(duì)西溪鋪滑坡治理工程進(jìn)行了監(jiān)測(cè).西溪鋪治理工程主要以抗滑樁工程為主,分A、B、C、D四個(gè)區(qū)(圖4):A、B兩區(qū)抗滑樁位于苧溪河古河道中,下伏厚度較大的卵石砂土層,部分抗滑樁的嵌固段位于卵石砂土層中(圖8);C、D兩區(qū)抗滑樁分布在西溪鋪滑坡的上部,松散堆積層較薄,抗滑樁嵌固段位于J2s基巖中.監(jiān)測(cè)資料(胡波和李迎春,2004)表明,西溪鋪滑坡A區(qū)深部位移量為20mm左右,后期趨于穩(wěn)定.B區(qū)深部位移量累計(jì)達(dá)35mm,且一直緩慢增加;地表位移達(dá)18mm,目前仍處于變化之中.由此說(shuō)明,B區(qū)抗滑樁隨卵石砂土層一起移動(dòng),治理效果不佳.C、D兩區(qū)變形不明顯,治理效果較好.因此,防治具有下伏卵石砂土層的滑坡,必須考慮下伏卵石砂土層松散的工程特性,抗滑樁嵌固段必須深入到卵石砂土層以下的基巖中,以避免抗滑樁產(chǎn)生整體移動(dòng).5多個(gè)滑動(dòng)面(1)安樂(lè)寺滑坡前緣松散堆積