摘要:贵州省属于山区地形,地势陡峭,地质结构复杂,滑坡灾害发生较频繁,要对滑坡进行治理,一定要对症下药,因此,进行准确的滑坡地质勘察是必要的。本文就将以贵州省某高速公路改扩建工程K249+500弃土场滑坡为背景详细介绍滑坡工程地质勘察。
关键词:滑坡 勘察 机理分析 治理
西部大开发为贵州省交通建设带来了新的发展机遇,但贵州省复杂的地貌、地理、地质环境,使得贵州成为我国地质灾害多发区,其中滑坡尤为严重。滑坡造成的公路断道和交通事故经常发生,由此造成巨大损失,也给公路管理部门工作带来很大压力。要对滑坡进行治理首先要了解滑坡的地质特征,才能进行滑坡机理分析、下滑推力计算等工作,这就需要对滑坡进行详细的工程地质勘察。本文就将以贵州省某高速公路改扩建工程K249+500弃土场滑坡为背景详细介绍滑坡工程地质勘察。
1.工程概况
贵州省某公路改扩建工程K249+500弃土场原为修建都新二级公路弃土场,2008年6月上覆弃土体下滑,滑移达58m,导致已修筑好的挡渣墙倒塌移位,对滑坡前缘农田正常生产带来较大影响,且滑坡前缘距离西南输油管道只有18m,存在安全隐患。
1.1自然地理
滑坡处于贵州高原向广西丘陵过渡的斜坡地带,属构造侵蚀剥蚀山间沟谷地貌。滑坡体位于缓坡山体上,相对高差26.5m。地表植被较发育,少有基岩出露。滑坡前缘有一小溪经过,勘察期其流量5~10l/s,受季节性影响较大,水质清澈透明,无污染。由于受滑坡阻断,滑坡前缘冲沟上游形成了一约200m2的积水区,水深 1~2m,蓄水量约300m3。
1.2工程地质条件
场区内地层主要为人工填土(Qme):为原贵新公路修建时弃渣,厚度变化为2.9~15.4m之间,分布于整个滑坡区;第四系残坡积层(Qel+dl)粘土:黄色、灰褐色,含炭质泥岩角砾5~10%,软~可塑状,厚0~4.2m;石炭系下统大塘阶旧司组(C1d1):黑色炭质泥岩间夹泥质粉砂岩。
基岩层总体倾向南东115°~130°倾角∠37°~45°,综合产状120°∠40°,岩石节理发育,其节理产状有90°∠70°、350°∠65°两组。
根据《中国地震动参数区划图》(GB 18306-2001),滑坡区地震动峰值加速度值为0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35s,场区地震基本烈度为Ⅵ度。
1.3水文地质
滑坡前缘有一小溪通过,流量约为5~10l/s,主要受地下水补给。
滑坡区内地下水主要为第四系松散岩类孔隙水、基岩强风化带裂隙水。地下水受大气降水补给。根据钻孔揭露,滑坡下部水位较浅,多位于孔口高程附近。滑坡中下部有一约5×5m2的积水区,水深一般为0.5m,勘察期一直蓄水,未见干涸,为地下水位出露点。由于滑坡区地下水位埋深较浅,坡体上土体多呈饱和状态。
2.滑坡地质特征
2.1滑坡地貌特征
滑坡位于都新公路右侧,为原都新二级公路弃土场,其两侧均为冲沟,滑坡的形状总体呈舌状,滑坡地表坡度为10~13°,后缘台阶高约3m,滑坡体主要为地表覆盖层人工填土,主滑方向为317°。滑坡体在滑动过程中,推动滑坡前缘覆盖层粘土形成滑坡鼓丘。
2.2滑坡规模
滑坡纵向长度约为160m,宽约55m,滑坡体厚度分布不均匀,厚度最大约为12.3m,一般为6m。滑坡面积约为8000m2,滑坡体积约为5万m3,为中型滑坡。
2.3滑坡物质组成
滑坡体主要为修建都新二级公路时的弃渣,其物质组成:中上部为粘土夹炭质泥岩碎石,下部为炭质泥岩块石及少量灰岩块石,底部为软塑到可塑状粘土层。
2.4滑动面特征及活动情况
滑坡的滑动面位于地表覆盖层与基岩接触面上,在原来修建二级公路时在坡体上堆积大量弃方,在改扩建公路修建时,重新在坡体上部弃土,致使上部载荷增大,在雨季由于雨水渗入,使粘土软化,工程性质变差,滑坡失去平衡,沿着粘土层向下蠕滑。
3.工程地质评价
3.1 滑坡形成机理分析
滑坡区由于坡体平缓,基岩为隔水层,雨季地表水渗入地下,在基岩接触面上排泄不畅,使底部的粘土层长期浸泡在地下水中,形成软~可塑状粘土,使土体的抗剪性能降低,加之改扩建公路修建时在原来弃土堆积体上进行再次弃土堆积,致使滑坡上部荷载增加,引起弃土场整体沿冲沟向下滑动,为推移式滑坡。
3.2推荐岩土体物理力学指标
根据室内实验数据、工程类比及综合反算,推荐各岩土的物理力学参数如下:
填筑土: γ=19.0KN/m3, C=10KPa,Φ=15°;
粘土:γ=17.0KN/m3, C=8KPa,Φ=10
强风化炭质泥岩: [fa0]=300kPa;
中风化炭质泥岩: [fa0]=800kPa;
frk = 20MPa;
建议滑动面物理力学参数:C=6.2KPa,Φ=4.8°。
4.建议处理措施
1)在滑坡主滑方向前端设置抗滑支挡结构(抗滑桩、抗滑挡墙等)进行治理,并注意桩(墙)背回填的控制。
2)适当清除滑坡后缘土石方,移至设支档结构位置回填反压。
3)加强地表和坡体截排水设计,地表可撒草籽自然绿化。
参考文献
[1] 《工程地质手册》编委会.工程地质手册[M].4版.北京:中国建筑工业出版社,2007.
[2] GB 50021—2001岩土工程勘察规范[S].
[3]李东.贵州山区高速公路滑坡的常见类型及处治[J].中外公路,2010(4).
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