软弱夹层地质环境条件与滑坡形成机制

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摘要

  引言

  研究滑坡位于重庆市,是居民聚居点之一。由于自然条件滑坡灾害时有发生,严重威胁到当地居民的生命财产安全,查明该滑坡的地质特征及形成机制很必要。文章分析了滑坡所在区域的地质条件,在工程地质槽探、钻探、地质测绘、原位测试等基础上,对该滑坡的地质特征、成因及形成机制进行了描述与探讨。

  1 国内外对软弱夹层的研究现状

  二十世纪五十年代,费先科(фИceнкo)就软弱夹层对滑动面的控制作用进行了大量的实验,在研究和解决矿山边坡稳定性问题中得到一定的应用。塔林洛夫则经过实验测定了几种不同情况的软弱夹层的抗剪强度。根据边坡的稳定性受结构面的 c、φ 值及地下水的影响。此外,我国的孙广忠教授对结构面及软弱夹层的力学效应也进行了大量的试验研究。杨令强等(2002)提出了处理软弱夹层问题的两种方法,即夹层法和连续体法。刘小丽、周德培(2002)则对发育多个规则软弱夹层的岩体边坡稳定性评价进行了探讨,在塑性极限分析的基础上,采用机动位移法,提出可以用能量系数作为稳定性评价的标准。

  2 地质环境条件

  2.1 地形地貌

  研究区地处四川盆地和山地过渡地带,区内地势起伏较大,坡体总体西高东低,以丘陵为主。斜坡坡向 80~90°,坡体结构为缓倾斜交顺向坡,坡度 20~25°,总体呈后部陡、中部缓、前缘前伸入河一折线型斜坡。

  2.2 地层岩性

  据现场勘探揭露与调绘,出露地层有第四系人工杂填土(Q4ml)、坡残积层粘土(Q4el+dl)、崩积层块石土(Q4col),下伏基岩为三叠系下统嘉陵江组(T1j)灰岩与泥页岩,其中灰岩呈灰色、浅灰色灰岩,中厚~厚层状构造,泥页岩呈深灰色、黑色,泥质结构,薄层状构造。

  2.3 地质构造

  场地位于南北径向构造体系之梓里场背斜东翼,岩层单斜,产状 73°∠10~23°,岩层中主要发育有三组节理裂隙:

  (1)115°~140°∠75°~90°。该组裂隙走向与后缘陡壁走向一致,近于东西向,为一组长大裂隙,在场地内较发育。

  (2)175~185°∠75~90°,该组裂隙裂隙面较平直,为滑坡侧缘控制切割面。

  (3)315~335°∠85~90°,该组节理裂隙呈闭合及微张状,贯通性一般,贯通部分岩体。

  2.4 水文地质条件

  研究区水文地质条件整体较简单,按地下水储藏条件、水动力特征可分为基岩裂隙水和第四系孔隙水。基岩裂隙水分为碳酸岩类岩溶水、碎屑岩类孔隙裂隙水。碳酸岩类岩溶水埋深较大,水量丰富,呈管道状;因地层岩性差异,碎屑岩类孔隙裂隙水水量差别大;第四系孔隙水主要分布于冲洪积层及坡残积层中,冲洪积层中孔隙水水量较丰富,坡残积层中孔隙水水量少,场地不具备地下水储存条件,地下水贫乏。

  2.5 滑坡发育程度

  滑坡平面呈不规则的箕形,主滑方向 75°。周界明显,后缘以现有拉张裂缝所致弧状台坎为界,两侧近东向小山脊为侧界划定依据,前缘为现有河道岸坡,调查期为河水浸没。据勘探揭露,滑坡体后缘高程 260m,前缘高程 150m,前后缘高差 110m,纵长约 320m,宽约 200m,滑坡面积 6.4×104m2,平均厚 15m,体积约 96×104m3,为一中型岩质滑坡。滑坡体处于蠕滑变形阶段。后部出现多条拉张裂缝,中部缓坡地表鼓胀横张裂缝发育较明显,呈近东西向展布。

  3 滑坡形成机制分析

  该滑坡是在多种因素组合下长期发展的结果,剖面示意图详见图 1.

  特殊的岩性组合是滑坡形成的先决条件,薄层状泥灰岩为上覆中厚层状灰岩滑动提供了潜在软弱滑面;同时泥页岩在上部灰岩荷载作用下发生塑性变形,上覆脆性灰岩因应力集中产生破坏变形。

  滑坡体呈后部陡、中部缓、前缘前伸入河一折线型斜坡,同时坡体结构为一顺向坡,不利于滑坡体整体稳定。

  岩体受区域内发育的三组结构面切割,在灰岩内形成多条裂隙,降雨溶蚀作用下,裂隙进一步发育扩展成裂缝,直至灰岩体断裂破坏,水体汇入裂缝产生静水压力,增大下滑力。

  滑坡前缘受河流冲刷侵蚀,在坡体前缘削坡降低抗滑力,河流不断下切,揭露滑带以及滑床,于揭露处产生应力集中,促使滑坡进一步失稳变形,最终产生滑坡。

  4 结束语

  (1)该滑坡的形成机制受地形地貌、地质构造、降雨作用、坡体结构类型、河流侵蚀等作用的影响,更重要的是受坡体软弱夹层的控制。

  (2)坡体中软弱夹层泥页岩的存在,为坡体提供了潜在滑面,不利于滑坡体整体的稳定。

  参考文献

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