陕西南部某土-岩界面滑坡现象分析

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摘要

  山区和丘陵地带广泛分布着松散堆积层滑坡,其中以土-岩界面滑坡最为常见,如三峡库区 96. 63% 和陕西南部山区 92. 3% 的堆积层滑坡[1 -2]、着名的长江鸡扒子滑坡、甘肃洒乐山滑坡[3].这些滑坡灾害严重威胁人类生命财产安全和制约着工程建设的顺利实施。作为松散堆积层滑坡中较为常见的一种类型,相关学者进行了土-岩界面滑坡的变形规律、影响因素和形成机理研究[4 -5].

  陕西南部地处秦巴山区,松散堆积层广泛分布,以滑坡为主的地质灾害十分发育,这其中又以土-岩界面滑坡类型最为常见,因此,研究该类型滑坡的变形破坏特点及其防护对策具有重要的理论和实践意义。本文主要依托陕西南部某土-岩界面滑坡进行相关问题的分析研究。

  1 研究区地质概况

  1. 1 地形地貌

  研究区地处陕西省西南部,总体地形为西高东低,地貌单元主要为河流二级阶地和一级阶地,后者地势较低,人类工程活动破坏频繁。坡面横向形态起伏较大,沟溪发育。

  1. 2 地层岩性

  区内地层属南秦岭地层区的岚皋 ~ 竹溪地层分区 ~ 高滩 ~ 兵房街地层小区。主要出露下古生界志留系和新生界第四系地层。

  1. 3 地质构造

  研究区属于扬子板块北部边缘北大巴山构造系,褶皱、断裂较为发育。距研究区约 1. 8km 有断层通过,受其影响岩体中节理、裂隙发育,较破碎。

  1. 4 新构造运动及地震

  研究区在喜山期为断块升降构造变形阶段,至今仍有地震活动记载,主要以微弱震为主。根据有关资料,研究区历史地震一般震级 1 ~1. 6 级,地震水平动峰值加速度为 0. 05g,对应的地震基本烈度为 VI度。

  1. 5 水文地质特征

  根经勘察查明滑坡体地下水类型主要为赋存于第四系松散岩类含碎石粉质粘土中的孔隙水和下伏基岩的基岩裂隙水。水补给来源较为丰富充足,由于局部滑塌堵塞公路边沟,导致沟内流水外溢向坡下直接渗流、补充于坡表土体裂隙中。

  2 滑坡要素

  该滑坡位于坡脚地带,后缘为一陡坎,侧缘错断公路。滑坡剪出口位于坡脚已建的挡墙上部。后缘高程 455. 0m,滑坡前缘高程 427. 0m,相对高差 28. 0m.滑坡平面形态上窄下宽,后部呈弧形,状似“大拇指”.纵向上,呈阶梯状形态,总体坡度 20 ~30°。以公路为界,上部坡度较缓,下部较陡( 图 1) ,横向上呈下凹的弧形。其长约 62m,南北宽18 ~ 26m,滑坡体厚度 3. 2 ~ 5m,上部较薄,下部较厚,总方量约 5. 9 ×103m3( 图 1) .

  根据坡面地形地貌特征,确定滑坡主滑方向约为 61°。勘察揭示该滑坡为一土-岩界面滑坡,滑面呈弧形,上陡下缓,中部呈近直线状,上部为含碎石粉质粘土与基岩接触面,下部为含碎石粉质粘土层内滑动面。滑坡滑体组成物质为含碎石粉质粘土。滑带土位于含碎石粉质粘土底部,基岩面以上,厚度约 1. 2m,其颜色为灰褐色,富水,为凝灰质砾岩全风化残积物,含水量较高,较为松散,有明显挤压变形迹象。滑床主要由强风化 ~ 中风化凝灰质砾岩组成,其倾向坡内,有利于坡体整体的稳定性。

  3 滑坡成因及变形分析

  3. 1 成因分析

  该滑坡是古滑坡体上因降雨诱发的局部新的滑动。滑体土具较弱的膨胀性能,裂隙发育,在大气影响深度范围内,由于气候的干湿交替变化,裂面多张开,导水构造和储水构造发育。同时由于滑坡后缘公路边沟堵塞导致滞水外溢缓慢渗流,加之大气降水以及坡面上农作物长期灌溉,使得浅层土体裂隙中地表、地下水来源丰富,长期对下部土体进行浸泡、软化,使其含水量增加,裂隙水压力和土体重度增大,抗剪强度逐步衰减。坡体内部的土岩界面作为强度和地下水运移、径流的分界面,会对滑坡的形成起到控制作用,在土岩界面处其强度最低、但又具有较大的动水压力,从而使上部土体沿下部相对坚硬的滑床面向边坡下部蠕滑变形,形成滑坡。

  3. 2 变形特点

  滑坡变形表现为如下四个方面; ( 1) 公路持续沉陷并向下部滑移,公路内侧的挡墙倾斜; ( 2) 滑坡体上的树木发生倾斜; ( 3) 滑坡体上部表层土体有滑塌现象; ( 4) 公路下部地形较陡处向下蠕动变形。

  4 结论

  以陕西南部山区土岩界面滑坡为研究对象,采用野外调查和地质分析的方法进行了滑坡变形特点与成因分析,得出结论如下: ( 1) 该滑坡为一典型的土-岩界面滑坡,滑面上部为土-岩分界面,下部为含碎石粉质粘土层内错动带; ( 2) 该滑坡的形成受地形地貌、地层岩性、地下水及人类工程活动共同的影响; ( 3) 土-岩界面为此类堆积层滑坡的强度分界面,同时也是主控滑动面,滑坡沿此界面发生滑动。

  参考文献

  [1]何晖。 微型桩加固浅层堆积层膨胀土滑坡机理与应用研究[D]. 西安: 西安科技大学,2013.

  [2]朱大鹏。 三峡库区典型堆积层滑坡复活机理及变形预测研究[D].武汉: 中国地质大学,2010.

  [3]黄润秋。20 世纪以来中国的大型滑坡及其发生机制[J]. 岩石力学与工程学报,2007( 3) : 433 -454.

  [4]阳吉宝。 基岩面形状时堆积层滑坡复活的影响[J]. 灾害学,1995( 2) : 38 -42.

  [5]吴火珍,冯美果,焦玉勇等。 降雨条件下堆积层滑坡体滑动机制分析[J]. 岩土力学,2010( S1) : 324 -329.

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