李 桃
(中國冶金地質總局第三地質勘查院,山西 太原 030002)
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太原古交南峪溝滑坡地質特征
李桃
(中國冶金地質總局第三地質勘查院,山西 太原030002)
摘要:介紹了太原古交南峪溝滑坡的發展史,從滑坡體結構、滑面特征、滑床結構、滑坡規模等方面,闡述了該滑坡的地質特征,并分析了滑坡的潛在危害性,為滑坡的防治工程提供了依據。
關鍵詞:滑坡,地質特征,泥巖,砂巖,抗壓強度
1滑坡的發展史
2011年3月23日,處于南峪溝西側的坡體曾因拓展建設用地開挖坡體前緣形成陡立懸面而發生過滑坡,該滑坡體體積約11.3萬m3。2012年,武家莊居委會對該滑坡體及周邊進行了土體全部挖除治理,不但清除了已滑坡體,而且對滑坡區及其周邊10 m之內基巖之上松散覆蓋層全部進行了清除外運,出露了二疊系下石盒子組砂巖。同時,為進一步拓寬建設場地,繼續向北側未滑黃土坡進行了開挖,拓寬形成了南北向長度約140 m,東西向寬40 m~80 m的建設場地,挖土方平均厚度約18 m,總計清理外運土方約40萬m3,在山體前緣處形成了長約140 m、高15 m~20 m的高陡人工黃土邊坡。受冬季降雪量較大的影響,2013年春節過后,氣溫回升,冰雪逐漸消融,2013年2月21日,已拓寬場地西側黃土坡再次發生了滑坡。該滑坡體平面呈簸箕形,主滑動方向由西南向東北滑動,滑坡前緣南北向寬約132 m,東西向長約110 m,平均厚度約為11.5 m,滑坡體體積約13萬m3。
2滑坡的地質特征
2.1滑坡體結構
滑坡體巖性可分為兩層,由上至下分別為:第四系灰黃色粉土層,分布于滑坡頂部,巖層厚度1.40 m~8.20 m,平均厚5.39 m,稍濕,松散狀,柱狀節理發育,含植物根系,具有很高的壓縮性和中等程度的濕陷性。經鉆孔取樣測試,含水率9.5%~21.9%,飽和度33.2%~72.3%,壓縮系數0.06 MPa-1~0.69 MPa-1,壓縮模量2.6 MPa~29.2 MPa,濕陷變形系數0.019~0.037,內摩擦角7.8°左右。第四系褐紅色粉質粘土層,埋藏于層粉土層之下,下層厚度達到2.80 m~10.35 m,巖性從可塑~硬塑狀,且局部含有鈣質結核。經鉆孔取樣測試,含水率10.3%~20.4%,飽和度67.7%~90.5%,壓縮系數0.09 MPa-1~0.32 MPa-1,壓縮模量5.1 MPa~17.7 MPa。
2.2滑面特征
南峪溝滑坡于2013年2月21日滑動,其滑面為灰綠色泥巖,巖性表現為強風化性,含水量較大,其滑面光滑、平整,灰綠色泥巖呈泥狀或軟塑狀,出露的滑面可以看見明顯擦痕,露天水分蒸發,容易干裂。在探井中實測擦痕傾向方向50°,基本與巖層傾向相近,略有小角度夾角,二者夾角10°左右;滑面傾角為13°~17°,比巖層的傾角稍稍小一些。
2.3滑床結構
南峪溝滑坡的滑床為二疊系下石盒子組中砂巖、泥巖和細砂巖,特征如下:中粒砂巖,埋藏于褐紅色粉質粘土層之下,呈透鏡狀發育,本次勘查工作13個孔中,共有ZK3,ZK7,ZK8,ZK9孔揭露該層砂巖,揭露厚度分別為0.5 m,0.4 m,0.8 m和3.2 m。巖性表現為灰綠色,中粒,中層狀,風化較弱,鉆井中孔漏嚴重;經鉆孔取樣測試,極限抗拉強度達到0.24 MPa,極限抗壓強度則為18.4 MPa。泥巖,埋藏于褐紅色粉質粘土層或中粒砂巖之下,厚度介于0.3 m~4.3 m,平均厚度約為1.94 m,呈灰綠色、暗紅色,層理發育,強風化,易軟化、泥化,巖心呈碎塊狀;經鉆孔取樣測試,極限抗壓強度達到16.2 MPa。砂巖,埋藏于灰綠色、暗紅色泥巖之下,本次勘查工作中鉆孔勘探深度內未揭穿,最大揭露厚度9.6 m,巖性為灰綠色中細粒砂巖,風化程度弱,揭露裂隙發育差,鉆孔中巖心呈長柱狀,巖石碎屑大多是長石,其次是石英;經鉆孔取樣測試,極限抗拉強度0.60 MPa~1.21 MPa,平均0.88 MPa,極限抗壓強度60.7 MPa~79.2 MPa,平均強度可達到70.3 MPa。
2.4滑坡規模
2013年2月21日發生滑坡后,坡體西部、西北部、南部均有明顯的拉張裂縫,裂縫寬度范圍從0.8 m到6.5 m,西側后緣則有最大落差達到5.4 m的陡坎,平面呈圈椅狀。經過實地測量,滑坡體西部后緣寬約為55 m,東西向滑坡體長約110 m;滑坡東部滑坡體前緣現已形成陡坎,寬度約為132 m,經鉆探揭露,滑坡滑面埋深范圍在2.8 m~11.3 m,平均埋深9.2 m,體積約13.0萬m3,此次一次滑坡為中型滑坡。
2.5滑動特征
通過對滑坡體滑動形成的地形地貌特征和滑坡體巖性特征、滑帶深度、滑面產狀等各個指標的分析判斷,南峪溝滑坡屬中淺層順層黃土滑坡,其滑動形式表現為牽引式,分別如下:
1)滑坡所處地形地貌為黃土坡,坡體上滑坡后緣高程約為1 040 m,前緣高程995.5 m左右,二者之間的高差相差達到了44.5 m,在地形上表現為緩坡狀,平均坡度為22°,局部達35°。
2)滑坡后緣圈椅狀陡壁較為明顯,圈椅內巖性與圈椅頂部巖性一致,高差最大達5.4 m,裂縫最寬處寬度達到6.5 m,滑坡體與外圍間土體呈新鮮狀拉裂痕跡,南北兩側裂縫較小,寬0.5 m~1.5 m。
3)滑坡體表層土體不論是靠近前緣部分,還是后緣部分均呈拉裂式碎裂,整體可見橫向裂隙發育,具牽引式特征。
4)據調查訪問,滑坡體前緣在拓寬住宅樓建設用地過程中,已經揭露部分二疊系下統下石盒子組中砂巖和泥巖。在應急卸載坡頂土方過程中,南部第三階臺階底部同樣揭露了部分二疊系下統下石盒子組泥巖。
5)野外實測地層產狀為62°∠18°左右,與鉆探揭露地層產狀一致,探井中實測滑面產狀為50°∠14°~17°左右,與地層產狀非常相近,具有順層滑坡的特征。
文章編號:1009-6825(2016)14-0049-02
收稿日期:2016-03-04
作者簡介:李桃(1962- ),男,工程師
中圖分類號:P642.22
文獻標識碼:A