廣東省清遠市清城區石角鎮馬頭村滑坡特征及穩定性分析

何利平 劉 濤

廣東省有色金屬地質局九四○隊 廣東 清遠 511520

1 地質環境概況

馬頭村滑坡位于廣東省清遠市清城區馬頭村菜市場后山,地理坐標東經113°01′58.82″,北緯23°32′17.45″。滑坡正下方即為菜市場,正下方20m處有一排約10棟2層樓民房。馬頭村菜市場邊坡基巖主要為第三系丹霞群地層,地層巖性主要為砂礫巖,磚紅色,砂質粗礫結構,厚層狀構造及中厚層泥質粉砂巖。坡體的巖層風化強烈,表層主要為坡、殘積土;區內巖土層按地質年代和成因類型自上而下可劃分為人工填土層(Qml)、耕植土層(Qpd)、殘積層(Qel)和第三系(Edn)的泥質粉砂巖和砂礫巖的強風化巖以及中風化巖,場地土的類型屬中硬土;地震基本烈度為6度,地殼穩定性屬穩定;多年年平均降水量為1779.7mm,蒸發量為1393.6毫米;地下水類型主要為紅層孔隙裂隙水,富水性貧乏,含水層主要為砂礫巖,滲透性較好,地下水位埋深平均為3.96m。

2 滑坡基本特征及形成機理

2.1 滑坡基本特征 馬頭村邊坡總體走向50°,傾向320°,邊坡高約18～25m。下部邊坡高約10m,坡度約30°;上部邊坡高約8～15m,坡度15～85°。2016年1月29日邊坡北東段已發生滑移下沉現象;邊坡表面混凝土多處已翹起,開裂,可見密集裂縫,裂縫寬1～5cm;其上部邊坡北東側見兩條近于平行的滑坡后緣拉裂縫,裂縫走向30～50°,與斷裂走向近似一致。裂縫寬10～40cm,延伸長度約20m,深度10～30cm、下沉10～100cm。下部邊坡表面及坡腳可見有泥黃色的渾水滲出;上部邊坡表面及中部平臺見較多巖塊及松散土體堆積,均為上部邊坡頂部巖土體崩、滑所致;上部邊坡高8～15m處,坡度15～85°,臨空陡峭裸露巖土體,節理裂隙較多,結構松散。坡體主要為殘坡積礫質粘性土、強-微風化砂礫巖及泥質粉砂巖,巖石節理裂隙較多,含軟弱夾層,在雨季時,在雨水沖刷和下滲情況下,巖土體軟化、崩解,工程性能大幅降低,潛在崩塌、滑坡等地質災害,直接威脅到下方菜市場及居民的人身財產安全。

2.2 滑坡形成機理 滑坡形成的影響因素主要有:1)人類工程活動:在緊鄰第一斜坡帶修建建筑物時,對斜坡坡腳進行開挖,這樣必然降低邊坡的抗滑段的抗滑阻力,開挖出的邊坡多沒有足夠有效的支護,在重力和降雨作用下,邊坡容易失穩而滑動;邊坡坡面上的素砼護面也是導致邊坡失穩的重要原因,由于噴砼護面密不透水,邊坡后緣長年累月入滲的地下水無法順暢的從坡底和坡面排出,造成的水壓力越來越大,加之噴砼護面并無錨固措施,相當于虛浮在邊坡坡面上,日積月累從而導致護面碎裂,邊坡滑坡;2)地形因素:第一斜坡帶由于地勢相對低,為地表雨水和地下水的匯集地段,地形條件有利于地下水位的抬升,對邊坡穩定性不利;3)氣象因素:區內全年有41%都是降雨天,降雨持續時間較長,降雨強度大,且春夏季節多臺風暴雨,連續降雨給地下水提供了充足的補給來源;4)土體工程性質較差:邊坡淺部巖土層為坡、殘積土,淺部巖土層多含砂礫巖碎石,雨水易滲入土體中,使坡體重度增大,同時雨水軟化土體,降低了土體的抗剪強度,不利于坡體的穩定。

第一斜坡帶地勢較低,淺部土體工程性質較差,加之修建建筑物時對邊坡進行了挖腳降低了抗滑段阻力,同時也形成了未加以支護的坡面或支護不夠牢固,混凝土開裂滲水,雨水及平臺水渠中的水滲入或匯入第一斜坡帶中,使坡體重度增大,同時軟化了土體,降低了土體的抗剪強度,打破了坡體原有的平衡,最終導致了滑坡的發生。

3 滑坡穩定性分析

計算時選擇連續暴雨不利工況,即工況1(自重+暴雨+地下水)條件來計算滑坡的穩定性,其對應的荷載為坡體自重+地下水滲透壓力,最不利滑動面采用軟件進行自動搜索。根據軟件利用圓弧滑動法計算結果,在工況1下滑坡的穩定系數為0.946,根據《滑坡防治工程設計與施工技術規范》(DT/0219-2006)關于滑坡防治工程設計安全系數的推薦值為,校核工況“自重+暴雨+地下水”(工況1)時抗滑動安全系數為1.02～1.05,因此應當進行防護設計。說明滑坡1在飽和狀態下有較大可能性產生局部淺層滑坡或深層滑動。所以建議對該處滑坡應進行防護設計,否則局部的變形最終也會導致整體變形。

4 結論

(1)馬頭村后山滑坡在強降雨條件下,再次發生滑坡可能性較大,穩定性較差,威脅下方居民和菜市場的人員生命財產安全。

(2)馬頭村滑坡形成原因復雜,其形成與發展是人類工程活動、地形地貌、氣象因素、巖土體工程性質等多方面的內外因素綜合作用的結果。

(3)建議對馬頭村滑坡點進行工程治理,防治措施以錨索+抗滑樁+(截)排水溝為主,坡面采用格構+錨桿的支護方式。