关于膨胀土地区滑坡成因与稳定性分析

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  1 概 述
  东景花园滑坡滑坡空间形态上呈扇型,滑坡后缘边界所在山顶高程134m左右。滑坡后缘边界清晰,平面形态呈“圈椅状”,中间高、两侧低,顶部高程108.2~105.0m;后缘壁坡度约为70~90°,平均高差为5m,中间高差大,两侧高差较小;滑坡前沿人工切坡坡度45°左右,已被滑坡堆积物覆盖,现状高程为100.0~95.0m。本滑坡的主滑方向为180°左右。滑坡后缘以外未发现拉张裂缝,山体植被发育,多为杂草及灌木。后缘陡坎时有小规模垮塌现象,该滑坡存在继续向后向上发展的可能性。滑坡坡脚紧邻东景花园小区10号楼,该小区场地整平过程中对山体坡脚开挖,切坡形成临空面高度约10m,切坡坡度约45°。该滑坡体已整体下滑,形成较为明显的滑坡后缘,滑坡前沿从坡脚剪出。根据地形判断,坡脚前沿路面无隆起迹象。根据现场调查及钻孔资料揭露情况,滑坡体厚度总体变化较大,自1.0~5.0m不等,厚度变化趋势表现为:后缘薄-中部厚-前沿薄。该滑坡前沿宽度50m,斜长30m,面积约1500m2,平均厚度约3m,体积约为4500m3。
  2 滑坡成因分析
  2.1 影响因素
  2.1.1 地层条件
  本场地下伏基岩为第三系软质泥岩,上覆残坡积层粉质粘土含灰白色粘土,含蒙脱石等矿物成分,透水性较差,亲水性较强,具有较强的胀缩性。得水膨胀产生膨胀力,失水收缩形成裂缝。因滑坡体坡面土体裸露,在风化营力的作用下失水开裂,其透水性显著增加,而裂缝附近的土含水量增加将产生膨胀而封堵裂缝,从而阻止水向坡体内部进一步渗透,这使得该滑坡体内膨胀土的裂缝深度多为2~3m内,这是形成浅表滑坡的内在因素。
  2.1.2 人为活动
  由于东景花园小区建设对该山体坡脚进行开挖,人工切坡为滑坡体形成提供了临空条件。虽然施工期间采取了针对性的护坡处理,但防护措施年久失修难以发挥作用,坡前围墙基础埋深较浅且自身强度较差,斜坡土体沿下伏软弱面整体向下滑动。因此,坡脚开挖是滑坡形成的主要外在因素。
  2.1.3 降雨条件
  滑坡期间,区域内集中多发大到暴雨,雨水的下渗,不但降低土体的抗剪强度,还提高滑体重量,产生孔隙水压力及渗透压力等并致使膨胀土出现胀缩现象。大量集中的雨水渗入坡体成为滑坡产生的诱发因素。
  2.2 形成机制及破坏模式
  滑坡区山体边坡为膨胀土边坡,残坡积层粉质粘土层夹含灰白色粘土条带,局部聚集成块,白色粘土对水的作用反映十分敏感,季节性的气候变化使边坡土体往复湿胀干缩效应十分强烈,致使山体边坡出现裂缝,受大气影响,裂隙深度一般为2~3m。在多年往复的湿胀干缩效应作用下,边坡不可逆的蠕变持续积累,边坡软弱结构面增多并贯通,遇到特大暴雨时,沿软弱结构面整体下滑变形,并沿前沿剪出口剪出。
  滑坡的形成,究其原因,是由地层岩性、开挖坡脚及降水入渗共同作用的结果。滑坡变形破坏模式首先表现为整体失稳,其后转化为牵引式破坏,属浅层土质滑坡。
  3 滑坡稳定性分析
  3.1 计算方法
  稳定性验算采用圆弧滑动法计算,公式采用《滑坡防治工程勘查规范》(DZ/T 0218-2006)附录E推荐的公式。
  3.2 计算参数的确定
  抗剪强度参数受滑面粗糙程度、滑床形态变化、含水量及滑面物质组成等因素差异影响,考虑到滑动介质为粉质粘土,由此构成的滑面(带)?准值较高,按如下原则取值:
  (1)以宏观地质判别为前提;
  (2)以滑带的物质组成为基础,测试(室内试验)值为依据;
  (3)以工程类比(经验)为参考;
  (4)以反演作为校核(检验)。
  3.3 滑坡稳定性设计标准的确定
  滑坡的危害程度为Ⅲ级滑坡的,抗滑稳定安全系数定为1.15。
  3.4 计算过程及结果
  本计算软件采用理正岩土计算6.5版,选取1-1′剖面进行滑坡稳定性验算,主要计算滑坡两种工况下的稳定性:
  工况1:滑坡体经过历次滑动后已处自稳状态,因滑坡治理需清除坡脚堆积物,对其清除后残余滑坡体的稳定性分析。
  工况2:滑坡体后缘边坡较陡,存在一定安全隐患,对其稳定性进行分析。
  据计算,1-1′剖面稳定性进行验算结果如表1。
  从表1可知:工况1对已滑体清除后,已处于基本稳定状态,但安全储备不足,需对残余滑坡体进行抗滑支挡等治理措施;工况2滑坡后缘目前已处于基本稳定状态,但安全储备不足,因特殊的膨胀土土质特点,随着时间的推移,在雨季仍有可能再次滑动,存在一定安全隐患。
  4 现状滑坡发展变化趋势及危害性预测
  目前滑坡土体裸露,无完整有序排水系统,坡面直接遭受雨水的冲刷及地表水的渗入,虽滑坡体經过历次滑动后,已处于自稳状态,因滑坡治理需清除坡脚堆积物,经过分析清理后残余滑坡体处于基本稳定状态,但安全储备不足,需对残余滑坡体进行抗滑支挡等治理措施;同时滑坡后缘边坡目前已处于基本稳定状态,但安全储备不足,因特殊的膨胀土土质特点,随着时间的推移,极有可能再次形成新的滑动面,在雨季仍有可能再次滑动,严重威胁坡前居民生命财产安全。因此,必须采取积极有序的工程治理措施,防范于未然。
  参考文献
  [1]《滑坡防治工程勘查规范》(DZ/T 0218-2006).
  [2]《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001),(2009版本).
  [3]《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999).
  收稿日期:2018-4-24
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