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摘 要 :在滑坡地质灾害调查中,调查人员往往需要对调查区裂缝进行成因分析,“去伪存真”区分裂缝是否因滑坡变形产生, 过滤非滑坡变形裂缝,以准确根据滑坡变形分析滑坡特征,本文根据三板桥地质灾害的大量变形裂缝分析,将疑似一大型滑坡 地质灾害的变形, 通过对各裂缝的成因进行分析将斜坡变形划分为一处滑坡两处变形区, 并对各区进行变形破坏机理分析。
关键词 :地质灾害 ;沉降 ;成因分析 ;滑坡
1 地质灾害概况
贵州省普安县南湖街道三板桥地质灾害由一个滑坡及两个 变形区组成, 变形区Ⅰ及滑坡为近两年发生的变形 ;变形区Ⅱ 的裂缝均为老裂缝。
2 地质灾害范围、规模
变形区Ⅰ(BXQ Ⅰ):位于斜坡顶部,为新填土。变形区Ⅰ 呈长条状,东西向较长,南北向较窄,纵向长为 165.2m,横向宽 为 70m, 变形区面积为 7211.8m2。
变形区Ⅱ(BXQ Ⅱ):位于斜坡中部,表层为填土,呈梯状, 南侧较宽, 北侧相对较窄, 变形区面积约为 8300m2。
滑坡 :主滑方 向为 316 °,滑坡平面 呈不规则型,剖面 呈 阶 梯状。滑体纵长 101m, 前 缘 宽 104.7m, 宽度 69m, 面 积 7477.6m2,滑体厚 6m, 滑体体积为 4.18×104 m3,为一小型潜在推移式滑坡。
3 地质灾害变形特征
3.1 变形区Ⅰ(BXQ0Ⅰ)变形特征
变形区Ⅰ(BXQ Ⅰ)主要变形迹象为地面和墙体裂缝,共计 5组裂缝,分别为L01, L02, L03, LO4, L05。裂缝主要集中变形 区东南侧及围墙一带,该区土层厚2m ~ 9m,为杂填土,结构松 散,碎块石为泥岩块石,含量约40%。X245 县道旁厂区围墙基础 埋置深度约20cm,基础未作专门处理,围墙由毛石混凝土砌筑, 高 2m~4.5m, 厚度约 1m, 围墙裂缝(L05) 位于食堂厕所一侧, 围墙裂缝后方为填土最高处。变形区排水条件差,排水措施单 一,宿舍区雨水及生活废水经埋于填土层盲沟排向围墙外侧公 路,公路内侧未修筑排水沟,外侧居民生活用水大多随意排放, 大部分流向公路内侧, 导致围墙基础长期积水。
3.2 变形区Ⅱ(BXQⅡ)变形特征
该区为地形自上而下由平台过渡斜坡,从而形成阶状微地 貌,斜坡坡度约25°。该区中部为居民楼房、阳光学校及旱地。 经调查发现裂缝4 条,多年来未发现变形加剧迹象,最老的裂缝 L6 近 30 年来没有变化。
3.3 滑坡变形特征
滑坡前缘为缓坡过渡至陡坎,陡坎高度约为 5m ~ 12m,陡 坎下方为居民楼房及电力公司办公楼, 斜坡段为阶梯状旱地, 土 层较厚,未发现变形迹象。滑坡前缘陡坎为上世纪修建245 县道 切方形成历史遗留边坡, 前缘应急修建挡土墙支护, 根据现场调 查,前缘居民楼及电力公司办公楼、挡土墙均出现不同程度的开裂变形, 且近年来有加剧迹象, 现场调查可见房屋窗户玻璃及 瓷砖被挤爆, 变形迹象明显, 特别是电力公司办公楼前缘有明显 的隆起现象, 居民楼厨房一侧发生沉降, 居民楼后挡土墙开裂变 形,可见多条基本贯通裂缝。滑床在纵向上其形态表现呈圆弧 形,横断面上左右高差较小,其物质为第四系残坡积层(Q4el+dl) 粉质粘土,下覆地层为宣威群(P2xn)泥岩。
4 变形破坏机理分析
4.1 变形区Ⅰ变形机理分析
(1)岩土结构 :变形区Ⅰ的岩土结构从上之下依次为人工填 土、粉质粘土、泥岩。该区人工填土厚 6m,且结构松散。根据调 查访问变形区Ⅰ的填土在回填过程中并未进行有效的夯实, 因此 填土在自重固结间断将形成不均匀沉降从而导致地面开裂。
(2)上部荷载对变形的影响 :变形区Ⅰ职工宿舍北西侧堆 填大量钢筋混凝土块石, 填方荷载加剧了填土不均匀沉降。
(3)厕所北侧填土方量较大部分明显为近年堆填,因此根据堆 填时间及堆填范围可知,区域内的不均匀加载及无序的堆填时间 导致了场区内不同范围的沉降差异,从而产生场地的回填土不均 匀沉降而发生地面开裂现象。另外, 降雨也对该区沉降产生影响。
综上所述,变形区Ⅰ的变形成因是因为不利岩土结构、不科 学的回填及挡墙设计不合理、降雨等因素共同作用下产生的回 填土不均匀沉降导致地面及墙体开裂。
4.2 变形区Ⅱ变形机理分析
(1)岩土结构 :根据勘查结果可知,变形区Ⅱ的岩土结构从 上之下依次为人工填土、原始的粉质粘土、强风化泥岩、中风化 泥岩。根据钻孔资料显示该区人工填土较厚,最厚可达 3.5m,目 前已经完成自重固结。根据现场调绘及钻孔资料显示可知变形 区Ⅱ北侧填土及粉质粘土较薄, 部分区域基岩出露, 靠近南西侧 槽谷地形地带第四系覆盖层相对较厚。
(2)上部荷载对变形的影响 :变形区Ⅱ范围内的变形强烈区 域为原化肥厂职工宿舍楼及阳光学校操场, 这两个范围内均是上 部荷载较大的区域,变形最严重的范围为原化肥厂职工宿舍楼, 由于原化肥厂职工宿舍楼在修建工程中北东侧基础为强风化泥 岩,南西侧基础为土层,且该房屋的基础结构为条基,变形区Ⅱ 范围内该栋房屋为最高建筑物, 因此房屋基础的不均匀性在荷载 的作用下导致基础不均匀沉降从而产生地面及房屋开裂。
(3)降雨及排水对变形的影响 :变形区Ⅱ范围内的排水系 统极差, 特别是变形最严重的区域, 原化肥厂职工宿舍周围未见 排水沟及其他排水措施, 该范围内的生活废水任意排放, 由于该 区域处于不稳定斜坡的沟槽之中,斜坡地表水均经过该区域向 下汇流,导致长时间的水流冲刷及浸泡软化房屋基础从而产生 地面的不均匀沉降产生地面及房屋开裂等变形迹象。
综上所述,变形区Ⅱ的变形成因是因为不利岩土结构、建筑 物的荷载及降雨、不良的排水措施等因素共同作用下产生的土体不均匀沉降导致地面及房屋墙体开裂。但根据调查、分析,该 区域内的裂缝近 10 年来均没有发现加剧现象,因此可以确定该区域内的填土基本完成自重固结, 变形区Ⅱ整体处于稳定状态。
4.3 滑坡变形成因分析
(1)地形地貌 :滑坡从地形地貌上看处于整个斜坡前缘沟 槽之中, 地形相对平缓, 由于滑坡处于不稳定斜坡沟槽的出口范 围,从地形地貌上看该范围为不稳定斜坡区易汇水易积水区域, 整个斜坡的降雨及生活废水均会通过该区域汇流至前缘马过河 中, 因此不利的地形地貌是滑坡发生变形的因素之一。
(2)岩土结构 :该区域内的岩土结构从上至下为回填土、粉 质粘土、强风化泥岩、煤层、中风化泥岩,中部土层较厚,最厚 可达 7.2m。且根据岩层倾向与坡向的关系可知,滑坡为顺向坡。 滑坡前缘因为上世纪八、九十年代修建245 县道及居民切坡建房 开挖形成高2 ~ 12不等的临空面,临空面角度在 75°~ 90°之 间。因此不利的岩土结构为滑坡的变形提供有利的条件。也是滑坡产生变形的主要因素。
(3)地表水 :根据现场调查可知,不稳定斜坡范围内均缺乏 合理的排水措施,地表水的径流均岩斜坡的沟槽地带汇流至前 缘马过河中, 且滑坡正处于不稳定斜坡沟槽的出口处, 因此大量 的地表水增加了滑坡体土体的自重,地表水下渗岩岩土界面径 流软化潜在滑面降低潜在滑面的物理力学性质。从而降低了滑 坡的稳定性, 加剧了滑坡及居民楼及附属设施的变形。
(4)降雨对变形的影响 :天然降雨下渗,由于下伏基岩为泥 岩,透水性弱,雨水在岩土界面汇集渗流,并将松散层底部侵湿软化, 有利于形成滑动面, 从而对滑坡的变形提供有利条件。
5 结论
在滑坡地质灾害调查中,调查人员往往需要对调查区裂缝 进行成因分析,“去伪存真”区分裂缝是否因滑坡变形产生。普 安县南湖街道三板桥地质灾害由一个滑坡及两个变形区组成, 其中变形区Ⅰ、Ⅱ均系回填土不均匀沉降导致地面发生开裂, 变 形区Ⅰ为新回填土的沉降变形,变形区Ⅱ为多年前回填土的陈 旧变形。
参考文献
[1] 王涛,王嘉昆,潘冬 . 四川汉源康家坡滑坡形成机理与滑坡—堰塞坝—泥石 流灾害链分析 [J]. 中国地质灾害与防治学报, 2020, 31(01):1-7.
[2] 普安县南湖街道三板桥社区 14 组不稳定斜坡勘查及治理工程施工图设计 . 贵 州省地矿局第二工程勘察院, 2017.
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