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Liberal Arts Research

陕西某黄土滑坡灾害特征及稳定性分析

作者

潘艺华 张昌翌

西北有色勘测工程有限责任公司,西安 710038

摘要:近年来随着极端降雨天气增多,黄土滑坡地质灾害频发,对孕灾区域人民群众人身及财产安全造成了严重的威胁。文章以陕西某黄土滑坡为研究对象,在分析灾害特征、成因的基础上,根据室内试验结果选取参数对该滑坡在天然、暴雨工况条件下的稳定性进行了计算及分析,其结果可为该地区滑坡治理提供科学依据和有价值的参考。

关键词:黄土滑坡、滑坡特征、稳定性分析

0 前言

滑坡是指在自然地质作用和人类工程活动的影响下,边坡上的岩土体沿一定的软弱面整体或分散地沿边坡下滑的自然现象。黄土滑坡形成的因素主要包括岩土体自身的特征、节理裂隙的发育程度、降雨以及人类工程活动等[1]。随着近年来我国社会主义经济突飞猛进的发展,许多重大基建项目正如火如荼的进行中,与此同时,近年来工程建设趋频繁的进行,由于工程建设活动引起的各种地质自然灾害愈发频繁,这无疑给我们人民的生命财产安全带来了严重威胁和巨大损失。

黄土地区的滑坡往往具有机制复杂、危害严重等特点,在全国范围内均具有典型性和代表性[2]。,黄土滑坡稳定性评价与预测也是滑坡研究的热点内容之一[3]。目前常见的方法主要有定性分析、定量计算法、统计分析法和确定性模型法等[4]。

文章以陕西省某滑坡为例,在分析灾害特征、成因的基础上,根据室内试验结果选取参数对该滑坡在天然、暴雨工况条件下的稳定性进行了计算及分析,其结果可为该地区滑坡治理提供科学依据和有价值的参考。

1 滑坡灾害特征

该滑坡为滑坡属牵引式滑坡,主滑方向254°,滑坡长58m,平均宽度54m,最大宽度64m,滑体厚3~8m,滑体体积1.88×104m3,属小型滑坡。

滑坡坡向260°,坡面覆盖厚层坡积土。滑坡坡体上分布有纵横交错的拉裂槽和裂缝,滑坡总体平面形态呈“纵长式”(即滑坡纵向大于滑坡横向),地表平面形态复杂,滑坡后壁、周界明显,滑坡后缘较平缓,坡度5°~10°;滑体坡面多形成陡坎及拉裂槽,上覆30cm~50cm堆填土,下伏古近系泥质砂岩,产状为233°~241°∠21°~31°;滑坡前缘有明显剪出口。

滑坡后壁下错1.2m,后壁下错形成的反坡洼地断面呈“U”字形,最大宽度3.8m,平均深度1.2m,洼地由北至南逐渐尖灭(图1-1)。滑坡前缘有明显的陡坎及鼓胀裂缝。坎下为3.7m平台,平台被3组裂缝切割,平台前缘为斜坡,斜坡高1.5m,坡度75°,植被覆盖率75%,距沟床高70cm处,出现裂缝,裂缝走向175°∠62°,裂缝顶宽40cm,切割深度60cm(图1-2)。

2 滑坡成因分析

该滑坡稳定性的因素主要包括地形地貌、地层岩性、降雨、人类工程活动等。

地形地貌、地层岩性为该滑坡发生发展的基本因素。滑坡区地形表现为斜坡地貌,斜坡坡向267°,坡度一般在12°~23°,局部地区为52°~78°,地形较陡,相对高差约21m,斜坡为滑坡形成提供了地形条件。

人类工程活动主要表现为开挖斜坡坡体修筑公路和修建水池及自来水管道,降雨和人类工程活动是滑坡形成的主要诱发因素。

3 稳定性分析

滑坡的稳定性分析判断和定量计算是滑坡防治的基础。为了正确分析该黄土滑坡及其后缘斜坡的稳定程度,在大量野外调查、资料收集、勘探及室内试验的基础上,采用刚体极限平衡法的传递系数法定量分析计算其稳定性。

因滑坡所在区地震烈度为Ⅷ度,根据斜坡变形的特点,选择以下两种工况进行计算:①天然工况:采用天然重度、天然内摩擦角和天然内聚力。②地震设防烈度为Ⅷ度:采用水平地震系数为0.05。

选取两条剖面进行计算,计算参数根据室内试验结果,具体参数见表3-1。断面各条块长度、面积、倾角如图3-1~3-2,分别采用传递系数法,计算结果见表3-2。

该滑坡在自重工况下的稳定系数为0.99~1.01,自重+暴雨的工况下的稳定系数为0.92~0.94。滑坡现处于欠稳定状态,随时有滑动的可能,若遇强降雨,滑坡发生再次滑动的可能性更大。

4 滑坡灾害发展变化趋势及危害性预测

滑坡经滑动,能量虽已释放,但由于滑坡未进行治理,滑坡后壁、侧缘、前缘等要素十分发育,滑体松散,同时,滑体上陡坎发育,裂缝密布,滑坡前缘剪出口有水渗出,土体整体性破坏,为地表水、大气降水下渗提供了良好通道。

滑坡现处于欠稳定状态,在降雨工况下处于不稳定状态,经滑坡稳定性综合分析,滑坡有进一步发展的可能。

5.防治工程方案建议

综合考虑该滑坡的具体特征、成因稳定状态以及治理的必要性,建议采取支撑盲沟+坡脚处Ⅰ号抗滑挡墙、浅层滑坡剪出口设置Ⅱ号抗滑挡墙综合治理方案以消除病害。

叶万军,王鹏,杨更社等.黄土崩塌的形成因素及其影响范围的确定方法[J].工程地质学报,2013,21(6):920-925.

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作者简介:潘艺华(1990—),女,陕西西安人,水文地质,硕士,毕业于长安大学,主要从事水工环地质、水文工程相关工作。(邮箱)710649328@qq.com