浅析新疆昌吉市索尔巴斯套一带滑坡发育及治理措施

2015-02-23 15:08陈国栋
地球 2015年10期
关键词:昌吉市索尔巴斯

■陈国栋

(新疆地质矿产勘查开发局第三地质大队 新疆维吾尔 841000)

浅析新疆昌吉市索尔巴斯套一带滑坡发育及治理措施

■陈国栋

(新疆地质矿产勘查开发局第三地质大队 新疆维吾尔 841000)

新疆昌吉市索尔巴斯套一带滑坡发育,跟这一带的自然条件、地质环境条件有着密切的关系。本文通过对新疆昌吉市索尔巴斯套一带滑坡地质特征及成因分析,最后提出了相应的滑坡治理措施。

滑坡地质特征稳定性分析

新疆昌吉市索尔巴斯套一带,位于昌吉市南部山区,该区滑坡集中发育,据调查,在面积35km2内发育有20处滑坡灾害点,密度达到了54个/100km2,且大部分为中型、大型滑坡,综合分析跟当地的自然条件、地形地貌、地层岩性、人类工程活动有着较为密切的关系。

1 区域地质环境条件

1.1 地形地貌

该区位于中高山区,海拔高度在1300-1800米左右,地形起伏,切割深,沟谷发育,山坡坡度在30-50°范围内,为陡坡,地形条件有利于滑坡的发育。

1.2 地层特征

该区主要分布有侏罗系(J)与第四系(Q)地层:

(1)侏罗系(J):地层岩性以互层状砂岩、泥岩、砾岩为主,为含煤层,岩性上层为厚层状黄白色砂岩,浅红褐色或绿灰色砾岩组成,中层为紫红色、绿色复矿砂岩、砂质泥岩,紫褐色砂质页岩、砂岩夹砾质砂岩、凝灰砂岩。(2)第四系(Q):第四系全新统坡积层(Q4del):该区坡面均覆盖有第四系地层,从滑坡出露的岩性来判断,岩性以砾石为主,粒径2-5cm,含量约占70%,含少量块石,约占5%,土质及砂质约占25%,堆积层厚度普遍在5-25m,坡脚最厚,在该区内的滑坡均为碎石土质滑坡,堆积层的厚度对滑坡的发育程度和规模大小有直接的影响,区内索尔巴斯套一带中山区第四系覆盖层较厚,因此,滑坡较为发育。

2 区域滑坡因素分析

(1)水文地质条件。①该区内的地表水系较为发育,滑坡的发生与沟谷、河流对坡脚的冲刷是有密切关系的,降雨和融雪水汇成洪流和地表径流后,既可侵蚀下切,割裂坡体,又可冲刷、掏蚀坡脚,浸泡土体,使斜坡下部支撑力减小,力学强度大大降低,造成斜坡稳定性破坏,当下滑力大于抗滑力时,斜坡就会滑动。此外,地表水补给地下水致使地下水位升高,在地表水下渗、浸润软化作用下,岩土体容重增大,易产生滑坡。②地表水或基岩裂隙水渗入风化破碎岩层内,并在下伏隔水岩层顶面聚集,也是产生本区域滑坡和构造面破碎岩体滑坡的条件之一。由于斜坡上部岩层风化破碎或裂隙发育,透水性强,下部岩层较完整或为相对隔水的软岩,这种水文地质结构促使沿层面滑动的岩体滑坡。

(2)地震。地震也是导致地质灾害发生的因素之一,根据查阅《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),该区域属Ⅷ度地震烈度区,该区2013年发生过5.5级地震,但该区未见有地质灾害上报,但不能排除地震对该区滑坡发生无影响,地震可能加剧、加快地质灾害的形变,从而导致滑坡灾害的发生。

(3)人类工程活动。该区域内的人类工程活动主要为道路建设,道路开挖时沿坡的中部或下部削坡,松散层与下伏基岩的接触面暴露处于临空状态,使坡体内应力发生改变,道路边坡也未采取任何防护措施,在外界的因素影响下,随着时间的推移,从而形成滑坡,该区的部分滑坡是由于道路开挖形成,主要是形成的小型滑坡。

3 滑坡稳定性分析

3.1 边坡稳定性原理

根据对边坡发生滑塌现象的观察,边坡破坏时形成一滑动面。滑动面的形状与土质有关。对粘性土体有时象圆柱形,有时象碗形。对于松散的沙性土及砂土,滑动面类似于平面。如果下滑面具有两个破坏面,稳定性分析时必须确定两个破坏面上的法向力的大小和作用点,但只能建立三个平衡方程,因而这是一个多次超静定问题。为能求解这些超静定问题,通常需要作出一些假设,使之变为静定问题。

3.2 滑坡稳定性分析计算

滑坡计算采用折线滑动法计算,由于土体已经滑动,其强度指标采用残余抗剪强度。滑坡的滑动面纵向上呈折线形,依滑面形态,选取折线形滑面计算公式进行稳定性计算。

计算公式如下:

4 滑坡防治关键技术及处理方法

4.1 抗滑桩技术

一般按照事先计算得出设计方案,主要通过地基梁法、地质工程法、有限单元法以及实际经验进行桩位的确定,桩位的设计要切合实际,其不同设计对滑坡的稳定性和坡体滑面性状具有重要的影响。抗滑坡作用力可分为滑坡推力和地层反力,通常采用地基梁法对地层反力进行测定,以确定坡体的变形程度。滑坡类型、坡体变形情况以及滑坡部位等因素对推力在桩背上的作用力大小及作用点的分布有一定的影响,一般情况滑坡推力的大小可以通过不平衡推力传递系数法来计算。

4.2 锚固和锚索技术

锚固或预应力锚固提高沿滑面的抗滑力,增强滑面的正压力,或固定松动危岩。常规方法是打钻孔,内插锚杆固定。而对于大型、特大型尤其是岩体滑坡,滑坡推力较大,拟定治理工程方案时可采用锚索抗滑桩。锚索抗滑桩有钢筋混凝土抗滑桩和锚索组成,锚索布设在桩顶,滑坡推力较大时可布设多排锚索。

4.3 支挡工程

利用抗滑桩进行滑坡地区边坡治理,能够突破传统的治理困境,使得治理工作更加便捷、高速、治理工程量小、节省资金等,而且还能够将其他边坡治理措施与抗滑桩相结合,使治理措施更加合理科学化,治理效果更加显著,这种结合、互相搭配式的治理方法在当前已被普遍采用。

5 结语

滑坡的形成与该区的水文地质、地形地貌、地层岩性等有着密切的关系,也是该区滑坡发育的主导因素,受地震、人类工程活动的影响相对较小。今后应加强对该区滑坡的研究程度,避免该地区滑坡造成危害。

[1]白铭.新疆昌吉市地质灾害形成机制及防治对策 [J].地质灾害与环境保护,2009,20(2):13-15.

[2]徐邦栋.滑坡分析与防治 [M].中国铁道出版社,2010.

[3]马玉龙,吴早生.某滑坡稳定性分析 [J].山西建筑,2013,39(8):47-49.

P642.22[文献码]B

1000-405X(2015)-10-311-1

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