房县姚坪乡滑坡群形成的地质背景及稳定性分析

2016-08-22 10:21刘伟张庚丽李海龙十堰市地质环境监测站湖北十堰442000
地球 2016年4期
关键词:滑坡体滑坡勘查

■刘伟 张庚丽 李海龙(十堰市地质环境监测站湖北十堰442000)

房县姚坪乡滑坡群形成的地质背景及稳定性分析

■刘伟 张庚丽 李海龙
(十堰市地质环境监测站湖北十堰442000)

姚坪乡滑坡群共有4个滑坡组成由。其中,位于姚坪中学的东侧有3个滑坡、位于姚坪中学的西侧有1个滑坡。滑坡群严重危及当地人民、学校师生的生命财产安全。以区域地质背景调研和滑坡群野外调查、勘探为基础,分析了滑坡群基本特征,并对滑坡群的稳定性进行了科学的分析。

滑坡群 地质背景 滑坡特征 稳定性分析

1 概述

房县姚坪乡滑坡群距房县县城约90km,县城距窑淮乡50km有省道相连,窑淮乡距姚坪乡(即滑坡区)40km有县道相通,滑坡体的中部及上部有两条公路贯穿;滑坡区紧邻黄龙水库库区,水路交通较为方便,上可达竹山县,下可至十堰黄龙,水陆交通尚属便利。姚坪乡滑坡群共有4个滑坡组成。编号分别为:YP1、YP2、YP3、YP4。本文在详尽的区域地质背景分析的基础上,从滑坡群的地质背景、滑坡特征及勘探工作对滑坡的稳定性进行了科学分析。

2 地质背景

2.1地形地貌

勘查区属构造侵蚀中—低山地貌,地形切割严重,山谷多呈“V”字型。沟谷陡峭,坡度角一般30~45o,部分地段可达50~60 o。局部地段堵河一、二级阶地明显。山顶高程380~410m,谷底高程一般245m,相对高差135~165m。姚坪中学驻地位于一向西南突出的山梁之上,其三面环水,滑坡主要位于其东、西两侧的斜坡之上。(见图1)

图1 姚坪中学滑坡区地形地貌

2.2气象水文

勘查区地处堵河流域,堵河为汉江一级支流,年径流量大。由于黄龙滩水库的修建,工作区成为库区,水库尾水可达滑坡区坡脚附近,库水位一般高程在240m附近,滑坡群内滑坡单体前缘最低高程在275m左右,该滑坡为不涉水滑坡,库水升降对滑坡的稳定无影响。

2.3区域地层及构造

勘查区区域出露地层为中上元古界武当山群挡鱼河组、杨坪组地层。滑坡区出露地层主要为第四系松散堆积层、杨坪下亚组及侵入岩体。第四系覆盖层主要为人工填土(Q4ml)、滑坡堆积体(Q4del)、残坡积层(Q4dl+el)。人工堆积层(Q4ml)分布厚度0.5~4.5m。滑坡堆积体(Q4del)分布厚度0.5~11m。残坡积层(Q4dl+el)分布厚度0.5~11m。中上元古界武当山群杨坪下亚组(Pt3wy1)为一套负变质岩,主要为石英绢云片岩、绢云钠长石英片岩。侵入岩体主要为变辉绿岩,灰绿色,主由绿泥石、钠长石等组成,花岗变晶结构,块状构造。

滑坡区主要受化口逆断层(F143)控制,根据钻探资料及滑坡区地层出露情况,该断层贯穿YP2、YP3及YP4滑坡,断层走向呈北西~东南向展布,出现断层破碎带物质的钻孔有ZK15,应急治理工程处切坡出露断层破碎带物质,宽度约为35m。

2.4水文地质

勘查区季节性冲沟较发育,地表水主要为大气降水补给,季节特征明显,大气降水沿季节性冲沟直接排泄到黄龙水库,滑坡体上很少有地表明水,仅在局部低洼处有地下水沿土岩接触面渗出,流量一般较小,径流短。勘查区地下水按含水介质特征划分为上层滞水、基岩裂隙水两种类型。

2.5人类活动

勘查区内人类工程活动剧烈,主要为道路修筑、土地改造及建房切坡。滑坡体的中部有两条公路横穿,一条是乡镇通往县城的县级公路、一条是通往乡镇码头的乡级公路。修筑公路切坡致使原有斜坡坡率发生突变。比如县道扩宽工程在姚坪中学东侧坡体形成切坡,切坡距离姚坪中学主体建筑物约40m,致使YP2滑坡人为地切割成上、下两个滑体。由于地形条件的限制,百姓建房大多削高填低,最大切坡高度超过5m;土地改造使微地貌也有较大的改观,形成多级梯田;此外人类的耕作活动破坏天然植被,造成了局部水土流失。总之,人类工程活动对原始地形地貌的形态改造较大,随着经济建设的不断发展,人口逐渐集中,坡体逐步被不合理占用,人类工程活动日趋频繁,近二十年来,坡体上的居民住户日渐增多,局部已形成密集区。人类工程活动较大地改变了原有的地质环境条件,影响了斜坡的稳定性。

3 滑坡群特征

YP1滑坡体后缘为武当山群杨坪下亚组(Pt3wy1)基岩出露,滑坡体物质为第四系滑坡堆积物,平均厚度约6m,遇水易发生坍塌、变形。下伏基岩为武当山群杨坪下亚组石英绢云母片岩和变辉绿岩,力学强度较低,对水敏感性较强,滑坡体主滑方向95°,宽度220m,纵长近200m,东南侧为走向114°的冲沟,宽约2~3m(现已被滑坡土填埋),层间有水渗出。YP1滑坡为一中型土质滑坡。

YP2滑坡体后缘为姚坪中学操场,前缘至乡道水泥路,前缘左侧为一山脊,前后缘宽约85m,纵长近150m,主滑方向122°。YP2滑坡为一小型~土质~浅层滑坡。

YP3滑坡体后缘位于乡道水泥公路下方,前缘至派出所下方,前后缘宽约110m,纵长近100m,主滑方向122°。两侧为基岩出露的山脊,山脊呈浑圆状。滑坡体上部及下部为自然斜坡,中部因建房、修路切坡及土地改造形成多级梯级平台,人工砌筑平台最大高度超过6m。YP3滑坡为一小型~土质~浅层滑坡。

YP4滑坡位于姚坪乡滑坡群西侧,人工土地改造形成的多级梯级平台构成了滑坡体的主要部分,微地貌上大致为两侧冲沟夹一土坡,黄龙水库高程为240m,YP4滑坡前缘高程为265m,为不涉水滑坡。滑坡前后缘宽度约200m,纵长330m,滑坡主滑方向135°,滑坡体中部为耕地,前缘为通向姚坪码头的乡道。YP4滑坡为一中型~土质~浅层滑坡。

4 滑坡稳定性评价

4.1计算坡面确定

分析滑坡区的环境地质条件,选用勘查剖面,根据剖面、钻孔及工程地质测绘资料,结合坡体结构特征对滑坡体的稳定性进行分析,计算时地形线按折线处理,取单宽进行研究,简化为二维空间问题进行分析,采用剖面条块法建立剖面模型。(如图2)

图2 滑坡剖面计算模型

4.2计算参数确定

验算采用的岩土物理力学参数主要依据室内试验结果,同时根据土的实际性状和坡体稳定状态,参照地质类比和工程实践经验综合反演分析确定。根据滑带土样室内试验成果统计及反演分析,最终确定滑带土抗剪强度参数如下:天然状态:c(kPa)=19kPa,φ=18°;饱和状态:c(kPa)=14kPa,φ=14°。

4.3稳定性计算

本次滑坡稳定性计算采用的滑坡稳定性评价方法为传递系数法。

房县姚坪中学滑坡稳定性验算结果如下表1:

表1 姚坪乡滑坡群稳定性计算结果

根据上表可知,姚坪乡滑坡群各滑坡体在自重工况下均处于稳定状态,但是在自重+暴雨工况下均为欠稳定状态。

P62[文献码]B

1000~405X(2016)~4~115~1

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