池州市某垃圾焚烧发电厂项目边坡稳定性评价及防治对策

2022-04-09 17:03卢荣坤欧阳秋山
现代盐化工 2022年1期
关键词:防治对策

卢荣坤 欧阳秋山

摘要:为保障池州市生活垃圾焚烧发电项目的安全,在勘察已发生变形破坏的A-B-D段挖方边坡工程场地的地质环境条件基础上,阐述边坡不稳定因素、边坡破坏模式和边坡滑体形态,分析滑坡形成机理,采用折线法进行土质边坡稳定性计算和评价,并提出具体的防治对策。

关键词:深挖路堑边坡;稳定性评价;防治对策;垃圾焚烧发电厂

研究区位于安徽省池州市贵池区涓桥镇联合村建设池州市生活垃圾焚烧发电项目,场区面积约85.03亩(1亩≈666.667 m2),整平挖方后产生4个挖方边坡,最大坡高为26.00~45.00 m。施工后,A-B段边坡出现变形破坏,坡体表面最大水平位移为157 mm,最大沉降为147 mm ; B-D段挡墙发生位移、局部破坏,底部截水沟发生变形,坡面局部框架梁出现断裂,并在顶部山脊发育11条地裂缝,边坡失稳严重,安全隐患较大[1-2]。

1 区域地质概况

项目主要出露古生代志留纪—二叠纪、中生代三叠纪和晚白垩世以及零星第四纪地层,并受大面積的间歇性缓慢上升运动影响,区内及邻区地震震级均小于5级,属中等地震活动区,地震基本烈度为Ⅶ度。边坡主要位于志留纪坟头组和茅山组,前者主要为灰黄、黄绿色厚层粉砂岩质页岩、细粒岩屑石英砂岩夹砾屑磷块岩,后者主要为灰绿、黄褐、紫红色厚层细粒岩屑石英砂岩与泥质粉砂岩互层。

2 地质环境条件

场地原地貌类型为低丘及谷地,开挖支护后形成了坡度为20°~30°的边坡,边坡走向为东南—西北向,总体倾向约320°。地层由新到老依次为第四系全新统人工堆积层和志留系沉积岩,岩性主要由含碎石粉质黏土、泥质粉砂岩、断层泥夹角砾及泥岩等组成。

2.1 边坡岩土构成

场地岩土可划分为4层。(1)含碎石粉质黏土:黄褐色,稍湿,可塑状态,成分为粉质黏土夹少量碎石。(2)强风化泥质砂岩:碎裂结构,黄绿色,粉砂~泥质结构,薄层状构造,主要成分为粉砂和泥质,质地较软,遇水易软化,岩石坚硬程度为较软岩,较破碎,岩石质量等级为Ⅴ级,发育两组节理,拟建场地普遍分布该层,表现为西北(坡顶)厚、东南(坡脚)薄。(3)强风化断层泥夹角砾:碎裂结构,灰色,完整性差,未固结,无定向构造,主要成分为断层泥和泥化岩石碎屑夹少量角砾及岩石碎块,成分以泥岩为主,岩石坚硬程度为极软岩,遇水易膨胀软化,手捏易碎,极破碎,岩石质量等级为Ⅴ级,拟建场地普遍分布该层,呈现为西北薄、东南厚。(4)中风化泥岩:灰~深灰色,块状结构,薄层状构造,主要成分为泥岩,岩石坚硬程度为较软岩,遇水易软化,较破碎,岩石质量等级为Ⅳ级,发育2组节理,拟建场地普遍分布该层未穿透。

2.2 地质构造特征

地质构造简单,地层基本呈一单斜构造,岩层产状5°∠32°,岩层倾向与坡向相反,未发现强烈褶曲及岩浆活动。裂隙构造较发育,是区内主要结构面之一,主要发育两组节理:与倾向相反,夹角为10°~20°,λ=40°;顺层微节理,均属压性构造裂隙,呈闭合状,裂隙无胶结,结合一般,贯通性好。岩层基本为薄层构造,在构造节理和风化裂隙的共同作用下,边坡岩体结构较破碎,边坡岩体类型为Ⅱ类。

2.3 水文地质特征

场地由西北向东南倾斜的两个条状丘包及其间的沟谷组成,西北高、东南低,地形坡度一般为11°~35°,局部地段坡度高达40°~50°。属北亚热带湿润性季风气候区,气候温和,雨量适中,光照充足,四季分明,地表水系不发育,多为季节性溪流,现场调查坡脚处溪宽0.50~2.00 m ,水深0.20~ 0.40 m。地下水类型主要为覆盖层中的上层滞水和基岩裂隙水,补给主要为大气降水和地表径流,排泄方式主要为自然蒸发和侧向径流。地下水稳定水位埋深为2.80~15.60 m,稳定水位标高在58.10~120.50 m,勘察期间部分钻孔出现漏水严重的现象。

3 边坡不稳定因素

3.1 岩石强度与结构构造

边坡工程地质岩组主要由较软~极软类岩石构成,边坡岩体强度较低,具有遇水易软化、崩解、粒状解体等不良工程地质特征,导致边坡稳定性差。勘察场地内的第②层强风化泥质砂岩和第③层强风化断层泥夹角砾岩体一级破碎,坚硬程度为极软岩,岩体基本质量等级为Ⅴ级;第④层中风化泥岩较完整,坚硬程度为较软岩,岩体基本质量等级为Ⅳ级。场地内岩性呈软硬相间状态,第③层强风化断层泥夹角砾为易软化、泥化的夹层,是造成边坡失稳的主要岩性。

场地岩体均由碎裂结构岩体组成,裂隙节理发育,连续性差,均由软弱类岩组构成,边坡岩体强度低,易出现滑坡、崩塌、垮塌、冲刷、粒状解体等类型的破坏,边坡稳定性差。

3.2 大气降水与地下水

强降雨或短时大暴雨因雨量大,对边坡的冲刷破坏作用力较强,是影响边坡稳定性的重要因素之一。场地内的地下水类型主要为基岩裂隙水,基岩裂隙充填性较差、透水性强,并受构造及裂隙发育的影响,富水量一般,与上部地表上层滞水无明显水力联系。

地下水的补给主要为大气降水和地表径流,接受降水补给以后,一部分补给风化裂隙带,一部分补给下部岩溶水,其他以裂隙下降泉的形式流出地表,形成基流。总体上由地势较高的西北部向地势较低的东南部径流和排泄。

3.3 地裂缝

本次调查共发现地裂缝11条,长几米到百米不等,宽 0.05~0.50 m不等(见图1),最长约140.00 m,宽0.50 m,以西北—东南和西南—东北向为主,南—北为辅。地裂缝往往是边坡位移变形的前兆,是影响边坡稳定性的重要因素之一。

3.4 边坡破坏模式

钻孔显示,坡体内部存在较厚的强风化断层泥夹角砾岩层,抗剪指标很低,整体边坡角仅为21°。

边坡破坏模式:上部强风化泥质砂岩滑体为张拉破坏,中部沿着强风化断层泥夹角砾岩层以折线形搓动,同时经勘察,下部坡脚处强风化断层泥夹角砾岩层较厚,强风化泥质砂岩较薄,底部在强风化断层泥夹角砾岩中为圆弧形滑动面,并从坡脚薄弱的强风化泥质砂岩处剪出。后期开挖,滑动面可能向下部延伸。

3.5 边坡滑体形态

滑体长度为230.00 m左右,滑坡体上宽下窄,滑动面上部厚度为30.00 m左右,下部为15.00~20.00 m,同时沿山脊处滑体较厚,两侧相对较薄。滑坡体量约40万m3,边坡滑体占地约2万m2(投影面积),后缘裂缝最大长度为146.00 m,前缘在坡脚处的最大长度为123.00 m,坡脚走向与主滑动方向夹角为36.5°。

4 边坡稳定性分析

4.1 滑坡的形成机理

经野外实地地质勘察,该滑坡第一次A-B段边坡滑动机理分析如下: A-B段边坡开挖,坡脚下部开挖基坑,形成约5.00 m深的临空面,使上部坡体失去了支撑;边坡体下伏③强风化断层泥夹角砾岩,为极软岩,遇水软化,同时基坑开挖形成的临空面将②强风化泥质砂岩挖薄,上部坡体失去抵抗力,沿坑底面剪出,形成滑坡。

该滑坡第二次A-B-D段滑动机理分析如下: A-B-D段边坡开挖厂区工作面,挖除部分A-B-D段坡脚支撑段;由于第一次A-B段边坡坡面位移较大, A-B段坡体位于现在的 A-B-D段边坡滑坡体的坡脚处, A-B段的滑动位移导致现在的A-B-D段整体边坡坡脚松动,坡脚缺少必要的支撑;暴雨使地表水排泄不畅而下渗,第一次滑动形成的裂缝未及时封堵,导致与基岩接触带附近的③强风化断层泥夹角砾含水量增高,同时A-B-D段边坡坡体上部存在顺坡向强风化断层泥夹角砾岩层,抗剪强度低,遇水软化、膨胀,强度降低,含水量增大后自重增加,力学强度降低。

总之,厂区A-B-D段整体边坡开挖减少整体边坡的支撑段、 A-B段坡体位移导致A-B-D段边坡坡脚松动、坡体内部顺坡向的软弱泥岩和降雨是导致A-B-D段坡体整体滑动的主要因素。

4.2 边坡稳定性计算及评价

影响边坡稳定性的因素一般可分为内在因素和外在因素。结合本次勘察场地边坡的具体情况进行分析,此处影响边坡稳定性的主要因素是人类工程活动(开挖坡脚)和降雨。采用圆弧滑动法和折线法对土质边坡进行稳定性计算(见表1)发现,现在的边坡及坡脚回填后的边坡稳定系数均不满足规范要求(稳定安全系数Fst应不小于1.35),边坡属于欠稳定边坡。

4.3 边坡治理工程措施及建议

由于A-B-D段边坡属于欠稳定边坡,对开挖高度大于10.00 m的土质边坡和开挖高度大于25.00 m的岩质边坡,建议进行边坡稳定性计算。根据稳定性分析结果进行判断,不能满足稳定安全系数Fst要求的边坡,应进行边坡支护。支护方式采用削坡减载+抗滑挡墙或抗滑桩+锚索锚杆+框架梁+降水措施等锚固体系,同时对坡面进行锚喷护面,做好防排水措施。

5 结论

(1)池州市生活垃圾焚烧发电项目挖方边坡属于欠稳定边坡,现在的边坡及坡脚回填后的边坡稳定系数均不满足规范要求,整体边坡开挖与坡体位移导致坡脚松动、坡内顺坡向软弱泥岩和降雨是导致A-B-D段坡体整体滑动的主要原因。

(2)采用+削坡减载抗滑挡墙或抗滑桩+锚索锚杆+框架梁+降水措施进行边坡支护,并进行边坡稳定性计算,满足边坡稳定安全系数,同时对坡面进行锚喷护面,做好防排水措施。

[参考文献]

[1]刘学凤.汶川县阿尔村3#地块不稳定斜坡地质灾害特征及防治措施[J].现代盐化工,2021(1):94-95.

[2]许瑞梅.广东省陆丰市某垃圾焚燒发电厂项目地质灾害危险性评估[J].西部资源,2018(1):116,120.

猜你喜欢
防治对策
肛肠手术中肛管皮肤损伤的临床分析与防治对策
海上风电项目对海洋生态环境的影响及防治措施
关于我国水污染控制的思考
建湖县白背飞虱发生情况及防治对策
浅析露天煤矿开采环境问题及防治对策