何家宝

摘要:2016年受持续强降水影响,凤形村峨山头发生了纵贯南北长度1305.6m的特大型滑坡群,本文对其灾害特征及成因进行分析,旨在拟定治理措施的基础上,为该地区同类型地质灾害提供参考,确保人民群众生命财产安全

关键词:特大型滑坡;灾害成因;防治措施

受厄尔尼诺极端天气影响,2016年6月18日至7月4日,繁昌县连续强降水,受持续强降水影响,峨山镇凤形村峨山头发生5个滑坡地质灾害,形成一个纵贯南北长度1305.6m的特大型滑坡群。根据前期“可行性研究报告”及本次勘查:滑坡地质灾害总规模60.57万m3,严重威胁坡下凤峨泉景小区1012户3364人生命财产安全,周边停车场、加油站、自来水加压站、地下天燃气管线和城市输电线路等不同程度受损,滑坡还造成S216部分路段交通中断及附近3个住宅小区5000余住户断电、停气数日,潜在经济损失约6.8亿元。

1.工程概况

安徽省繁昌县峨山镇凤形村峨山头特大型滑坡地质灾害位于安徽省繁昌县峨山镇凤形村。坡体下侧南部为凤峨泉景小区,中部为停车场、加油站和自来水厂,北部坡体下方埋设供电线路和地下天然气管道,滑坡前缘为S216省道。凤峨泉景小区共设计房屋57栋,其中4栋为高层住宅用房,26栋住宅有一层地下用房;1栋设计为2~3层的幼儿园;1栋设计为3~4层村委办公用房。高层房屋基础类型为桩基础。基础开挖埋深为4.5m;多层房屋基础类型为浅基础,基础埋深为2.0m~2.8m。区内工程建筑总面积为155387.1㎡,总户数为1012户,工程总投资为2.33亿元。

2016年6月18日至7月4日,繁昌县连续强降水,全县各站点平均降水量达700mm,距凤形村最近的平铺站降水量达777.5mm,其中7月1日0时~7月4日8时,全县各站点平均降水量达400mm,其中平铺站降水量达468.4mm,连续强降水导致凤峨泉景小区西侧边坡发生5个滑坡地质灾害,形成一个宽度30m~125m纵贯南北长度1305.6m的滑坡群。

目前,滑坡群处于不稳定状态,潜在威胁较大。根据威胁人数和威胁资产判定为特大型滑坡地质灾害。因此,对凤形村峨山头特大型滑坡地质灾害实施治理工程显得十分迫切及重要。

2.滑坡地质灾害的特征及成因分析

2.1滑坡地质灾害的特征

安徽省繁昌县峨山镇凤形村峨山头滑坡,由H1、H2、H3、H4、H5滑坡和不稳定斜坡组成,5个滑坡均为推移式土质滑坡,按滑坡体积为大型滑坡。其中H1滑坡体规模为20.7万m3,H2滑坡体规模为4.5万m3,H3滑坡体规模为6.5万m3,不稳定边坡规模21.0万m3,H4滑坡体规模为7.75万m3,H5滑坡体规模为0.12万m3。H1、H2、H3滑坡滑坡体组成岩性为粉质黏土和含碎石粉质黏土,滑床组成岩性为南陵湖组灰岩,滑动方向为70°~90°,H4、H5滑坡组成岩性为粉质黏土和全-强风化安山质凝灰岩,滑床组成岩性为中风化安山质沉凝灰岩,滑动方向为345°和90°,滑坡严重威胁坡下Ⅰ区、Ⅱ区及Ⅲ区的安全,滑坡地质灾害直接威胁1012户3364人,潜在的经济损失6.8亿元。各个地质灾害体特征分述如下。

(1)H1、H2、H3滑坡体(Ⅰ区)

H1滑坡体:滑坡平面形态呈似“半圆”形,开口方向70°~ 90°。长度30m~100m,前缘宽度512.6m。滑坡体组成物质为杂填土和粉质粘土,表面杂填土含30%碎石,碎石成分为灰岩,粒径1cm~5cm,呈棱角状,厚度0~2.65m;下部为粉质黏土,黄褐色;稍湿;硬塑;含灰白色高岭土团块,含灰黑色铁锰结核,干强度高,中等压缩性,中等韧性,刀切面光滑,厚度约1.5m~19.7m,平均厚度9.0m,滑面为粉质黏土与下伏灰岩接触面。滑坡体积为20.7万m3。滑坡前缘标高18.4m~ 21.9m,滑坡后缘标高42m~45m,前、后缘相对高差最大达26.6m。后缘陡坎成“半圆形圈椅状”,陡坎高差1m~2m,坡体表面张裂缝发育,裂缝总体走向为南北向。坡体由于滑动表面多呈阶梯状。现整个边坡段处于不稳定状态。滑体前缘修有浆砌块石挡土墙,挡墙高度3.3m,顶宽2.0m,底宽3.65m,墙面坡率为1∶0.5,墙背垂直。基础底面为反坡,坡度为0.1∶1。墙顶标高+19.49m~+21.32m,墙底标高+17.16m~+19.88m,挡土墙局部可见裂缝,墙体变形、鼓起,墙顶水沟被挤压破坏,基本丧失排水功能。目前,坡体处于不稳定状态。根据中华人民共和国地质矿产行业标准《滑坡防治工程勘查规范》,该滑坡为推移式土质中层中型滑坡。

H2滑坡体:滑坡平面形态呈似“半圆”形,开口方向80°~85°。长度60m~65m,前缘宽度155m。滑坡体组成物质为碎石土和粉质粘土,表面碎石土为杂色、松散、稍湿,碎石含量约60%,碎石成分为灰岩,粒径一般1m~3cm,少量大于5cm,呈棱角状。厚度0~2.3m;下部为粉质黏土,黄褐色、稍湿、硬塑、干强度高,中等压缩性,中等韧性,底部夹有少量颗粒状风化物,稍有光泽,厚度约2.3m~14.6m,平均厚度5.0m;滑面为粉质黏土与下伏灰岩接触面。滑坡体积为4.5万m3。滑坡后缘标高47m~48m,前缘标高22.46m~ 25.54m,前、后缘相对高差最大达25.68m。后缘陡坎成“半圆形圈椅状”,陡坎高差1m~2m,坡体表面张裂缝发育,裂缝总体走向为南北向。坡体表面多呈阶梯状。滑体前缘修有浆砌块石挡土墙,挡墙高度H=3.3m,顶宽1.5m,底宽2.82m,墙面坡率为1∶0.4,墙背垂直。基础底面为反坡,坡度为0.1∶1。墙顶标高+25.76m~+27.98m,墙底标高+ 22.32m~+24.78m,目前滑坡前缘挡土墙局部已经倒塌,前缘地面鼓起、变形。墙顶水沟被挤压破坏,基本丧失排水功能。目前坡体处于不稳定状态。根据中华人民共和国地质矿产行业标准《滑坡防治工程勘查规范》,该滑坡为推移式土质浅层小型滑坡。

H3滑坡体:该滑坡平面形态呈似“舌”形,开口向东,长度100m,前缘宽度155m。坡体组成物质为粉质粘土,滑面为粉质黏土与下伏灰岩接触面,滑坡体厚度3.0m~12.5m,平均厚度4.0m,滑坡体积为6.5万m3。滑体前缘标高+ 24.95m~+36.89m,后缘标高37.43m~51.53m,前、后缘高差最大为26.58m。滑坡前缘剪出口明显,剪出口高度0.9m~ 1.2m。局部可见起伏的基岩面,后缘陡坎高4.0m。目前,坡体表面张裂缝发育,裂缝总体走向为南北向。坡体表面多呈阶梯状。滑体前缘修建有抗滑桩挡墙,抗滑桩尺寸为1.5m×2.0m,地面以上高度3.0m,受本次连续强降水影响,北部滑体越过桩顶,堆积于墙前,土体越顶高度2m~3m。目前坡体处于不稳定状态。根据中华人民共和国地质矿产行业标准《滑坡防治工程勘查规范》,该滑坡为推移式土质中层中型滑坡。

(2)不稳定斜坡区(Ⅱ区)

该段边坡位于研究区中部,边坡长度90m~95m,前缘宽度300m,土体厚度6.4m~8.5m,平均厚度7m,为滑坡隐患点。总规模21.0万m3。分布标高19.25m~43m。本区自东向西分3级陡坎式的切坡段,单级切坡高6m~10m,坡度74°~85°,坡向90°,该段边坡一级平台台阶高8m~10m,从南到北依次分布为顺捷道路施救有限公司、加油站、自来水厂等,本次调查发现一级平台已经开裂变形,裂缝宽度3mm~5mm,延伸长度2m~3m。二级平台台坎高7m~8m,高度5m~6m,局部边坡已开裂、变形。三级平台台阶高度3m~ 4m。边坡上部岩性为第四系上更新统残坡积的粉质粘土及其含碎石粉质黏土,下部为南陵湖组的灰岩,判断滑动面为粉质黏土与下伏灰岩界面。

(3)H4、H5滑坡体(Ⅲ区)

H4滑坡:位于研究区的北部,滑坡平面上呈不规则形,前缘平直,滑体上部土体大部分已经下滑,滑坡宽度125m,长度76m,厚度5.0m~12.6m,体积77500m3,滑坡体的物质为第四系上更新统残坡积粉质粘土及全—强风化的安山质沉凝灰岩,滑坡体后缘呈弧形,滑床为中风化安山质沉凝灰岩及灰岩,滑动面为全—强风化与中风化安山质沉凝灰岩界面,滑动面高低起伏。滑坡体的滑动方向为48°。滑坡为土体浅层滑坡,滑坡的运动类型为推移式。

滑坡的产生不仅造成整个边坡变形,坡体及坡后产生圆弧形的拉裂缝,坡体中部裂缝长65m,裂缝宽度3cm~ 8cm,深度为10cm~50cm;后缘裂缝长70m,裂缝宽度5cm~ 15cm,深度为10cm~50cm。滑坡后缘陡坎清晰,陡坎高度4.1m~9.08m。滑坡的产生,直接威胁滑坡体下方的道路及车辆、行人,同时也威胁坡体下供电线路及地下天然气管线,滑坡灾害的潜在威胁较大。滑坡体不仅造成整个边坡破坏,同时,也破坏了原有截水沟及桩板墙工程,根据调查:损坏截水沟长度达69m,损坏桩板墙长度达96m;同时,造成北东侧路面隆起,隆起面积达418㎡,隆起高度为0.5m~ 0.85m,局部最大高度达1.0m,并造成相关管线变形破坏,变形破坏长度为42m。直接影响的天然气管线、供电线路的长度为240m。

H5滑坡:位于研究区的北部,滑坡平面上呈舌形,前缘平直,滑体上部土体已部分下滑,滑坡宽度17m,长度36m,厚度1.0m~2.5m,体积1200m3,滑坡体的物质为第四系上更新统残坡积粉质粘土及强风化的安山质沉凝灰岩,滑坡体后缘呈弧形,滑床为中风化安山质沉凝灰岩,滑动面为全-强风化与中风化安山质沉凝灰岩界面,滑动面光滑,该处滑坡体造成局部边坡破坏。滑坡体的滑落方向为345°。滑坡为土体浅层滑坡,滑坡的运动类型为推移式。滑坡体不仅造成整个边坡破坏,同时,也破坏了原截水沟工程,损坏长度达18m;对坡体下部的护坡墙产生破坏,损毁长度达25m;同时,滑坡对下方道路也产生一定程度的淤埋,淤埋长度20m,淤埋厚度1.5m~1.8m。

2.2地质灾害的形成条件

(1)由于早期人工开挖边坡,滑坡体前缘形成高陡边坡,前缘局部地段已开挖至基岩界面,形成了较高的临空面;(2)坡体上裂缝的形成加剧了大气降水和地表水的入渗,雨水入渗深度的加大,使坡体上土体的重度增加,强度降低,并使坡体孔隙潜水对岩土体的作用加剧,从而沿软弱滑动面发生缓慢蠕动变形,变形破坏;(3)7月1日0时—7月4日8时,区内的平均降水量达400mm,强烈、连续的降水,使浅表的土体达到饱和状态,一方面使土体呈流塑状,另一方面降低了滑动面的强度,起到了浸润作用,造成的滑体下滑及蠕动变形;(4)粘性土的膨胀作用,粉质黏土在饱水后膨胀,增大了坡体的变形程度,易于坡体向不稳定方向发展。

3.滑坡地质灾害防治的防治方案及预期效果

滑坡地质灾害的防治,须根据滑坡地质灾害的类型及特征确定防治方案,这样方可达到有效防治滑坡地质灾害的目的。

3.1滑坡地质灾害的防治方案

根据前期治理工程的初步分析结合本次勘查成果的综合分析研究,提出滑坡地质灾害的防治方案。

方案措施:抗滑桩+预应力锚索+板墙+削坡工程+锚杆框格梁工程+排水工程方案。

其中,工程治理Ⅰ区、Ⅱ区主要采用“抗滑桩+预应力锚索+板墙+截排水”;

工程治理Ⅲ区主要采用“削坡工程+锚杆框格梁工程+排水工程方案。

滑坡体后缘设置环向截排水沟,拦截地表水防止对滑坡体冲刷,以提高滑坡体的稳定性。

3.2滑坡地质灾害防治的预期效果

(1)滑坡地质灾害的治理可达到消除地质灾害隐患的目的

研究区滑坡地质灾害的治理,是在查明滑坡地质灾害的类型、形成特征、规模及危害的基础上进行的,治理方案的选择尽可能考虑工程治理区的地质环境条件及实施的可操作性。

通过安徽省繁昌县峨山镇凤形村峨山头特大型滑坡地质灾害的工程治理,提高了边坡的稳定程度,消除了滑坡地质灾害隐患,达到了治理安徽省繁昌县峨山镇凤形村峨山头特大型滑坡的效果和目的。

(2)有效地保护了繁昌县峨山镇凤形村峨山头的地质环境

勘查与治理工作的完成,达到了保护和改善繁昌县峨山镇凤形村峨山头地质环境的目的,改善了当地居民的居住、办公环境,为当地居民安居乐业提供了良好的安全环境。

参考文献:

[1]安徽省地质调查院.《安徽省1∶500000地质图说明书》[R]2005年.

[2]安徽省地矿局第二水文地质工程地质队、安徽省地质环境监测总站.《安徽省地质灾害调查报告(1∶500000)》[R]. 1993年.

[3]王璐.浅析滑坡地质灾害成因及主要预防治理措施[J].自然科学. 2019. 3(6):55-59.