第8卷 第4期
1997年12月中国地质灾害与防治学报THECHINESEJOURNALOFGEOLOGICALHAZARDANDCONTROLVol 8 No 4
Dec.1997
黄石市板岩山二中滑坡防治工程设计
夏元友 张友良 胡春林 程 康
(武汉工业大学岩土与环境工程研究所,武汉,430070)
提要 本文在地质勘探与稳定性分析研究基础上,针对黄石市板岩山二中滑坡的自然与环境条件,提出了此滑坡宜采用排水+抗滑桩的综合防治工程措施,并简要介绍了此防治工程设计。
关键词 板岩山 滑坡稳定性评价 综合治理设计
一、概 述
黄石市板岩山二中滑坡位于黄石市冶钢二中以南与板岩山 W号危岩体以北的中间地带,它属一土质 古 滑坡,处于标高80~105m和50~55m之间,滑坡体以上( W号危岩体)地形坡度为40~45度,以下地形坡度为23~24度,滑坡东侧为一南北向小冲沟,沟东基岩裸露,沟西均为第四系覆盖,地形东高西低,宏观显示滑移主向为N15 W,总面积为2 07 10m,总体积约为9 3 10m(图1、2)。
1 h滑坡体
(1)形态特征
滑体南北纵向130余m,东西宽35(上部)至70(下部)余m,主滑方向为N25 W转为N15 W,滑坡轴线为小冲沟之中轴线,其地形呈波状起伏,平均坡度约20度左右,局部滑动鼓丘坡度约25~30度,两侧滑界分别处在向北凸出的小坡脊线之侧冀,上部(后缘)大致位于基岩与第四系分界处,上部(标高120m)以上的 W号危岩体地形坡角一般在45度以上,滑体下伏基岩面地形 U 字型,总体积为3 33 104m3。滑坡为推移式,主滑部分在标高120~88m之间,而标高88~55m坡段为主滑体下滑力挤压推移段和堆积段,主滑体剪出口在标高88m左右,滑床基岩主要为薄层泥质灰岩夹页岩、泥岩和页岩夹煤层及页岩夹薄层硅质岩,局部为燧石结核灰岩,岩层倾向与坡向相反,被动滑移段滑床为硬塑含碎石粘土,滑面基本呈圆弧形,标高88m以上曲率较大,以下较平直,滑体后缘出现走向近东西拉张裂缝,缝宽0 5~2m,裂缝长100m,裂缝北侧土体垂直下落1~4m。
(2)滑坡体物质组成及水文地质概况
滑坡土体为多元结构,据钻孔及探槽资料二中滑坡体的土体可划分为七层,(1)煤矿渣堆积;(2)粘土;(3)含角砾粉质粘土;(4)含碎石粘土;(5)含碎石粉质粘土;(6)含
作者简介:夏元友,男,1966年生,副研究员,在读博士生,主要从事岩土工程科研与教学工作。4243
碎石红粘土;(7)粘土夹碎石。
在二中南侧,标高100m以上,一般为透水不含水层;在标高100m左右为地形急缓过渡地带;一般为弱含水层。二中滑坡前缘基岩的稳定地下水位标高在46 8~48 3m左右。含碎石粉质粘土为弱含水层,其不稳定地下水位标高在54m至95m之间。地下水的渗流压力和润滑作用是该土质滑坡的主要形成原因之一。
(3)近期变形形迹
1970年对滑坡体进行排水防渗和局部清土处理,从目前情况来看,滑体仍处在极限平衡状态,局部出现了某些变形形迹,滑体中部防渗水泥渠和滑舌斜坡部位的环形水泥花坛多处产生开裂缝,开裂宽0 5~2cm,局部缝壁相对位移1~2cm,滑体下部冶钢二中修建的横坡校园围墙,石砌墙基与墙体开裂,裂缝宽0 2~1cm,局部缝壁在顺坡方向错位0 5~1cm,墙体歪斜严重,此外,滑体上缘东侧煤渣常塌滑在滑体上,曾有来自 W号和 W号危岩体块状(直径1~3m)坠石撞击滑体后缘。
2 h滑坡体
h号滑坡体分布在二中 古 滑坡西侧,滑移发生在1991年7月暴雨后,是浅层土体在暴雨后形成的暂时性地下水活动诱发下沟岸产生的小规模坍塌性滑移,滑体前沿为一走向305度小冲沟,沟深2m左右,滑前坡角25~30度,主滑方向为220度,基本与冲沟垂直,滑体后缘形成了一条朝40度方向凸出的弧形裂缝,裂缝深0 84m,滑体呈多级滑阶状,滑阶间距2~3m,滑阶高差0 2~0 5m;滑体前沿宽50m,纵向长25m,滑距2~5m,滑坡体积仅400余立方米。
二、滑坡稳定性分析
1 稳定性分析计算
采用不平衡推力传递法 1 进行分析,考虑的因素有:(1)地震力;(2)地下水压力。对每一剖面皆计算4种方案,每一种方案计算的状态在二中滑坡都是可能出现的。4种计算方案是:
(1)天然含水状态1 不考虑地下水压及地震力影响,即:U=0,a=0。
(2)天然含水状态2 不考虑地下水压影响,但考虑地震力影响,地震按 度考虑,U=0,a=0 63m/s。
(3)饱水状态1 考虑水压但不考虑地震力影响,即:U=1,a=0。
(4)饱水状态2 考虑水压和地震力影响,即:U=1,a=0 63m/s。
2 岩土力学参数
根据地质勘探及有关试验结果,二中滑坡稳定性评价用的岩土力学参数见表1。
表1 二中滑坡稳定性评价计算参数22
Tab 1 Mechanicparametersforstabilityevaluation
坡体土密度 (KN/m3)
19 6滑面土凝聚力c(MPa)0 035滑面土内摩擦角 ( )18地震加速度a(m/s2)0 63
3 稳定性分析结果
二中滑坡稳定性分析是依据地质资料计算了5个剖面,即剖面 、 、R1、R2、R3(图1),其中R3线是 h滑坡体主轴线,其计算的安全系数F值见表2。由表2可见,二中滑坡体稳定性较差。
表2 二中滑坡稳定性安全系数计算结果Tab 2 Safetyfactorsofthesecondmiddleschoollandslide
计算方案
R1
R2
R3
U=0 a=01 981 601 441 591 53U=0 a=0 631 621 371 231 331 27U=1 a=01 381 120 981 081 00U=1 a=0 631 120 930 840 900 82
三、防治方案的选择
与优化设计
1 二中滑坡滑动的危害性及可能
性
二中滑坡区紧临冶钢二中教学