关于某处滑坡的岩体稳定性分析
作者：刘忠忠
来源：《沿海企业与科技》2010年第06期
[摘要]文章对南宁某处岩体滑坡成因、滑坡类型进行分析, 并进行滑坡岩体的稳定性计算分析。
[关键词]滑坡; 岩体; 稳定性分析
[作者简介]刘忠忠, 南宁市勘测院助理工程师, 广西南宁,530021
[中图分类号] P641 [文献标识码] A [文章编号] 1007-7723(2010)06-0119-0002
一、前言
滑坡是边坡地质灾害中最常见的一种破坏形式。判断边坡变形破坏的方式是一个比较复杂的问题。从岩体结构观点来看, 边坡的变形或破坏往往受岩体结构所控制, 特别是大型边坡的破坏受软弱结构面的控制作用更为明显, 根据边坡岩体结构的特征及其类型可以作出判断。 从破坏方式来说, 层状体边坡和块状体边坡的破坏方式主要是沿结构面滑动。碎裂体及散体结构边坡破坏时, 从宏观上看, 它们一般不是受特定的结构面所控制, 而是受岩体中众多的呈随机分布的结构面所控制, 从而形成曲面破坏; 从微观上看, 碎裂体与散体又有差别, 碎裂体的破裂面受结构面控制, 呈锯齿状形态。
一个完整的边坡稳定性评价应包括以下几个主要步骤:在工程地质测绘的基础上, 应用地质力学的方法研究区域稳定性及其构造应力和变形, 进而研究边坡岩体结构特征, 判断边坡变形破坏形式; 应用岩体力学的基本理论, 研究边坡岩体的受力条件, 根据受力条件和岩体变形破坏的形式, 研究岩体的物理力学实验问题及其计算参数的选择, 进行稳定性计算, 分析边坡的稳定性; 在稳定性计算的基础上, 从地质成因、岩体结构特征等方面研究边坡的发生和发展趋势。 以下面所说的滑坡为例, 进行边坡岩体稳定性分析。
二、基本地质概况及区域地质概况
南宁市某处滑坡所处区域为低山丘陵地貌, 边坡为2001年建设高速公路时开挖, 开挖后呈单向边坡地形, 坡高约60m, 坡度28.80°, 滑坡后壁距坡顶30m, 前缘至坡底附近。滑坡后壁至坡顶处目前暂无滑动迹象。
该区域表现为一背斜构造, 出露地层主要为寒武系水口群五组(∈she) 页岩、砂岩; 泥盆系莲花山组(D1l)砂岩、含砾砂岩、砾岩, 那高岭组(D1n)页岩、粉砂岩夹灰岩, 郁江组(D1y)泥岩、砂
岩、砾岩夹灰岩, 塘丁组—中统(D1t—D2) 硅质岩、页岩夹煤, 榴江组(D3l)硅质岩、硅质页岩; 第三系古新—始新统(E1-2)砾岩、粉砂岩, 那读组(E2n)砾岩、砂岩、泥岩, 邕宁群(E2—Ey) 砾岩、砂岩、粘土岩夹褐煤; 以及第四系(Q)坡—洪—冲积层。有一北西—南东向正断层穿过, 是影响该区域稳定的主要因素。总体上讲, 该区域地质构造较为稳定, 地震危险性低。
三、场地地层结构及特征
从地质调查所知, 场地地层由上至下主要为角砾、滑面处的粘土及泥盆系榴江组(D3l)强风化页岩。自上而下, 各土岩层依次为:
(一) 角砾(Q4el+dl) ①
灰褐、黄色, 湿, 为滑坡体土, 由强风化页岩经长期日晒及雨水浸泡后, 向坡脚方向滑动、堆积所形成。成分主要为页岩碎块, 含少量粘土, 结构较松散, 角砾呈棱角状, 厚度0.1～4.5m 。
(二) 粘土(Q4dl) ①1
黄色, 湿, 软塑状态。夹于角砾①与强风化页岩②之间, 为滑面附近的土体, 随着雨水自页岩裂隙渗透到滑面处, 呈薄层状, 厚约2～10mm 。
(三) 强风化页岩(D3l) ②
灰褐、黄褐、褐黄色, 坚硬状态, 含硅质、泥质、炭质等, 为滑坡体下岩层, 呈薄层状, 单层厚度8～100mm 不等, 岩层层理清晰, 节理、裂隙较发育, 岩层倾向SE100～160, 倾角10～30°。该层顶面为滑面, 面上均较平滑, 且有薄层软塑状的粘土①1。
四、滑坡成因、形态及稳定性分析
(一) 滑坡滑动成因分析
该场地岩体主要为硅质、泥质及炭质页岩, 岩层呈薄层状, 岩层倾向与边坡同向, 且倾角小于边坡坡角。经施工开挖后岩层裸露, 表层受风化作用, 裂隙发育张开, 使岩层破碎成阶砖状的角砾, 透水性好。角砾中的粘土易被地下水携带, 而在页岩②顶面上沉积, 且经过长期风化后, 层面上便形成极薄层的粘土层, 其结构不致密, 孔隙度大, 受水浸泡后易软化, 从而形成滑动面。同时滑动面倾向与边坡坡向基本一致, 在重力和地下水的作用下角砾失稳, 导致滑坡的产生。
(二) 滑坡形态与特征
该滑坡南北向长约205m, 东西向宽约90m, 滑坡面积约18000m2, 滑坡体厚0.1～4.5m, 滑坡体积约40000m3, 平面近“座椅”形, 地形西高东低, 滑坡轴近似东西向。滑坡周界基本清晰, 滑坡后缘形成明显的陡坎且多处坍塌, 陡坎倾角大于70°, 坎高0.3～1.7m 。滑坡体内出现多处拉裂, 地表张