西宁市北山市场 西宁市北山寺滑坡稳定性分析
摘 要 北山寺滑坡位于湟水北岸河谷平原与丘陵区过渡的斜坡地带,近年来受大气降水、坡面绿化灌溉渗水、建筑削坡等人类工程活动的影响,坡体变形明显加剧。本文以该滑坡为研究对象,分析了其工程地质条件,分析了其稳定性,并提出了合理建议。
关键词 滑坡;变形;稳定性
中图分类号P5 文献标识码A 文章编号1674―6708(2011)36―0111―02
0 引言
北山寺位于青海省西宁市城北区,北山寺滑坡位于湟水北岸河谷平原与丘陵区过渡的斜坡地带。自20世纪50年代以来,坡体不同程度地出现了变形迹象,尤其近年来受大气降水、坡面绿化灌溉渗水、建筑削坡等人类工程活动的影响,坡体变形明显加剧,尤其是中后缘拉张裂缝发育、建筑物墙体严重开裂,整体处于滑坡形成的由蠕滑变形向急剧破坏的发展阶段,随时可产生局部或大规模滑动。此外,朝阳电厂引水渠(电沟)和平(安)-西(宁)高速公路、青藏铁路也存在受滑坡影响的潜在威胁。这些已引起了青海省政府、西宁市政府和国土资源部的高度重视,因此研究该滑坡及危岩体的分布范围、形态特征,形成机制,并对滑坡的稳定性进行评价,具有十分重要的现实和工程意义。
1 滑坡区工程地质条件
滑坡区总体地势北高南低,略向河谷倾斜,海拔高程2226m-2 345m,属河流侵蚀斜坡地貌,斜坡的上部基岩裸露形成近于直立的陡崖,陡崖高17.0m-30.0m,崖顶发育有湟水河V级阶地,冲积砾石层厚5m,更新世晚期的黄土披覆于该砾石层之上。斜坡前缘为河谷平原区,发育有湟水河Ⅱ、Ⅱ级阶地。I级阶地阶面较为平坦,微向河床方向倾斜,阶面宽200m~300m,高出河漫滩3mN5m,阶面多为道路及房屋,原地形受到破坏和改造,沉积物具有二元结构。Ⅱ级阶地前缘陡坎高3mN7m,后缘为一电沟,近东西走向,阶面最宽可达1km~2km。高陡斜坡为滑坡的形成提供了有利的临空面条件,而陡崖处岩体崩塌所形成的崩积物为滑坡的形成提供了物质来源。
滑坡区斜坡骨架由新近系中新统谢家组和古近系渐新统马哈拉沟组岩层组成,斜坡表面大部为第四系崩坡积物,局部地段为滑坡堆积物。西宁盆地在大地构造上属祁连一加里东褶皱系次级单元中的祁连中间隆起带,经燕山晚期振荡运动,形成西宁盆地中。新生代的红色含盐碎屑岩建造。北山寺一带断裂构造不发育,但新构造运动强烈,以差异性上升运动为主要特征,形成近东西向褶皱带。由于湟水河的侵蚀作用,形成多级阶地地貌。
2 滑坡体特征
北山寺滑坡整体处于滑坡形成的蠕滑变形阶段(有的文献称变形体),其外部形态与已经滑动了的滑坡有所不同,大体上保持了斜坡原貌。滑体由崩、坡积物混杂堆积层构成,岩性主要为粉砂质粘土含碎块石,成份复杂,结构松散,具有强亲水性和弱膨胀性,滑床由泥岩夹石膏岩构成,岩层产状平缓,节理裂隙发育。从滑坡发育的阶段来看,北山寺滑坡后缘裂缝发育,建筑物严重破坏,但滑坡两侧未形成明显边界,部分钻孔及探井中可见滑动带有镜面、擦痕及搓揉现象,整体处于蠕动变形阶段,无统一滑动面及滑动带。
滑坡体物质组成为第四系崩、坡积物,成份主要是含碎、块石粉砂质粘土,可塑一硬塑状态,具强亲水性和弱膨胀性,遇水后易于变形,容重增大、强度降低,易于基岩面产生滑动,是滑坡形成的基本条件之一。
3 滑坡稳定性计算
滑坡发育于北山寺中部斜坡地带,滑坡边界与斜坡边界一致,即东侧以穆珠沟为界、西侧以北山林场场部旧址西侧围墙为界、北以北山寺陡崖底部小路为界、南以脚围墙为界。滑动面为第四系崩坡积物与古、新近系泥岩与石膏岩互层接触面,最大埋深17.2m,最薄处不足0.5m,呈多级台坎状。
共选择7条剖面,对北山寺滑坡进行稳定性计算,剖面方向大致与主滑方向一致。根据滑面呈多级台坎状,即起伏不平的折线型,计算方法采用极限平衡法中常用的传递系数法来评价滑坡的稳定性及计算滑坡推力。对每一条计算剖面,根据滑面的起伏情况,将滑动土体垂直划分成若干个土条,分别计算每一个土条的面积,再按单宽(1m)来计算每个条块的体积。北山寺滑坡体物质组成为崩坡积物的松散堆积层,成份主要为含碎块石粉质粘土,性质不均一,致使试验参数离散性较大,为了使计算更为切合实际,在具体取值时,根据各分区工程地质特点,采用试验值、经验值和反演参数三者相统一的原则进行考虑。
由于滑坡的活动性与水的作用及地震等关系密切,因此,滑坡稳定性的评价不仅应考虑天然状态的稳定状况,而且尚应考虑滑带土在饱水以及地震条件下的稳定性。区内岩土体物理力学性质分析资料显示,斜坡土体在天然条件下处于饱水状态(平均饱和度为91.92%),因此,滑坡稳定性计算时按自重无地震和自重加地震两种工况进行考虑。
计算结果表明,天然条件下滑坡稳定系数1.00-1.02,处于欠稳定状态;在暴雨加地震条件下,稳定系数0.83-0.87,处于不稳定状态。滑坡推力计算按照规范《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)推荐的公式计算,计算结果表明各剖面的最大推力值几乎均出现在坡体中上部,说明目前尚未产生整体滑动,这与地表变形特征较为一致,即地面裂缝及建筑物变形在坡体后缘较为明显,坡体前缘未发现有明显挤压变形。
4 结论及建议
由于该滑坡规模大,地质条件复杂,单一方案是难以达到预期的治理效果,必须采取综合治理方案,即多种方案的优化组合。抗滑桩工程投资规模大、费用高、对地表植被破坏严重,不易采用;滑坡区水土对钢筋及砼均具有强腐蚀性,也不宜采取锚固措施。压力灌浆工程,是通过改善土体性质来达到抗滑的目的,施工工艺简单,投资费用低,采用抗硫酸盐水泥做浆液,可避免腐蚀作用,施工中对地表植被几乎不产生影响,较为切合实际。地表排水可有效地防止地表水向滑坡体入渗,降低滑体和滑面土体的含水量,可间接地起到增强滑坡的稳定性的作用。削方压脚省工、省力且费用低,但受场地条件限制。
参考文献
[1]李守定,李晓,吴疆,刘艳辉.大型基岩,顷层滑坡滑带形
