试析重庆市夹滩场镇库岸不良地质

2019-04-20 版权声明 举报文章

试析重庆市夹滩场镇库岸不良地质

摘要:边坡坍塌是一种常见的工程地质现象,边坡由于稳定性丧失而滑动,边坡失稳常会造成严重的工程事故,瞬间向下滑动,淹没村庄,毁坏铁路、桥梁,堵塞河道,造成人员伤亡和给施工带来困难。随着时间的推移,由于各种内外营力的变化和触发因素的影响,新形成的坡体将会从局部的小变形发展到较大范围甚至整体的破坏,这是一个动态发展演化的过程。

关键词:工程地质;抗震设防;不良地质;塌岸;治理。

1 边坡工程地质条件

1.1地理位置及交通情况

该库岸区位于重庆市江津区先锋镇夹滩场镇,长江二级支流笋溪河左岸。先锋镇夹滩场镇距江津区15km左右,渝东公路直达江津、重庆等地,交通方便。该库岸沿渝东公路及江南职中公路呈弧形展布,库岸长500m。以小溪沟为界将库岸段分为760、761两段。

1.2地形地貌

库区地貌主要为构造剥蚀丘陵区与侵蚀堆积河谷相间地貌。夹滩场镇库岸段位于河漫滩、岸坡形态多为折线型,部分近直线型。

1.3地层岩性

据现场调查及收集资料,塌岸区及其附近分布的出露地层有第四系人工填土层(Q4ml)、第四系全新统冲积层(Q4al)及侏罗系中统上沙溪庙组(J2s)。现分述如下:

1)第四系人工填土层(Q4ml)

杂填土,主要成分为生活垃圾、建筑垃圾等,结构松散,成份复杂。主要分布于岸坡边缘。厚度3~6m。

2)第四系全新统冲积层(Q4al):主要为粉土、粉细砂,厚度3~7m。

3)侏罗系中统上沙溪庙组(J2s)

岩性为紫红色、暗紫红色泥岩,砂质泥岩和紫灰色长石砂岩互层。主要分布于塌岸后侧的陡崖带。

1.4水文地质条件

调查区地下水类型主要为松散岩类孔隙水和碎屑岩类孔隙裂隙水两种类型。调查区未见泉水露出。

1.5地质构造与地震

本调查区位于石龙峡背斜的西翼及江津向斜的东翼。岩层产状为235°~285°∠15°~31°,层理发育,地质构造简单。根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010),工作区抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g。

2不良地质分析

区内主要不良地质作用为塌岸。变形特征主要表现前缘及陡坡地带出现小规模坍塌现象,导致后缘公路及房屋出现拉张裂缝,库岸上树木弯曲成马刀形。

2.1形态特征

以夹滩桥下小溪沟为界将先锋镇夹滩场镇库岸分为760、761两段。760段:位于渝东公路岸坡地带,长约200m。后缘位于渝东公路外侧,分布高程200m,前缘分布高程188m,前后缘相对高差12m。岸坡平面形态呈长条形,纵剖面形态呈外凸形,渝东公路外侧岸坡坡度较陡,岸坡整体坡度为30~35º。761段:位于江南职中公路岸坡地带,长约300m。后缘位于河坝街,分布高程194m,前缘分布高程188m,前后缘相对高差6m。岸坡平面形态呈弧形,纵剖面形态呈外凸形,江南职中公路外侧岸坡坡度较陡,整体坡度角25~35º。

2.2边界条件

760段:库岸后缘边界以渝东公路为界,沿岸边界从夹滩桥下小溪沟到下游冲沟,库岸影响范围面积约为0.02km2。

761段:库岸后缘边界以河坝街为界,库岸影响范围面积约为0.025km2。

2.3物质组成

760段为土质库岸,上部为人工填土,主要成分为生活垃圾、建筑垃圾,建筑垃圾主要为砂泥岩碎块石土,填土层厚3~6m。下部为第四系全新冲积土,主要为粉土及粉细砂土。库岸的成份比较复杂,结构松散,土体内部不同部位、不同方向有剪切面存在,总体力学性质差,故易产生塌岸。

761段为土质库岸,上部为人工填土,主要为生活垃圾及橡胶场弃渣,岸坡主要物质组成为第四系全新统冲积土,组成物质主要为粉土、粉细砂,厚度3~7m,基岩岩性为紫红色、暗紫红色泥岩、砂质泥岩与灰色长石砂岩互层。

2.4近期变形特征及发育阶段

库岸后缘变形明显,房屋、墙体、路面等设施均出现不同程度开裂变形现象,主要分布在江南职中公路、大桥头楼房及河坝街居民房。产生原因为:受库水涨落影响,土体软化后被慢慢掏空,岸坡前缘出现小规模塌方及变形现象,导致后缘一带出现房屋开裂,地面裂缝。并且变形呈一定的发展趋势,裂缝的长度和宽度逐年增大,并产生新的微裂缝。如本次调查期间761段江南职中公路由于库岸前缘发生滑塌导致公路发生小规模塌方。另外人类活动对库岸也造成不同程度的影响,761段由于生活污水的排放,形成4个小型冲沟,破坏了库岸的完整型,加剧了库岸塌岸灾害的发生。

2.5影响因素及形成机制

2.5.1地形地貌条件

地形地貌条件与塌岸关系密切,地形越陡,切割越强烈,越易产生塌岸。760段渝东公路外侧岸坡坡度较陡,岸坡整体坡度角30 º~35º。761段江南职中公路外侧岸坡坡度较陡,整体坡度角25 º~35º,两段均属于陡坡型。

2.5.2地质构造

构造复杂,裂隙发育,对岩体结构破坏越大,对库岸稳定性影响越大。本次调查区地质构造简单,裂隙不发育,因此,地质构造对库岸塌岸影响较小。

2.5.3库岸类型

夹滩场镇库岸760段属于土质库岸。破坏类型属于滑移型。可能发生第四系土内部的圆弧型滑动,或沿基岩与第四系接触面滑动。

夹滩场镇库岸761段属于土质库岸。破坏类型属于滑移型。可能发生第四系土内部的圆弧型滑动,或沿基岩与第四系接触面滑动。

2.5.4库岸岩土结构及其物理力学性质

库岸不同的岩土结构类型、接触面坡度、及其物理力学性质,决定了塌岸的不同型式。760段上部人工填土,主要成分为建筑垃圾、生活垃圾等,下部为第四系冲洪积土,土层成份复杂、结构松散,土体内部不同部位、不同方向有剪切面存在,总体力学性质差,故其易产生塌岸。761段上部为人工填土,主要为生活垃圾及橡胶场弃渣,岸坡主要物质组成为第四系全新统冲积土,组成物质主要为粉土、粉细砂,基岩岩性为紫红色、暗紫红色泥岩,砂质泥岩夹薄层紫灰色长石砂岩。

2.5.5库岸地下水状况

地下水越丰富,补、迳、排作用越强烈,越易产生塌岸。因为地下水在运动过程中,既搬走细小土粒架空上部土体,同时又产生动水压力降低土体强度,使上部土体失稳坍塌,促进库岸再造作用的进行。

2.5.6库水的运行状况

夹滩场镇常年枯水位为181.2m,常年洪水位为193m。三峡水库蓄水坝前水位175m高程运行时,夹滩场镇回水位为184.7m。在库水涨落的影响下,库岸岩土体处于干湿交替状态,力学强度将降低,并承受长期的浪蚀作用和动水压力作用,库岸可能产生变形破坏,形成塌岸。

2.5.7暴雨和地表水作用

夹滩场镇汛期的暴雨强度较大,连续降雨量大,洪灾频繁。高强度的暴雨和地表水除冲刷库岸表层松散土体外,还下渗补给地下水,降低库岸土体强度,促进岸坡失稳,形成塌岸。

2.5.8人类工程活动

人类工程活动是诱发库岸失稳的主要因素之一,对岸坡不合理的人为改造可能会使本来可以自稳的边坡变形甚至失稳。夹滩场镇库岸760段主要为不合理的堆填,包括修建公路的建筑垃圾及生活垃圾。761段主要为生活垃圾及橡胶厂弃渣的堆积及不合理耕种。

2.6破坏模式及危险性

夹滩场镇塌岸760段:

该库岸段在渝东公路后缘有岩层出露,岩性为紫红色、暗紫红色泥岩,砂质泥岩与紫灰色长石砂岩互层。岩层倾向与岸坡倾向相反,岩层为反倾,基岩较稳定。该库岸为土质库岸,岸坡的物质组成主要为砂泥岩碎块石土的建筑垃圾、生活垃圾,岸坡结构松散,总体力学性质差,因此也可能产生第四系土圆弧滑动或沿基岩和第四系接触面的整体式滑移,为滑移型库岸。从地质调查资料描述的树木弯曲方向和形态看,该处曾发生过塌岸灾害,目前渝东公路路面已经出现朝向库岸的拉张裂缝,库岸上的房屋出现开裂变形,如果不加以治理,继续发展下去,有可能形成大规模的塌岸,对渝中公路及夹滩桥形成极大危害,危及岸坡上居民的生命财产安全。

夹滩场镇塌岸761段:

761段江南职中公路后缘出露的岩层为紫红色和紫灰色砂泥岩互层。岩层为斜交岩层,岩层相对较稳定。该库岸属于土质库岸,易产生第四系土圆弧型滑动、沿基岩和第四系接触面的整体式滑移,为滑移型库岸。目前江南职中公路出现较大的拉张裂缝,库岸附近大量房屋出现开裂变形,如出现大规模塌岸,将危及江南职中公路及库岸居民的生命财产安全,及橡胶厂宿舍楼及外来务工人员约100人的生命财产安全。

3建议

根据库岸稳定性、塌岸预测结果以及防治效益分析,可采取的防治措施主要有生态治理措施、工程治理等。

(1)生态治理措施:主要与工程治理措施相结合,可以起到保护库岸、防治水土流失、美化环境的作用。

(2)抗滑桩是目前根治塌岸或边坡失稳的基本方法之一,该方法施工的桩孔径大、抗力大、施工技术要求低。

(3)重力式挡土墙是目前治理小型塌岸和边坡,特别是浅表层塌岸和边坡的常用方法。对局部可以采用。

(4)排水分为地表排水和地下排水,排水是灾害治理工程中非常重要的一项措施,勘查区自然排泄条件较好,可根据实际情况添加排水设置。

(5)本次勘查库岸760段为侵蚀-剥蚀型库岸,影响对象为库岸上3户居民,影响对象较少,对比工程处理措施,建议搬迁避让。761段库岸,侵蚀-剥蚀型库岸,影响对象为后缘移民复建公路江南职中公路,建议对其采用护坡处理措施。

参考文献

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