讨论滑坡体滑动面鉴定方法论文

  • 格式:doc
  • 大小:25.00 KB
  • 文档页数:6

讨论滑坡体滑动面的鉴定方法
1 引言
滑坡体是一种常见的地质现象,多出现在地形陡峻的山区。

滑坡体在公路、铁路、水利水电工程建设中,对工程的建设和运行极为不利。

为了对滑坡体采取合理有效的处理方法,必段对滑坡体的大小及范围有一个完整的认识,对滑坡体的地质勘察工作,主要是确定滑坡体滑动面、滑坡体堆体物的主要成分,滑坡体含水程度,滑坡体稳定变形情况等。

对于大型滑坡体,确定滑动面是研究滑坡的主要任务。

滑坡体成因一般是因为岩层中存在断层、大裂隙等不良地质构造,岩层倾向与滑坡方向一致的岩层中存在软岩夹层,软岩面在地下水侵蚀作用下和山体底部受河流、人为因素冲蚀破坏应力不平衡等原因所致。

滑坡在形成过程中,滑坡体与稳定山体(岩体)相互产生摩擦作所用形成。

膨胀土是一种特殊的粘土,具有吸水软化以及失水开裂的特性。

在长期的季节性干湿风化作用、循环作用以及剥蚀作用相下,使膨胀土层中的裂隙非常发育。

另外,膨胀土层中存在各种形式的软弱结构面,例如贯通裂隙面、风化软弱面以及层间裂隙面等。

所以,在膨胀土地区修建的公路、渠道、大坝等工程常会遇到施工时边坡不稳定的情况。

例如:在云南华坪县务坪水库的引水渠和坝基在开挖过程中就发生过10处以上大小滑坡,不仅严重影响了坝基边坡和渠道的正常施工的正常运行,同时耗费了大量的治理资金。

在滑坡体处置中,滑动面位置的确定是滑坡调查、分析中的一项非
常重要的任务。

对于已经发生的边坡,要先弄清滑动面位置,才能正确分析和评价边坡的稳定性状并深入了解边坡的失稳原因。

对于存在隐患的滑坡,如果弄清了滑动面位置,就能合理预测滑坡的发展趋势,同时实施有效治理。

我国目前常用确定滑动面的方法主要有三种:
(1)观察法,例如通过对滑坡的形态特征及其相关要素的观察情况来确定滑动面位置。

(2)地质勘探技术法,例如采用勘探平硐和钻孔取样等手段确定滑动面。

(3)理论法,极限分析法、利用极限平衡法或有限元模拟法来搜索确定最危险滑动面的位置。

大家知道,理论分析的精度经常依赖于土层剖面和各土层抗剪强度参数的合理性选取;目前常用的滑动面搜索程序只能搜索圆弧内的滑动面,然而,因为受软弱结构面的控制,膨胀土中的滑动面经常是复合型的。

因此,对于复杂土层条件或非圆弧滑动面,理论分析方法往往无能为力。

与理论分析法相比,观察法比较客观一些,但是由于其主要根据是滑坡的外表形态,所以
很难正确描绘滑动面的内部形状及深度。

地质勘探法是最为客观、准确,但是要完全探明整个滑动面位置,往往需要大量的勘探工作,花费大量的资金,特别对于不规则滑动面。

因此,许多工程师在寻找更为经济且有效的滑动面确定方法。

本文根据膨胀土滑动面的特征,提出一种简易的确定方法,即利用手摇麻花钻孔法;然
后通过一个典型滑坡的实践,证明该判断方法是有效的。

2 滑动面的特征
在我国工程地质以及岩土工程专业人员对典型地区膨胀土滑坡进行大量勘查工作,结果表明膨胀土滑坡的滑动面有4个特征:(1)勘察中发现绝大多数膨胀土滑坡面是由坡体内软弱结构面所控制的,软弱结构面主要有:贯通裂隙面、层间软弱面及风化软弱面等,这些往往是滑坡的主滑面。

(2)坡体主滑面大多为数毫米到数厘米厚的灰白粘土,光滑细腻并且强度很低。

(3)多数滑坡体主滑面的含水量都明显高于上部滑体和下部滑床的土体。

因为软弱结构面含有很多的蒙脱石以及伊利石粘土矿物,所以导致渗透性能比较差,当雨水入渗后经常在软弱结构面处积集,所以主滑面的上下土层含水量明显提高。

(4)膨胀土滑坡多数为浅层滑坡,而滑动面的深度通常不超过300ccm。

3 膨胀土滑动面的确定
3.1思想和步骤
根据膨胀土滑动面主要特征,提出使用手摇麻花钻孔取样寻,查找含水量突出带以及白土富集从而带来鉴别滑动面的深度。

步骤如下:
(1)使用烘干称重的方法来确定土样含水量,并绘制出各钻孔含水量的深度变化剖面图。

(2)在滑体已失稳或潜在的滑动区域内,选取几个钻孔位,根据滑坡外表形态估算依次用手摇麻花钻进数米深度。

(3)根据获取的含水量剖面以及土质剖面,来确定各钻孔处滑动面的深度。

通常认为,含水量突出的地方与灰白土富集的地方两者重合或者接近的位置也就是滑动面的位置
(4)上部滑体的含水量和下部滑体的含水量明显低于主滑面的含水量。

因为软弱结构面含有很多的蒙脱石和伊利石类粘土矿物,所以导致渗透性能比较差,雨水入渗后经常在软弱结构面处凝结,于是主滑面的含水量比下土层的要明显高。

(5)根据钻孔滑动面的深度,利用插值的方法来确定整个滑体的滑动面。

主要由一个工程师以及两个工人组成;所需的设备也简单,主要需要的设备有:烘箱、一副手摇麻花钻、取样盒、天平等。

而手摇麻花钻的钻孔深度可以达到600cm,能够覆盖绝大多数膨胀土滑动面的深度。

所以,这个方法简易可行。

(6)钻孔过程中,由地面开始每隔20cm进行取样供含水量测试,并观察和记录土样的湿润程度、颜色、可塑性等。

如果遇到灰白富集处,适量增加含水量取样的频度;而如果遇到滞水层或潜水,就要记录其出现的深度。

3.2 应用实例
云南省华坪县渠道滑坡鉴定过程中,主要采用了地质钻机钻探鉴定以及手摇麻花钻钻进鉴定法,而后手摇麻花钻钻进方法比较简便易行且足以满足勘察的要求。

所以,以手摇麻花钻法向大家作具
体叙述。

该滑坡主要为典型的牵引式滑坡,而滑坡群呈明显的叠瓦状。

滑动面确定试验首选按照以上所述步骤用手摇麻花钻进行钻孔取样,并确定孔内含水量剖面以及土质剖面。

接着,对第一个滑体实时开挖勘探。

此外,笔者还对滑动区域和其上下土层取土实时矿物成分鉴定。

从第一个滑体的钻孔获取含水量剖面土质剖面。

当含水量在100cm左右明显突出时,也就是含水量明显高于上下土体,经过分析从麻花钻取出的土样,90cm的地方的土样表面有多余的水分,则表明这个深度存在滞水。

而从土质剖面上看,在100cm以及130cm的地方存在灰白土富集区,其土质较软。

经过综合分析含水量剖面和土质剖面,能够推断滑动面很可能在100cm的深度。

结果证明,当在钻孔区域开挖到980cm处,能够发现很明显的滑动擦痕和镜面,从滑带土和上下土层矿物成分鉴定结果,滑动面区域中灰白的蒙脱石以及伊利石的含量比上下的土层高。

实验分析表明:滑动面的地方确实存在灰白富集区域,紧靠滑动面的上部有滞水,就导致滑动面以上10到20cm范围内土体的含水量很高,接近土体的饱和含水量。

而滞水的存在与滑动面处灰白土富集区域的低渗透性有很大关系。

所以,滑动面准确位置在紧接着含水量剖面突出的地方下面的灰白土富集区。

第二个滑体获取的含水量剖面及土质剖面,其含水量在剖面180cm处左右的地方明显突出,从麻花钻所取出的土样看,170cm的地方的土样表层有多余的水分,这就表明此深度存在滞水。

从土质剖面上来看,200cm的地方存在灰白土富集,土质呈现出软塑状。

可见,滑动面很有可能在190cm深度。