彭家灣古崩滑體成因機理與穩(wěn)定性分析

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1、20l3年2期西南公路XINANGONGLU彭家灣古崩滑體成因機理與穩(wěn)定性分析王軍張肆紅李飛(1．鐵道第三勘察設(shè)計院集團有限公司天津300142，2．重慶川東南地質(zhì)工程勘察設(shè)計院重慶400038，3．中交第二公路勘察設(shè)計研究院有限公司武漢430052)【摘要】湖北省宜昌至巴東高速公路第22合同段內(nèi)的彭家灣古崩滑體，由于涼臺河長期侵蝕坡腳，造成前緣臨空面較高，崩積物覆蓋層厚度最厚達到47．9m～549m，崩滑體地層巖性及構(gòu)造都不if,1于坡體穩(wěn)定性。在綜合分析其工程地質(zhì)特征后研究成因機理，并結(jié)合該崩滑體的實際情況分兩方面進行了穩(wěn)定性分析計算，計算結(jié)果表明

2、古崩滑體上覆蓋層沿基巖整體滑動的可能性較小，但古崩滑體前緣局部坡體穩(wěn)定性差，將威脅在建工程的安全?！娟P(guān)鍵詞】古崩滑體；機理分析；穩(wěn)定性分析【中圖分類號】P642．22【文獻標識碼】A土層、崩坡積碎石土層、塊石土夾孤石構(gòu)成。下伏1工程概況基巖為侏羅系中統(tǒng)下沙溪廟組(J2x)砂巖、泥質(zhì)粉彭家灣古崩滑體處于湖北省宜昌至巴東高速公砂巖。路第22合同段內(nèi)，位于興山縣高橋鄉(xiāng)太陽嶺村境古崩滑體地處秭歸盆地西翼，區(qū)內(nèi)地層傾向內(nèi)，沿涼臺河深切河谷右岸(西岸)展布。古崩滑10～35。，傾角15～30。，總體呈單斜構(gòu)造。以涼臺區(qū)坡面總體上較周邊地形平緩，前緣一帶受河谷切河為

3、界，東岸(宜昌岸)出露巖層產(chǎn)狀傾向山內(nèi)，割形成鄰河陡坡，坡腳出露基巖陡坎。順坡縱向長構(gòu)成反向結(jié)構(gòu)邊坡；西岸(巴東岸及彭家灣古崩滑1720m，橫向?qū)捈s260～540m，平面面積約69萬m區(qū))下伏基巖順坡緩傾構(gòu)成順向結(jié)構(gòu)邊坡。區(qū)內(nèi)無區(qū)(見圖1)。古崩滑體前緣坡腳出露基巖產(chǎn)狀30～域性的大斷裂構(gòu)造通過，地質(zhì)構(gòu)造總體較為簡單。40。12～20。，與周邊產(chǎn)狀基本一致，成順向坡結(jié)區(qū)內(nèi)主要結(jié)構(gòu)面為巖層層面和構(gòu)造節(jié)理，由于巖體為砂巖、粉砂巖互層夾泥巖，層面(層理)發(fā)構(gòu)?；鶐r之上為斜坡堆積覆蓋層，上部覆蓋層具有育而成為主控結(jié)構(gòu)面。此外，在斜坡前緣(涼臺河后緣薄、向前緣逐

4、漸變厚的特點，最厚處約47．9m～西岸坡)見3組主要構(gòu)造節(jié)理(見圖2)L2與L3為54．9m位于古崩滑體前緣。一組共軛剪節(jié)理；在斜坡后緣泥質(zhì)粉砂巖地帶，可見2組節(jié)理裂隙(見圖3)，兩組節(jié)理裂隙屬剪性節(jié)理。c巖層面產(chǎn)狀：40。l()￡l節(jié)理面產(chǎn)狀：245。78。圖l彭家灣古崩滑體地貌L2節(jié)理面產(chǎn)狀：331)。88?！?節(jié)理面產(chǎn)狀：I83。882古崩滑體工程地質(zhì)特征古崩滑體主要由上覆第四系殘坡積含礫粉質(zhì)粘圖2前緣層面一節(jié)理面赤平投影圖154王軍，張肆紅，李飛：彭家灣古崩滑體成因機理與穩(wěn)定性分析方向滑動崩塌堆積，形成古崩滑體斜坡。3．1．5河流再侵蝕一堆積體

5、再變形階段涼臺河河谷繼續(xù)切割下伏基巖，在該過程中前Ec巖層面產(chǎn)狀緣坡體相應(yīng)發(fā)生應(yīng)力調(diào)整及局部坡體蠕動變形，以：40。20。1巖層面產(chǎn)狀：90。60。達到新的平衡狀態(tài)，同時堆積體也在經(jīng)歷同期的風￡2巖層面產(chǎn)狀：290。65?；瘎兾g改造而再造坡面形態(tài)，最終形成了現(xiàn)今自然休止穩(wěn)定的邊坡形態(tài)。從鉆孑L資料看，與后期風化一剝蝕堆積改造作用密切相關(guān)的表層殘坡積含礫圖3后緣層面一節(jié)理面赤平投影圖粘土層厚度亦較大，說明這一地質(zhì)作用階段經(jīng)歷了3古崩滑體成因機理分析相當長的地質(zhì)歷史時期。總之，彭家灣現(xiàn)今地形地貌，是內(nèi)、外動力地3．1古崩滑體成因機理推演質(zhì)因素綜合作用下，經(jīng)

6、過長時間、多階段變形一平本區(qū)巨厚堆積層的形成，與所處地質(zhì)構(gòu)造、巖衡一再變形交替而塑造形成，從地質(zhì)歷史演化角度性組合、地形地貌、外動力作用等諸多因素密切相而言，這一過程仍在繼續(xù)進行。關(guān)。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，工作區(qū)地質(zhì)作用與地貌成3．2古崩滑體現(xiàn)狀分析因經(jīng)歷了以下主要階段。古崩滑體由于前緣基巖埋藏較淺，當河流下切3．1．1盆地沉積階段至堆積體底界(基巖與上部覆蓋層接觸面)后，流三疊系末期～侏羅紀初期，在秭歸一帶形成了水動力作用對堆積體的影響日漸減弱。目前坡腳出前陸盆地一一秭歸盆地，沉積了一套陸源碎屑巖，露穩(wěn)定基巖底座，河水沖刷對上覆堆積層已無直接構(gòu)成由砂巖(

7、長石石英砂巖)一粉砂巖一泥巖的沉影響，前緣堆積層坡面坡度達到其自然穩(wěn)定休止積韻律建造，其軟硬相間的地層巖性構(gòu)成了本區(qū)地角，而上部坡面地形已趨平緩，且在表層覆蓋數(shù)米質(zhì)體非均一、各向差異性較大的特征。厚的含礫粘土，不利于降水入滲。因此，該區(qū)段堆3．1．2褶皺階段隨著侏羅紀之后受東西向構(gòu)造應(yīng)力作用，形成積層總體上保持自然穩(wěn)定狀態(tài)。推測該區(qū)坡體在自為軸向NNE的向斜盆地構(gòu)造，盆地水平沉積巖層被然條件下，在降雨、風化一剝蝕以及重力、地震等擠壓形成寬緩褶皺一一秭歸向斜，工作區(qū)位于該向內(nèi)、外動力因素作用下，坡面陡坎逐漸夷平，坡體中的塊石進一步風化解體，坡體含水量隨季

8、節(jié)干濕斜的西翼，該翼巖層整體向東一北東傾斜，傾角變化，致其體位及內(nèi)部結(jié)構(gòu)進一步調(diào)整，進而引起1