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关于江淮分水岭地区小型泵站出水池滑坡原因浅(2)

2013-05-27 01:19
导读:三、滑坡段工程与成因分析 1.滑坡段工程地质条件简述 测区位于江淮丘陵区,在该区二级及二级以上阶地或岗地上广泛分布着具裂隙性、胀缩性和超固结

  三、滑坡段工程与成因分析

  1.滑坡段工程地质条件简述

  测区位于江淮丘陵区,在该区二级及二级以上阶地或岗地上广泛分布着具裂隙性、胀缩性和超固结性的硬塑至坚硬状态的晚更新世冲洪积粘土;滑坡段地层主要为填土层和第四系冲洪积物所组成的粘性土、下第三纪泥岩,于泵房北侧③层粘土层内见暗绿色薄层蒙脱石层(产状280°∠11°)。滑坡地段分层地质条件总述如下:①层素填土,杂色或棕红;不均匀;湿;软塑;土质为混杂,主要为黄褐色粘土、紫红色泥岩;夹浅灰色高岭土,植物根茎、铁锰结核。③层粘土,上层为褐黄色粘土,硬塑状态,含直径1~3mm的球状铁锰结核,露头剖面上可见夹有厚度2~l0cm的水平层状淋滤铁锰富集层,裂隙发育,裂隙一般无充填或被淋滤铁锰质浸染;下层为红褐色粘土,呈硬塑状,近垂直或水平的两组裂隙发育,将土体切割成矩形或方块状,裂隙面被次生青灰色粘土充填。裂隙面极光滑.油腻状,具腊状光泽,裂隙多呈闭合状。③1层粘土混砾砂,红棕褐;湿;硬塑;夹铁锰结核;混杂砂砾、卵石,粒径2mm~100mm,含量35~80%;层厚0.70~2.70m;本层渗透性强,渗透系数3.5×10-3cm/s,可形成出水池顶部的出水渠内积水的排泄通道。④层泥岩,紫红色;稍湿;坚硬,包含有黄绿色砂状风化物,局部裂隙发育,裂隙面光滑,具油脂光泽;该层未揭穿,部分钻孔于孔底发现白色块状石膏晶体;对比三级站附近的三和石膏矿地层知,该层为下第三纪定远组(Ed)陆相碎屑沉积泥岩。

  2.滑坡成因分析

  根据安徽省工程勘察院的膨胀土试验成果:①层素填土的自由膨胀率平均值(δef)为46.1%;③层粘土自由膨胀率平均值(δef)为45.7%;④层泥岩自由膨胀率平均值(δef)为48.4%;上述各层均属膨胀(岩)土,膨胀潜势弱。我队根据静探孔所反映出来的滑动面进行,选取埋藏较浅的滑动面进行槽探验证。剥离浅部滑坡体后,发现滑动面分布于①层素填土和③层粘土交接面附近,①层素填土是滑坡体的主体,③层老粘土未发生滑动;在滑动面上有薄层黄褐色流塑状粘土泥浆,有潜水自该层面缓缓渗出。

  据在施工过程中,出水池及出水渠高填方回填土主要是由民工将进水渠道、进水池及泵房开挖出来的红色泥岩未经夯实直接堆筑而成;没有按规范分层碾压,填土质量极差。从钻孔所揭示的地层来看,①层素填土的干密度最小值为1.22g/cm3,平均值为1.43g/cm3,平均压实度为88%,反映出堆筑时未能做到分层碾压。填土的填筑质量,对出水池高填方段的安全尤为重要,该段平均压实度仅为88%,说明填筑时碾压不密实,不满足有关规范的要求。土质结构松散、土质杂乱,部分地段夹有灰色淤泥质土,包含树根、麦秸;说明填筑时土料控制不严;填土与天然地面接触带均有一层厚薄不均的软塑状的耕作层,该层的存在说明填筑前未清基或清基工作不彻底,接触带构成地下水渗流通道。从剖面图中可看出滑坡体的上部,出水池附近即原始地形的坡顶,分布有中薄层状的③1层粘土混砾砂层(混卵石,渗透性强,形成地下排泄通道),该层在原出水池底板下方尖灭;地下水直接排入位于坡下的素填土内;压实度不足的素填土裂隙发育,不仅破坏了原本土质混杂的填土整体性,而且裂隙为雨水的渗入提供了方便,使水分快速进入土体中并特别使在裂隙周边的土体迅速软化,并逐渐向周围扩展,大大地降低了土的抗剪强度,使土体容易沿薄弱面滑动,形成出水池附近的膨胀土质素填土发生滑坡。

  综上所述,塌方区的填方高、填土为膨胀土质,同时填土的压实度小,雨季地下水位高,是造成三和三级站出水也滑坡的主要原因。

  四、结论与建议

  1.通过槽探和工程地质剖面图揭示:出水池附近的滑坡体的滑动面分布于①层填土和③层老粘土交接面附近,①层素填土是滑坡的主体,③层粘土未发生滑动。

  2.滑坡区的填方高,填土压实度偏小,地下水沿粘土混砾砂层通入素填土层,饱和填土抗剪强度下降,是造成滑坡的主要原因;

  3.通过比拟工程区附近,工程地质条件相同的该站出水渠、大官塘水库坝坡及三和二级站的出水池的稳定情况,均未发现滑坡现象;滑坡区虽有膨胀土分布,但滑坡的主要原因不是膨胀土引起,而是由未碾压密实的膨胀土组成的素填土引起滑坡的内因。

  4.建议全部清除滑坡体及被扰动过的土体(尤其是红色泥岩),换填适宜干密度控制的土料,采用接近天然坡角的1:4的放坡连接泵房和出水池的方法进行处理。由于区域地质条件的限制,可采用弱膨胀土(黄褐色粘土)重塑后重新回填,施工过程中严格控制回填土的质量要求,并做好坡面防渗排水工作。

  5.按以上方法处理后的三和三级站泵房和出水池连接段,已经历过2个旱雨季的考验,未出现质量问题。

参考文献

[1]滁州市勘测队.《定远县三和三级站滑坡治理初设阶段阶段工程地质报告》.2003.11.

[2]安徽省地质局.《中华人民共和国区域地质调查报告.定运幅》.1978.

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