古西村鶴山片特大型滑坡群地質(zhì)災(zāi)害的特征和成因探討

廖健宗

摘要：山體滑坡是一種較為常見且危害性極大的地質(zhì)災(zāi)害，主要由強降雨、地震等自然因素或坡腳開挖、坡頂堆載等人為因素誘發(fā)，給人民群眾的生命財產(chǎn)安全帶來極大威脅。廣東省梅州市地處山區(qū)，地質(zhì)災(zāi)害頻頻發(fā)生。2017年2月，在大埔縣高陂鎮(zhèn)古西村鶴山片發(fā)育了一處特大型滑坡群地質(zhì)災(zāi)害，對人民群眾的生命財產(chǎn)造成了嚴(yán)重的威脅。由于該滑坡群規(guī)模較大，且特征明顯，本文主要論述了滑坡的特征及對該滑坡的成因進行探討，為此類滑坡的研究與防治提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：山體滑坡；地質(zhì)災(zāi)害；滑坡成因

1.引言

2017年2月初以來，廣東省大埔縣經(jīng)歷了較強降雨，造成了大埔縣高陂鎮(zhèn)古西村村委會及周邊山體發(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害，多處房屋變形，路面開裂，山體出現(xiàn)明顯地裂縫，滑坡征兆明顯。經(jīng)過勘查，發(fā)現(xiàn)該滑坡點群眾居住比較密集，房屋出現(xiàn)變形，房屋門坪和192鄉(xiāng)道水泥路面出現(xiàn)裂縫，位移變形明顯，滑坡群處于蠕動階段，穩(wěn)定性差，已造成滑坡體上多處房屋、道路開裂，直接威脅滑坡體上下游村民的生命財產(chǎn)安全。筆者全程參與了該滑坡群地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查、勘探和物探等工程地質(zhì)勘查工作，本文主要對該滑坡群的特征和成因進行了綜合分析，為此類滑坡的研究與防治提供科學(xué)的參考。

2.滑坡群地質(zhì)環(huán)境條件

2.1地形地貌

災(zāi)害點位于大埔縣西南部，屬丘陵坡地地貌，溝系較為發(fā)育，總體坡向30°～65°，臺階狀地形，地形坡度一般20°～50°，局部達(dá)55°，其間多陡坎平臺。區(qū)內(nèi)最高高程位于滑坡后緣山體分水嶺，高程約+450m，最低高程在滑坡前緣的沖溝內(nèi)，高程約+93m，高差達(dá)357m，地表分布大面積的松散堆積體，堆積體地表出露大量滾石，滾石成分為花崗巖和閃長巖，松散堆積體在雨水、地下水及重力作用下易發(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害。

2.2地層巖性

根據(jù)區(qū)域地質(zhì)圖和地質(zhì)鉆探，滑坡區(qū)主要巖性為中生代末期侵入巖（δo5）閃長巖，周邊主要巖性為燕山三期黑云母花崗巖（γ52（3）），局部有輝綠巖脈（βμ）侵入，花崗巖大面積分布于勘查區(qū)外圍。閃長巖，粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要由斜長石、石英、角閃石及暗色礦物組成；黑云母花崗巖，中粗粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成分為鉀長石、斜長石，石英、黑云母及暗色礦物。

2.3地質(zhì)構(gòu)造

滑坡區(qū)屬東南沿海華夏系、新華夏系構(gòu)造帶與東西向復(fù)雜構(gòu)造帶復(fù)合交接地段。印支運動的發(fā)生，在該區(qū)形成一系列北東及北西向褶皺群，受華夏系、華夏式蓮花山斷裂帶作用相對扭動，導(dǎo)致燕山喜山期巖漿入侵，同時產(chǎn)生大量斷層構(gòu)造。構(gòu)造形跡主要有北西向和北東向兩組。

滑坡區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造作用不發(fā)育，主要為基巖發(fā)育的節(jié)理裂隙。

2.4地震

大埔縣位于蓮花山斷裂帶活動內(nèi)，地震活動較為頻繁。根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2015），滑坡區(qū)地震動峰值加速度為0.10g，地震動反應(yīng)譜特征周期為0.40s，設(shè)計地震為第二組，對應(yīng)地震烈度為7度。

2.5水文地質(zhì)條件

根據(jù)滑坡區(qū)的地下水賦存條件，滑坡區(qū)的地下水類型可分為第四系松散巖類孔隙水和塊狀巖類裂隙水兩種類型。

松散巖類孔隙水的含水層為填土、耕土、坡積土、殘積土及全風(fēng)化閃長巖，屬潛水型孔隙水，富水性貧乏，其補給來源主要為大氣降水。降雨形成的地表水，部分降雨順坡面徑流排泄，少部分入滲土體沿巖土界面形成地下徑流，向坡體低洼處、滑坡前緣剪出口以泉的形式排泄，整個HPa滑坡區(qū)有11處泉水。由于地形起伏較大且地勢較高，故其自然排泄條件較好，主要向坡腳滲透。因補給區(qū)接近排泄區(qū)，循環(huán)途徑短，故屬淺循環(huán)地下水。

塊狀巖類裂隙水的含水層為閃長巖的強風(fēng)化及中風(fēng)化層，總體上屬潛水，富水性貧乏～中等。該類地下水的透水性和富水性取決于巖石節(jié)理裂隙發(fā)育程度，富水性不均勻，具有明顯的區(qū)段性?？辈閰^(qū)內(nèi)塊狀巖類裂隙水補給來源主要為大氣降水、上覆土層孔隙水和溝谷溪流的側(cè)向補給，并向附近溝谷等低洼地段排泄，徑流途徑和循環(huán)途徑均較短。

3.滑坡群地質(zhì)特征

古西村鶴山片滑坡群分為兩個滑坡，編號為HPa和HPb，其地質(zhì)特征分別如下：

HPa滑坡為老滑坡，整個老滑坡的平面形狀呈簸箕狀（前緣地形較窄小、后緣地形較寬闊），錯落臺階明顯，地形上由陡變緩，部分地段還保留有弧狀和橫向拉張裂縫或縱向剪裂縫（塊體差異滑動形成），部分裂縫年代久遠(yuǎn)，部分裂縫為新進發(fā)生。滑坡平面形態(tài)整體呈長舌狀（前窄后寬），滑坡縱向長約370m，橫向?qū)捈s420m，面積約151546m2，滑體厚度一般5m～29m，平均厚度17m，總體積約257×104m3，總體呈西南高、東北低。滑坡滑動方向鏡向東北，滑體表面呈弧線狀，滑坡導(dǎo)致道路破壞、房屋倒塌等；經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查，HPa滑坡前緣剪出口附近，該老滑坡根據(jù)組成滑體的滑塊滑動速率差異分為3個塊體，編號分別為塊體1、塊體2和塊體3，各塊體的空間形態(tài)及變形特征分別敘述如下：

（1）塊體1。塊體1位于HPa滑坡的右邊界至滑坡中部附近（滑坡東南側(cè)），縱向長約370m，橫向?qū)捈s150m，面積約55600m2，塊體厚度一般10m～26m，平均厚度18m，塊體體積約1000800m3。在的左邊界、右邊界及后緣均見新近形成的變形裂縫。調(diào)查2000年時在塊體1的后緣李明光紀(jì)念碑的前面存在橫向長約20m的拉張裂縫；在塊體1的右邊界靠近后緣附近，存在長約60m的裂縫，裂縫兩側(cè)錯落高差約1m，裂縫可見最大深度約2m；在塊體1右邊界中部和前緣見新近變形的裂縫，裂縫造成新修的砼路面斷裂，屋后擋土墻破損；在塊體1的中部靠后緣部分發(fā)現(xiàn)一處新近變形裂縫，據(jù)調(diào)查走訪，在2015年重新修復(fù)路面后不久又出現(xiàn)裂縫，并且裂縫在逐年增大，現(xiàn)已把新修路面錯斷；在塊體1的中部發(fā)現(xiàn)有新近變形裂縫，裂縫破壞路面；在塊體1的中部發(fā)現(xiàn)有房屋被裂縫破損現(xiàn)象，現(xiàn)房屋修建于2010年，原老房在20年前被滑坡推倒破壞，現(xiàn)房每年都會發(fā)現(xiàn)有新的裂縫出現(xiàn)。從塊體1上裂縫發(fā)生的時間段來分析，塊體1變形滑動時間長、變形速率較快，當(dāng)前仍處于蠕動變形狀態(tài)。

（2）塊體2。塊體2位于HPa滑坡的中部，縱向長約370m，橫向?qū)捈s80m，面積約34477m2，塊體厚度一般5m～29m，平均厚度17m，塊體體積約586109m3。塊體2未觀察到有明顯變形滑動跡象，對塊體1、塊體2有一定的阻滑作用，但塊體2后緣附近出現(xiàn)的多級弧狀滑坡錯落臺階，臺階后壁較陳舊，臺階上種有柚子等經(jīng)濟作物，變形跡象出現(xiàn)時間較為久遠(yuǎn)。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，塊體2上的附著建（構(gòu)）筑物（民居）未見明顯的由滑坡蠕動變形導(dǎo)致的變形跡象。從微地貌特征、民居結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀，經(jīng)綜合分析認(rèn)為塊體2處于當(dāng)前穩(wěn)定狀態(tài)。

（3）塊體3。塊體3位于HPa滑坡的左邊界至中部附近，縱向長約370m，橫向?qū)捈s190m，面積約61469m2，塊體厚度一般7m～25m，平均厚度16m，塊體體積約983504m3。塊體3的滑動變形較為強烈，對地上附著建（構(gòu)）筑物（民居）破壞較嚴(yán)重，在塊體的左邊界（北西）、右邊界（南東）及后緣（南西）均出現(xiàn)較為密集的新近破壞裂縫，且在塊體的前緣還出現(xiàn)了鼓脹裂縫。在1997年塊體3的后緣出現(xiàn)弧狀裂縫及錯落臺坎，當(dāng)時滑坡推倒一戶民房，未傷及人員。在2000年塊體3的后緣靠右邊界又出現(xiàn)滑動，塊體后緣錯落高度達(dá)3m，橫向拉張裂縫發(fā)育，塊體右邊界出現(xiàn)一條較大的剪切裂縫，從后緣一直破到古西小學(xué)附近，長度約300m，本次調(diào)查時，該裂縫只在局部地段有殘留，據(jù)村民介紹，該裂縫在2016年時出現(xiàn)新的錯動，錯動落差約0.2m。

塊體3的左邊界（北西側(cè)）后緣見滑坡錯落臺階或剪裂縫，在靠近左邊界中部附近出現(xiàn)拉張裂縫，裂縫破壞了房屋的地坪。在塊體3的上部10年以前發(fā)生了2處地面塌陷，塌陷造成民房破壞和屋后地面脫空。在塊體3前緣及中部見10處滑坡造成的房屋變形、損壞。塊體3的前緣新出現(xiàn)了鼓脹破壞，鼓脹破壞造成了房屋破裂，泉水漏失。根據(jù)塊體3的變形破壞特征及變形發(fā)生的不同時間段，經(jīng)綜合分析，塊體3出現(xiàn)過多次的滑動，滑動破壞較劇烈，新的滑動破裂面已貫通至前緣鼓脹地帶，且長期以來該滑塊一直處于蠕動滑裂狀態(tài)。

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，HPb滑坡體上的民房有不同時期修建的，最早是清朝時期1879年修建的房屋，距今已有139年，該時期修建的房屋有3處，其中兩處房屋完好，未發(fā)現(xiàn)有被滑坡破壞的痕跡，另一處受T2地面塌陷破壞；在民國時期1917年和1940年分別修建有1處房屋，現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)兩處房屋均完好，未發(fā)現(xiàn)有被滑坡破壞的痕跡；從1949年至今，在滑坡體上修建了多處房屋，調(diào)查時均未發(fā)現(xiàn)被滑坡破壞的跡象；橫穿滑坡中部的鄉(xiāng)道，調(diào)查時也未發(fā)現(xiàn)砼路面被滑坡破壞的跡象；根據(jù)走訪、調(diào)查，滑坡體上殘存的大塊（漂）石（塊徑>2m）未見有蠕動跡象。根據(jù)滑坡體上建構(gòu)筑修建的年代及變形特征，綜合分析HPb滑坡至少從1879年至今的139年間未出現(xiàn)過再次滑動，處于當(dāng)前穩(wěn)定狀態(tài)。

4.滑坡成因分析

（1）HPa滑坡。HPa滑坡原地貌為丘陵山體斜坡，后經(jīng)削坡建房、村道建設(shè)及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動使原始地形地貌遭受不同程度的干擾、破壞，多處形成人工臺地（階梯）、陡坡或臨空面，為滑坡的形成創(chuàng)造了有利的空間條件；滑坡體松散土體厚度大、結(jié)構(gòu)不均勻，含有大量塊（漂）石或孤石，粒徑差異大，土體結(jié)構(gòu)松軟，為滑坡體形成創(chuàng)造了物質(zhì)條件；土體抗剪強度低，工程力學(xué)性質(zhì)差，且不均勻，地下水、地表水易沿塊（漂）石或孤石與土的接觸界面處形成徑流帶，在徑流長期滲透、沖刷作用下，使塊（漂）石或孤石松動且下沉或蠕動，給予滑坡體附加推力，同時水體下滲到基巖面遇阻（鉆探揭露中風(fēng)花閃長巖較完整，裂隙不發(fā)育），在基巖面附近形成地下水徑流強烈交換波動帶，長期反復(fù)滲透、浸泡全風(fēng)化、強風(fēng)花巖土體，易形成軟弱結(jié)構(gòu)體或帶，給滑坡的發(fā)生提供了滑動條件；滑坡區(qū)大氣降雨充沛，無統(tǒng)一的排水系統(tǒng)，地表多農(nóng)田，地下水入滲補給充足，使滑體土體有效重度降低、軟化（抗剪強度降低），地下水活動強烈，加快了滑帶土軟化、崩解及泥化，降低巖土體的抗剪強度，促使坡體滑動變形；人類工程活動對地質(zhì)環(huán)境的干擾、破壞（如削坡建房、村道建設(shè)及農(nóng)業(yè)耕作活動），改變了原有坡體的土層應(yīng)力狀態(tài)，改變了坡體原有的動力學(xué)平衡狀態(tài)，從而加快了坡體滑坡變形?；碌男纬墒且粋€長期累積的過程，尤其在強降雨的條件下，大量雨水的沖刷、下滲補給，使滑坡土體飽和、有效重度降低，抗剪強度降低，易在巖土體接觸面附近形成飽水帶，造成土體抗剪強度下降、滲透壓力增大，形成軟弱結(jié)構(gòu)體或帶；軟弱結(jié)構(gòu)體或帶的上部土體的動、靜水壓力增加，坡體整體下滑力增大，呈現(xiàn)出下滑力大于抗滑力現(xiàn)象，使上部土體滑動，擠壓下部軟弱結(jié)構(gòu)體或帶產(chǎn)生變形，在滑坡前緣坡腳處剪出，具有推移式滑坡的特征。由此可見，本滑坡屬多次蠕動、拉裂變形滑動形成，長時強降雨是滑坡的直接觸發(fā)因素，滑坡自身排水設(shè)施差，人類活動（主要為削坡建房、修筑公路、魚塘等）是滑坡的誘發(fā)因素。

（2）HPb滑坡。HPb滑坡為老滑坡，根據(jù)滑坡體上現(xiàn)有建構(gòu)筑物的年代及變形特征，綜合分析HPb滑坡至少從1879年至今的139年里未出現(xiàn)過再次滑動，處于當(dāng)前穩(wěn)定狀態(tài)。根據(jù)鉆探揭露，滑坡土體結(jié)構(gòu)不均勻，含有大量塊（漂）石或孤石，整體結(jié)構(gòu)松軟，為老滑坡體，土體抗剪強度低，工程力學(xué)性質(zhì)差，且不均勻，地下水、地表水易沿塊（漂）石或孤石與土的接觸界面處形成徑流帶，在徑流長期滲透、沖刷作用下，使塊（漂）石或孤石松動且下沉或蠕動，給予滑坡體附加推力，同時水體下滲到基巖面遇阻（鉆探揭露中風(fēng)花閃長巖較完整，裂隙不發(fā)育），在基巖面附近形成地下水徑流強烈交換波動帶，長期反復(fù)滲透、浸泡全風(fēng)化、強風(fēng)花巖土體，易形成軟弱結(jié)構(gòu)體或帶，給滑坡的發(fā)生提供了滑動條件；滑坡區(qū)大氣降雨充沛，排水設(shè)施差，地下水入滲補給充足，使滑體土體有效重度降低、軟化（抗剪強度降低），地下水活動強烈，加快了滑帶土軟化、崩解及泥化，降低巖土體的抗剪強度，促使坡體滑動變形；滑坡的形成是一個長期累積的過程，尤其在強降雨的條件下，大量雨水的沖刷、下滲補給，使滑坡土體飽和、有效重度降低，抗剪強度降低，易在巖土體接觸面附近形成飽水帶，造成土體抗剪強度下降、滲透壓力增大，形成軟弱結(jié)構(gòu)體或帶；軟弱結(jié)構(gòu)體或帶的上部土體的動、靜水壓力增加，坡體整體下滑力增大，呈現(xiàn)出下滑力大于抗滑力現(xiàn)象，使上部土體滑動，擠壓下部軟弱結(jié)構(gòu)體或帶產(chǎn)生變形，在滑坡前緣坡腳處剪出，具有推移式滑坡的特征。由此可見，長時強降雨是滑坡的直接觸發(fā)因素。

5.結(jié)論

筆者通過開展工程地質(zhì)測繪、鉆孔、高密度電法、抽水試驗、注水試驗、原位測試和室內(nèi)巖土水綜合測試等工作方法，基本查清了滑坡群的規(guī)模、物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)形式、滑體厚度、運動形式、發(fā)生原因及形成機理等，獲得以下主要結(jié)論：

（1）廣東省大埔縣高陂鎮(zhèn)古西村鶴山片特大型滑坡群由二個滑坡組成（編號HPa、HPb）。HPa滑坡體積約257萬立方米，HPb體積約120萬立方米，HPa和HPb滑坡總體積約377萬立方米，均為特大型滑坡。

（2）滑坡區(qū)處于大埔縣西南部的高陂鎮(zhèn)古西村，屬丘陵斜坡地貌，水系較為發(fā)育（樹枝狀水系），總體坡向30°～65°，臺階狀地形，地形坡度一般40°～50°，局部達(dá)55°，其間多陡坎平臺。區(qū)內(nèi)最高高程位于滑坡后緣山體分水嶺，高程約+450m，最低高程在滑坡前緣的沖溝內(nèi)，高程約+93m，高差達(dá)357m，地表分布大面積的松散堆積體，堆積體地表出露大量塊（漂）石，塊（漂）石成分為花崗巖和閃長巖，松散堆積體在雨水、地下水及重力作用下易發(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害。

（3）HPa滑坡屬多次蠕動、拉裂變形滑動形成，長時強降雨是滑坡的直接觸發(fā)因素，滑坡自身排水設(shè)施差，人類活動（主要為削坡建房、修筑公路、魚塘等）是滑坡的誘發(fā)因素。

（4）HPb滑坡為老滑坡，長時強降雨是滑坡HPb再次誘發(fā)的直接觸發(fā)因素。

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