梧州地區(qū)花崗巖風(fēng)化土滑坡發(fā)育特征及應(yīng)急治理研究
——以岑溪市三堡鎮(zhèn)某花崗巖滑坡為例

（廣西地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)站，廣西 南寧 530029）

花崗巖風(fēng)化土由花崗巖殘積土、全風(fēng)化花崗巖及強(qiáng)風(fēng)化花崗巖組成，其工程地質(zhì)性質(zhì)較差，遇水易軟化、崩解，是地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性巖土體。廣西東南部是花崗巖的集中分布區(qū)，區(qū)內(nèi)花崗巖風(fēng)化程度較為嚴(yán)重，孕育了數(shù)以萬(wàn)計(jì)的花崗巖風(fēng)化土[1]。花崗巖風(fēng)化土不僅承襲了母巖不均勻的力學(xué)性質(zhì)，而且還保留著原巖中的結(jié)構(gòu)面和少量弱風(fēng)化的花崗巖硬核，粒度呈現(xiàn)粗細(xì)混雜的特征，因此，花崗巖風(fēng)化土不僅具有粘性土和砂類土的雙重力學(xué)特性，而且還具有特殊的力學(xué)特性[2]?；◢弾r風(fēng)化土透水性較弱，在天然干燥條件下呈硬塑狀態(tài)且抗剪強(qiáng)度高，營(yíng)造出安全且不用支護(hù)的假象，但是內(nèi)部結(jié)構(gòu)松散，在局地暴雨與臺(tái)風(fēng)強(qiáng)降雨等災(zāi)害性天氣的激發(fā)下，極易遇水軟化、強(qiáng)度喪失，頻繁地崩解破壞，誘發(fā)群發(fā)性的地質(zhì)災(zāi)害[3]?；◢弾r風(fēng)化土引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害盡管規(guī)模小，但是數(shù)量多、分布廣、影響范圍較大[4]。

梧州市位于廣西東部，花崗巖在該地區(qū)分布廣泛，每年由花崗巖風(fēng)化土產(chǎn)生的滑坡、崩塌、坡面泥石流等地質(zhì)災(zāi)害引發(fā)的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題層出不窮，因此有必要對(duì)梧州地區(qū)花崗巖風(fēng)化土邊坡地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育特征及應(yīng)急治理措施進(jìn)行分析。

1 花崗巖風(fēng)化土的特征

1.1 花崗巖風(fēng)化帶的劃分

花崗巖風(fēng)化帶是地質(zhì)作用和風(fēng)化作用共同影響下形成的具有特殊工程特性的土，其工程分類方法和依據(jù)各有不同。國(guó)外Dearman（1976 年）在花崗巖風(fēng)化殼分帶的研究中將風(fēng)化殼分為原巖、微風(fēng)化、弱風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化、全風(fēng)化和殘積土。國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)花崗巖風(fēng)化帶的劃分進(jìn)行了深入的研究，郭欣（1997 年）認(rèn)為花崗巖風(fēng)化帶的劃分應(yīng)有宏觀的地質(zhì)特征描述和定量指標(biāo)，其研究將花崗巖風(fēng)化帶劃分為新鮮巖基、微風(fēng)化、弱風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化和全風(fēng)化；劉靚（2003 年）采用定量的評(píng)價(jià)指標(biāo)，將華南風(fēng)化花崗巖按其定量指標(biāo)劃分為微風(fēng)化、弱風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化、全風(fēng)化和殘積土[5]。研究小組將梧州市花崗巖風(fēng)化土定義為花崗巖殘積土、全風(fēng)化花崗巖及強(qiáng)風(fēng)化花崗巖。

1.2 花崗巖風(fēng)化土中各風(fēng)化帶的基本特征

梧州地區(qū)花崗巖表層風(fēng)化極其嚴(yán)重，巖土體風(fēng)化強(qiáng)烈，風(fēng)化層厚度一般為5～20 m，局部達(dá)到60 m。

花崗巖殘積土呈紅褐、黃褐、灰黃夾白點(diǎn)斑狀等色，以可硬塑狀為主，為徹底的生物風(fēng)化及化學(xué)風(fēng)化作用的產(chǎn)物，原母巖結(jié)構(gòu)構(gòu)造已完全被破壞，原巖結(jié)構(gòu)模糊不清，難以辨認(rèn)，除石英外，其余風(fēng)化成次生礦物，呈土狀，厚度一般＞5 m。

全風(fēng)化層呈灰黃、灰白色，大部分礦物質(zhì)已風(fēng)化變質(zhì)，結(jié)構(gòu)基本被破碎，巖石呈粉質(zhì)粘土狀，厚度一般＞5 m。

強(qiáng)風(fēng)化層呈灰白、灰黑色，礦物質(zhì)已風(fēng)化變質(zhì)，結(jié)構(gòu)大部分被破壞，巖體破碎，裂隙發(fā)育，厚度一般＞12 m。

弱風(fēng)化層、微風(fēng)化層呈淺灰、灰黑色，細(xì)——中粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖體較完整，巖石裂隙較發(fā)育——微細(xì)發(fā)育，厚度一般＞7 m?；◢弾r風(fēng)化土厚度大，斜坡穩(wěn)定性差，土體飽和時(shí)易產(chǎn)生滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害。

2 花崗巖風(fēng)化土地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育特征

2.1 物質(zhì)特征

花崗巖風(fēng)化土的重要特征之一是土中粗粒含量較高，根據(jù)土的工程分類大多屬于粗粒土和含粗粒細(xì)粒土。土體多為中細(xì)?；◢弾r風(fēng)化而成的混合土，其中細(xì)礫粒及粗砂粒含量從淺往深整體趨勢(shì)為逐漸增加，因此土體內(nèi)摩擦角整體從淺往深為增大趨勢(shì)。花崗巖風(fēng)化土中粘粒的含量差異較大，一般粗顆?；◢弾r其風(fēng)化殘積土粘粒含量較少，細(xì)顆?；◢弾r其風(fēng)化殘積土粘粒含量相對(duì)較多?；◢弾r風(fēng)化土粘粒含量相對(duì)較少，當(dāng)遇到水時(shí)會(huì)迅速崩解、飽和抗剪強(qiáng)度急劇降低。由于花崗巖類土質(zhì)邊坡組成土體的水穩(wěn)性差，因此在邊坡裸露面存在嚴(yán)重的水毀現(xiàn)象。梧州地區(qū)花崗巖風(fēng)化土的礦物成分以石英、長(zhǎng)石為主，次生礦物主要為伊利石和高嶺石，該類次生礦物浸水時(shí)具有易軟化、崩解的特性[6]。

2.2 抗剪強(qiáng)度特征

研究小組根據(jù)《梧州市地質(zhì)災(zāi)害治理研究報(bào)告》（2008 年），對(duì)梧州地區(qū)花崗巖風(fēng)化土滑坡中的滑體粘性土的全風(fēng)化花崗巖的粘聚力和內(nèi)摩擦角的取值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，滑帶土中的飽和直剪強(qiáng)度推薦值比天然直剪強(qiáng)度小很多（粘聚力16.885 kPa＜22.19 kPa，內(nèi)摩擦角13.97°＜17.74°）。全風(fēng)化花崗巖飽和直剪強(qiáng)度推薦值明顯比天然直剪強(qiáng)度小很多（粘聚力25.025 kPa＜31.6 kPa，內(nèi)摩擦角21.85°＜26.2°）。分析結(jié)果表明，花崗巖風(fēng)化土在天然狀態(tài)下具有較高的抗剪強(qiáng)度，但在強(qiáng)降雨影響下抗剪強(qiáng)度迅速降低，極易引發(fā)滑坡或崩塌等地質(zhì)災(zāi)害[7]。

3 花崗巖風(fēng)化土地質(zhì)災(zāi)害的應(yīng)急治理措施

基于梧州地區(qū)花崗巖風(fēng)化土粘粒含量相對(duì)較少、遇水會(huì)迅速崩解，以及在飽和狀態(tài)下其抗剪強(qiáng)度迅速降低的特點(diǎn)，研究小組提出以下4 種常用的應(yīng)急治理措施：

（1）削方減載?；◢弾r風(fēng)化土發(fā)生崩塌或滑坡后，其后緣較陡峭，坡度多在50°～70°之間，為再次引發(fā)滑坡或崩塌等地質(zhì)災(zāi)害提供了臨空面。當(dāng)再次遇到降雨等天氣時(shí)，上部陡峭的巖土體容易再次產(chǎn)生崩落或滑落。因此，采用削方減載是應(yīng)急處理的首選，也是一種既經(jīng)濟(jì)又有效的處理方式，對(duì)于高度較大的花崗巖風(fēng)化土邊坡，還應(yīng)進(jìn)行分級(jí)放坡，分級(jí)高度宜在5～10 m 之間，邊坡坡度宜≤45°。

（2）回填反壓。對(duì)于一些花崗巖風(fēng)化土滑坡，滑坡體常常堆積于邊坡坡腳，這部分滑坡堆積體對(duì)邊坡會(huì)產(chǎn)生一個(gè)反壓坡腳和穩(wěn)固邊坡的作用，若此時(shí)將滑坡體清除，反而有可能使邊坡失去支擋而重新引起上部陡峭邊坡再次發(fā)生崩塌或滑坡，同時(shí)，清除滑坡堆積體也會(huì)耗費(fèi)大量的人力和財(cái)力。因此，對(duì)于這些花崗巖滑坡的應(yīng)急處置，可以利用已滑落的堆積體以及放坡后的廢石土進(jìn)行適當(dāng)回填反壓坡腳，反壓的同時(shí)需要注意將反壓體進(jìn)行適當(dāng)分組放坡，以保證反壓體和邊坡兩者能達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。

（3）截排水溝。花崗巖風(fēng)化土受強(qiáng)降雨入滲影響時(shí)抗剪強(qiáng)度會(huì)迅速降低，極易引發(fā)滑坡或崩塌，因此合理的布置截排水溝極其重要。為防止降雨等地表水體滲入坡體，在邊坡周圍及分級(jí)平臺(tái)上應(yīng)布置截排水溝，當(dāng)邊坡上部自然斜坡的匯水面積較大時(shí)，應(yīng)在自然斜坡的中部布置截排水溝，同時(shí)排水溝應(yīng)作3 面光處理。

（4）坡面防護(hù)?；◢弾r風(fēng)化土具有遇水迅速崩解的特點(diǎn)，裸露的花崗巖邊坡坡面上常常會(huì)因降雨沖刷而形成各種小沖槽，水土流失較嚴(yán)重，因此對(duì)裸露的花崗巖風(fēng)化土邊坡坡面應(yīng)采用植草覆綠、臨時(shí)噴砼、覆蓋3色布等進(jìn)行防護(hù)。

在地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急治理過(guò)程中，一般會(huì)選擇以上4 種應(yīng)急治理措施中的1 種或幾種進(jìn)行綜合治理，從而達(dá)到最優(yōu)效果。對(duì)于一些受地形或其他條件限制的邊坡，當(dāng)不能采用上述應(yīng)急措施消除安全隱患時(shí)，應(yīng)聘請(qǐng)有地質(zhì)災(zāi)害相關(guān)資質(zhì)的單位進(jìn)行專門的勘查設(shè)計(jì)及永久性治理。

4 岑溪市三堡鎮(zhèn)某花崗巖滑坡應(yīng)急治理工程實(shí)例

4.1 滑坡基本特征

岑溪市三堡鎮(zhèn)某花崗巖滑坡發(fā)生于2018年2 月底，滑坡周界清晰，平面形態(tài)呈長(zhǎng)舌形?；潞缶壙拷匀恍逼缕马斘恢?，后緣陡坎高10～20 m，坡度40°～70°，前緣剪出口為原自然斜坡坡腳位置。該滑坡主滑方向100°，滑坡體長(zhǎng)約180 m，寬30～60 m，平均寬約40 m，厚6～8 m，平均厚度約6 m，體積約43 200 m3，屬牽引式小型滑坡。該滑坡為花崗巖風(fēng)化土內(nèi)形成的土質(zhì)滑坡，現(xiàn)已產(chǎn)生整體滑動(dòng)，處于變形破壞階段，滑面呈圓弧形，滑床為強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，滑坡體沖入坡腳沖溝處，影響范圍為坡腳以下約120 m，對(duì)坡腳以下的農(nóng)田和水塘造成損毀（見圖1）。

圖1 滑坡整體圖

4.2 治理措施

研究小組根據(jù)該滑坡的地質(zhì)環(huán)境特點(diǎn)、穩(wěn)定性分析和變形破壞模式及危害對(duì)象，結(jié)合梧州地區(qū)花崗巖風(fēng)化土邊坡應(yīng)急治理的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)采用分級(jí)放坡+坡腳回填反壓+排水工程+坡面綠化等措施進(jìn)行綜合治理（見圖2）。

圖2 滑坡治理斷面示意圖

4.3 應(yīng)急治理效果

此應(yīng)急治理工程施工完成后，由業(yè)主進(jìn)行監(jiān)測(cè)和養(yǎng)護(hù)。經(jīng)過(guò)一個(gè)水文年以上的監(jiān)測(cè)及養(yǎng)護(hù)，邊坡穩(wěn)定性及治理效果良好，達(dá)到了預(yù)期的效果（見圖3）。

圖3 綠化工程1 年后效果圖

5 結(jié)語(yǔ)

（1）梧州地區(qū)花崗巖風(fēng)化土由花崗巖殘積土、全風(fēng)化花崗巖及強(qiáng)風(fēng)化花崗巖組成，巖土體風(fēng)化強(qiáng)烈，風(fēng)化層厚度一般為5～20 m，局部達(dá)到60 m。花崗巖風(fēng)化土厚度大，斜坡穩(wěn)定性差，土體飽和時(shí)易產(chǎn)生滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害。

（2）梧州地區(qū)花崗巖坡殘積土的重要特征之一是土中粗粒含量較高，花崗巖風(fēng)化土粘粒含量相對(duì)較少，遇水易迅速崩解；花崗巖風(fēng)化土在天然狀態(tài)下具有較高的抗剪強(qiáng)度，但在強(qiáng)降雨影響下抗剪強(qiáng)度迅速降低，極易引發(fā)滑坡或崩塌等地質(zhì)災(zāi)害。

（3）在梧州地區(qū)，對(duì)花崗巖風(fēng)化土邊坡常用的應(yīng)急治理措施有削方減載、回填反壓、截排水溝、坡面防護(hù)等，在地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急治理過(guò)程中，一般選擇這4 種應(yīng)急治理措施中的1 種或幾種進(jìn)行綜合治理，使地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急處置達(dá)到最優(yōu)效果。

（4）以岑溪市三堡鎮(zhèn)某花崗巖滑坡應(yīng)急治理工程為實(shí)例。研究小組根據(jù)該滑坡的地質(zhì)環(huán)境特點(diǎn)、穩(wěn)定性分析和變形破壞模式及危害對(duì)象，結(jié)合梧州地區(qū)花崗巖風(fēng)化土邊坡應(yīng)急治理的經(jīng)驗(yàn)，此滑坡采用分級(jí)放坡+坡腳回填反壓+排水工程+坡面綠化進(jìn)行綜合治理。結(jié)果表明其治理措施可行，治理效果良好，達(dá)到了預(yù)期的效果。