海豐縣西坑林場(chǎng)不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害特征分析及治理措施研究

張艷紅，王永峰

（廣東省地質(zhì)局第七地質(zhì)大隊(duì)，廣東惠州516000）

1 研究區(qū)概述

本地質(zhì)災(zāi)害勘查區(qū)位于西坑林場(chǎng)宿舍，隸屬海豐縣公平鎮(zhèn)管轄，本次勘查工作在充分調(diào)查、收集前人工作成果及相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，主要采用了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、工程地質(zhì)測(cè)繪、鉆探、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、樣品采集與測(cè)試等工作方法和手段，完成的主要工作量見表1。

表1 完成工作量一覽表

本次勘查工作，北部邊坡因自然坡度較緩為18°，且為私人自留地，在此次勘查中未布置工作量。勘查區(qū)現(xiàn)有地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)2 處，為西側(cè)的滑坡1（下稱HP1）、東側(cè)的滑坡2（下稱HP2）組成，東側(cè)有潛在不穩(wěn)定人工邊坡1 處（下稱BP1）；故本次勘查工作以滑坡（不穩(wěn)定邊坡）方法進(jìn)行。

2 區(qū)域地質(zhì)背景條件

2.1 地形地貌

勘查區(qū)地貌單元為剝蝕丘陵地貌，地形起伏大，三面環(huán)山，呈西、北及東部高，中間低趨勢(shì)，地形標(biāo)高78～106m，相對(duì)高差28m，山體自然斜坡坡度18°～36°之間，坡面植被發(fā)育，物種以桉樹及竹木為主。東側(cè)因聯(lián)排宿舍建設(shè)削切斜坡形成高3～5m 人工邊坡，人工邊坡坡度55°，坡面巖土體主要為坡殘積土，坡腳距宿舍樓3～5m，勘查區(qū)現(xiàn)地形地貌特征及人類工程活動(dòng)的影響，為地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生和發(fā)展提供了基礎(chǔ)條件。

勘查區(qū)邊坡西側(cè)及東側(cè)緊鄰已建宿舍，北部為自然斜坡（坡度18°），勘查區(qū)內(nèi)無大的電力設(shè)施及地下管網(wǎng)設(shè)施，邊坡環(huán)境中等。

2.2 地層巖性

（1）區(qū)域地層為侏羅系。金雞群第一亞群（J1Jna）:分布于勘查區(qū)北部，巖性為灰白、灰、深灰色厚層狀石英砂巖、長(zhǎng)石石英砂巖及石英粉砂巖為主，夾頁巖，區(qū)域地層厚度578～1024m。金雞群第二亞群（J1Jnb）:分布于勘查區(qū)東南部，巖性為中厚層狀灰黑色、黑色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖夾長(zhǎng)石石英砂巖，夾薄層狀頁巖，區(qū)域地層厚度2782～3212m。

（2）區(qū)域侵入巖主要為燕山期侵入巖，分述如下：晚白堊世[γ53（2）]侵入巖：呈巖株?duì)罘植加诳辈閰^(qū)外圍北西部及南東部，巖性為細(xì)粒斑狀花崗巖，細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，斑晶主要為鉀長(zhǎng)石和石英，礦物成份及其含量為：鉀長(zhǎng)石39%，斜長(zhǎng)石28%，石英30%，黑云母3%。晚白堊世[γπ53（2）]侵入巖：呈巖株型分布于勘查區(qū)外圍北部，巖性為中粗粒黑云母花崗巖，變余花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要成份為長(zhǎng)石、石英和黑云母。晚侏羅世[ηγ52（3）]侵入巖：呈巖基型廣泛分布于勘查區(qū)及外圍，總體呈北東—南西走向，巖性為中粗粒斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖，淺灰色，變余花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要由鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、石英和黑云母組成。

2.3 地質(zhì)構(gòu)造與地震

工作區(qū)處于蓮花山深斷裂帶的北西盤，初級(jí)褶皺有米塘—北巖背斜等，構(gòu)造行跡以擠壓片理和斷裂發(fā)育為特征（區(qū)域上稱為五指嶂—鍋?zhàn)俞謩?dòng)熱變質(zhì)帶）。區(qū)域構(gòu)造線總體走向?yàn)镹E50°～60°，主要斷裂為丁家田斷裂、蓮花山斷裂，均屬于蓮花山深斷裂帶的主體構(gòu)造。單條斷裂規(guī)模均較大，長(zhǎng)幾公里到百余公里，斷裂帶寬幾十米到成千米不等，其力學(xué)性質(zhì)為壓扭性逆沖斷層。

根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010），勘查區(qū)抗震設(shè)防烈度為7 度，設(shè)計(jì)地震基本加速度為0.1g，設(shè)計(jì)地震分組為第一組；根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2015），勘查區(qū)的地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期值為0.35s。勘查區(qū)區(qū)域地質(zhì)見圖1。

2.4 巖土體工程地質(zhì)特征

根據(jù)鉆探揭露，勘查區(qū)巖土層自上而下依次為：①素填土（Qml）、②第四系坡積層（Qdl）、③花崗巖殘積層（Qel）、④強(qiáng)風(fēng)化二長(zhǎng)花崗巖[ηγ52（3）]、⑤中風(fēng)化二長(zhǎng)花崗巖[ηγ52（3）]，根據(jù)地質(zhì)調(diào)查及鉆孔揭露，勘查區(qū)揭露的巖性和其產(chǎn)出時(shí)代為晚侏羅世強(qiáng)風(fēng)化、中/微風(fēng)化中粗粒斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖。

3 不穩(wěn)定斜坡災(zāi)害發(fā)育特征

3.1 不穩(wěn)定斜坡的基本特征

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，西坑林場(chǎng)宿舍后山原為崩塌不穩(wěn)定邊坡，坡度較陡，坡體由殘留的強(qiáng)風(fēng)化花崗巖和殘積塊碎石土組成，由于暴雨影響，原有坡面的陡斜巖土體發(fā)生過崩塌災(zāi)害，主要為土質(zhì)滑移式崩塌。由于坡腳的崩塌堆積體已被清理，邊坡現(xiàn)狀為崩塌堆積體滑坡和殘坡積層滑坡，但暴雨情況下，本已失穩(wěn)的坡面殘坡積層有發(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害的可能。

（1）HP1位于西坑林場(chǎng)單排宿舍西側(cè)，原為人工邊坡，曾發(fā)生過崩塌，現(xiàn)狀為崩塌堆積體滑坡和殘坡積層滑坡，平面呈圈椅狀，滑坡長(zhǎng)約11m，寬41m，面積約420m2，滑坡地形呈階梯狀且邊界清晰；滑坡后壁陡立，高約2～3m，后緣地形高程86.00～87.70m，前緣地形高程78.30m，前、后緣相對(duì)最大高差9.40m，滑坡地形坡度 38°，滑坡主方向約90°，規(guī)模約 1200m3，屬小型土質(zhì)滑坡。坡頂環(huán)滑坡體修筑有簡(jiǎn)易排水溝。單排宿舍后西南段滑坡前緣經(jīng)清理后采用漿砌片石形成擋墻，擋墻長(zhǎng)24.5m、高1.3m、寬0.5m，距宿舍1.0m。

（2）HP2 位于西坑林場(chǎng)聯(lián)排宿舍東部南東段，原為人工邊坡，曾發(fā)生過小型崩塌，現(xiàn)狀為土質(zhì)滑坡，平面呈圈椅狀，滑坡長(zhǎng)12m，寬12m，面積約100m2；滑坡地形呈階梯狀且邊界清晰；滑坡后壁陡立，高約2m，后緣地形高程約84m，前緣已清理，前緣地形高程78m，前、后緣相對(duì)最大高差6m，滑坡地形坡度約38°，滑坡主方向240°；規(guī)模約300m3，屬小型土質(zhì)滑坡。

（3）BP1位于宿舍樓東部，因宿舍樓建設(shè)切坡形成人工邊坡，與宿舍樓斜交，夾角約16°，長(zhǎng)5m，寬20m，坡高3～5m，坡向240°，坡度55°，坡腳距宿舍樓3～5m，邊坡巖土體主要為花崗巖殘積砂質(zhì)粘土，受風(fēng)化作用影響，巖土風(fēng)化強(qiáng)烈，規(guī)模約120m3，屬潛在不穩(wěn)定人工邊坡。

3.2 不穩(wěn)定斜坡物質(zhì)結(jié)構(gòu)特征及力學(xué)性質(zhì)

勘查區(qū)地貌單元為丘陵斜坡，地形起伏較大，植被發(fā)育；地表出露及鉆孔揭露深度內(nèi)，邊坡巖土體由崩塌堆積土、坡殘積砂質(zhì)粘土、強(qiáng)—中風(fēng)化花崗巖組成，土體力學(xué)強(qiáng)度低、粘性較差及孔隙比較大，巖體風(fēng)化不均、結(jié)構(gòu)面發(fā)育、結(jié)構(gòu)體塊度小，巖土體抗軟化能力弱。邊坡水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，邊坡巖土體在地表水、地下水及其它外力作用下，誘發(fā)滑坡或崩塌地質(zhì)災(zāi)害，邊坡地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜程度中等。巖土設(shè)計(jì)參數(shù)建議值見表2。

表2 巖土設(shè)計(jì)參數(shù)建議值表

3.3 不穩(wěn)定斜坡災(zāi)害的危害對(duì)象

勘查區(qū)東、西、北側(cè)三面環(huán)山，邊坡總面積約12000m2。屬小型規(guī)模災(zāi)害，威脅西坑林場(chǎng)宿舍人口25人，屬中型地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)情，六排房屋多為磚瓦結(jié)構(gòu)，潛在經(jīng)濟(jì)損失約150萬元，危害對(duì)象等級(jí)為二級(jí)。

3.4 不穩(wěn)定斜坡穩(wěn)定性分析與評(píng)價(jià)

（1）HP1滑動(dòng)方向與地形傾伏方向一致，為淺層滑坡，滑體主要為坡殘積土體，原坡腳因建設(shè)需要形成人工邊坡。滑坡機(jī)制為人工開挖增大坡角；降雨沿坡面垂直下滲，由于土體滲透性弱，靜（動(dòng)）水作用下致使土體孔隙擴(kuò)張和降低土體強(qiáng)度，形成了沿潛在滑動(dòng)面的整體滑動(dòng)。HP1當(dāng)前處于變形狀態(tài)。由于坡體巖土體為坡殘積土及下伏強(qiáng)風(fēng)化巖體，在強(qiáng)降雨作用下，地下水入滲，極易誘發(fā)滑坡地質(zhì)災(zāi)害。

（2）HP2 為淺層滑坡，滑體主要為坡殘積土體，原坡腳因建設(shè)需要形成人工邊坡。HP2 經(jīng)前期滑動(dòng)后，坡面地形易遭受雨水沖刷與匯集，滑動(dòng)土體尚堆積于坡面，其結(jié)構(gòu)松散，強(qiáng)度近于殘余強(qiáng)度。HP2當(dāng)前處于靜止?fàn)顟B(tài)。外營(yíng)力或強(qiáng)降雨激發(fā)，易使滑坡規(guī)模擴(kuò)大。

（3）BP1為人工邊坡，土質(zhì)為坡殘積土，坡向240°，坡度55°；土體風(fēng)化強(qiáng)烈，巖性簡(jiǎn)單。邊坡土體在靜（動(dòng)）水作用下致使巖體強(qiáng)度降低，使土體孔隙擴(kuò)張和降低土體強(qiáng)度，易沿潛在滑動(dòng)面形成滑坡或崩塌地質(zhì)災(zāi)害。

（4）山體穩(wěn)定性分析?？辈閰^(qū)三面環(huán)山，地貌類型為丘陵斜坡，局部人類工程活動(dòng)形成人工邊坡或陡坡，對(duì)建筑場(chǎng)地抗震為危險(xiǎn)地段，勘查區(qū)巖土體主要由滑坡堆積土、坡殘積砂質(zhì)粘土、強(qiáng)中風(fēng)化花崗巖組成，土體力學(xué)性能低，抗軟化能力弱，山坡匯水面積大，強(qiáng)暴雨情況下，徑流快，容易發(fā)生山體失穩(wěn)、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，山體的穩(wěn)定性差。

3.5 邊坡穩(wěn)定性定量分析與評(píng)價(jià)

為了分析邊坡破壞的動(dòng)力學(xué)特征，選取剖面采用圓弧滑動(dòng)法進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性計(jì)算，計(jì)算公式依據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB 50330-2013)附錄A 選用。穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果見表3，《滑坡防治工程勘察規(guī)范》（DZ/T0218-2006）有關(guān)穩(wěn)定狀態(tài)劃分標(biāo)準(zhǔn)見表4，結(jié)合邊坡穩(wěn)定性計(jì)算成果，勘查區(qū)邊坡穩(wěn)定性綜合評(píng)價(jià)詳見表5。

4 防治措施

經(jīng)邊坡穩(wěn)定性分析及計(jì)算，結(jié)合勘查區(qū)水文地質(zhì)和巖土體特征，對(duì)邊坡治理方案建議如下：

（1）禁止在坡頂上堆載；

（2）建議對(duì)西側(cè)坡體采用格構(gòu)梁+錨（桿）索或抗滑樁支護(hù)；

（3）建議對(duì)勘查區(qū)東、西、北側(cè)山坡坡腳設(shè)置重力式擋土墻；

（4）在坡頂、坡腳、坡體設(shè)置排水系統(tǒng)；

（5）清理坡面并植草防護(hù)。

表3 邊坡穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果表

表4 滑坡穩(wěn)定狀態(tài)劃分標(biāo)準(zhǔn)

表5 邊坡穩(wěn)定性綜合評(píng)價(jià)