東源縣新港鎮(zhèn)某邊坡災害特征及穩(wěn)定性評價

魏 敏

（廣東省核工業(yè)地質(zhì)局二九二大隊，廣東河源517000）

新港鎮(zhèn)某邊坡災害位于東源縣縣城南西245°方位，距東源縣城約10km。2019 年6 月受龍舟水影響發(fā)生局部崩塌，并且山坡具有發(fā)育更大規(guī)模崩塌災害的自身地質(zhì)條件，更易受外部因素誘發(fā)，再次發(fā)生崩塌的可能性極大。潛在地質(zhì)災害威脅和影響約160人，潛在經(jīng)濟損失1500 萬元，加強邊坡災害特征和穩(wěn)定性研究是進一步制定治理措施的基礎(chǔ)。因此，本文以該邊坡為研究對象，分析其穩(wěn)定性。

1 地質(zhì)環(huán)境條件

1.1 地形地貌條件

1#工程區(qū)地貌為丘陵，地勢總體北東高南西低，山坡主要由砂質(zhì)粘土及中粗粒黑云母花崗巖風化土層組成，植被較發(fā)育，坡面已進行4 級放坡，1#工程區(qū)高程134～181m，崩塌體高約37m，坡度約45°～60°，山坡植被覆蓋良好。2#工程區(qū)地貌為丘陵，地勢總體南西高北東低，山坡主要由粉質(zhì)粘土及中粗粒黑云母花崗巖風化土層組成，植被較發(fā)育；自然山坡較陡，2#工程區(qū)高程134～172m，崩塌體高約27m，坡度約45°～60°，山坡植被覆蓋良好，有松樹、茅草及灌木，坡下房屋眾多，人口密集。

1.2 地質(zhì)構(gòu)造條件

研究區(qū)未見斷裂構(gòu)造。

1.3 水文地質(zhì)條件

研究區(qū)地表無溪流，按地下水賦存介質(zhì)不同，主要為松散巖類孔隙水及基巖裂隙水。

（1）第四系土層孔隙水。研究區(qū)第四系含水層主要為第四系殘積層粉質(zhì)粘土孔隙水，地下水水類型為上層滯水，水量貧乏，水位及水量受季節(jié)降雨影響較大，向場地深部及北東側(cè)山間溝溪低洼地段徑流排泄。

（2）基巖裂隙水。工程區(qū)巖體裂隙較發(fā)育，地下水主要附存于晚侏羅紀花崗巖基巖層，富水性由中高—貧乏；研究區(qū)地下水動態(tài)變化具季節(jié)性，主要受降雨季節(jié)支配，且由于降雨在年內(nèi)分配不均，不同季節(jié)的蒸發(fā)度、濕度也不同，故滲入補給量亦隨季節(jié)而變化，雨季是地下水獲得補給最多的季節(jié)。此外，基巖裂隙潛水與大氣降雨關(guān)系密切，水位及水量隨降雨量變化明顯。地下水的徑流排泄與地形地貌、地層巖性密切相關(guān)，區(qū)內(nèi)地下水流向與地形傾斜方向基本一致，地下水排泄主要以滲流的形式排入北東側(cè)溪流中，隨地勢不同地下水位高低也有所不同。

1.4 不良地質(zhì)現(xiàn)象

研究區(qū)由于修建建筑物，斜坡經(jīng)人工開挖，形成高邊坡，土層以砂質(zhì)粘土為主，在雨季局部仍有小規(guī)模崩塌。

1.5 人類工程活動

研究區(qū)屬于丘陵地貌，平地面積遠不能滿足該區(qū)域居民生活的需要，很多住宅樓、旅游風景區(qū)、學校等均在山邊削坡擴寬平地而建，由此形成了大量的人工挖方邊坡，邊坡一般高7～32m，坡度一般為60°～70°，而且邊坡與房屋距離近，由于資金和防災意識的缺乏，邊坡均呈裸露狀態(tài)，未采取緩坡處理和支護措施。

1.6 巖土體特征

研究區(qū)巖土體根據(jù)工程地質(zhì)分類主要為殘積層、全風化中粗粒黑云母花崗巖、強風化中粗粒黑云母花崗巖，自上而下特征為：

第①砂質(zhì)粘土：褐黃色，硬塑，系花崗巖殘積土，其主要成分為粉粘粒，含部分砂粒，表層為耕植土，刀切面粗糙，手捏稍粘手，干強度中等，韌性中等。該層主要在南側(cè)崩塌坡體內(nèi)分布，揭露層厚1.70～6.30m，平均厚度3.52m。

第②-1全風化花崗巖：黃褐色，母巖結(jié)構(gòu)尚可辨，巖石已風化成土狀；巖芯呈土柱狀，用手捏易散，遇水易軟化、崩解，干鉆易鉆進。該層在南側(cè)崩塌坡體和北側(cè)高邊坡內(nèi)均有分布，揭露層厚1.70～11.80m，平均厚度8.03m。

第②-2 強風化中粗粒黑云母花崗巖：黃褐色，原巖結(jié)構(gòu)可見，礦物已基本風化，風化裂隙極發(fā)育；巖芯呈半巖半土、砂土狀為主，手可捏碎，合金鉆頭可鉆進。該層主要在南側(cè)崩塌坡體內(nèi)分布，未揭穿，揭露層厚10.90～22.20m，平均厚度15.4m。

項目區(qū)工程布置見圖1。

2 地質(zhì)災害特征

2.1 空間分布特征

（1）1#工程區(qū)后山高邊坡。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，高邊坡平面呈階梯形，為土質(zhì)邊坡，坡度約45°～60°，寬約150m，邊坡高約37m，長約40m，厚度約1.5m，預估體積為9000m3，潛在崩塌體規(guī)模為大型。此外，坡面僅進行4級放坡，但未進行加固治理，在長期雨季雨水沖刷作用下坡體土體在飽和狀態(tài)下易發(fā)生災害。

（2）2#工程區(qū)崩塌邊坡。根據(jù)崩塌現(xiàn)場調(diào)查，該崩塌體平面呈不規(guī)則形，縱向上呈凹形，寬約100m，長約30m，崩塌體前緣擋土墻高約2.0m，坡頂修筑有簡易截水溝，部分地段已開裂。2018 年6 月因暴雨發(fā)生局部崩塌，2019 年6 月因暴雨發(fā)生二次崩塌。坡向為26°，平均厚度約2.0m，總體積6000m3，潛在規(guī)模為大型。

2.2 物質(zhì)組成及結(jié)構(gòu)特征

根據(jù)鉆探揭露及地表調(diào)查，研究區(qū)由殘積層和全風化中粗粒黑云母花崗巖組成。其中，殘坡積層以砂質(zhì)粘土為主，主要有粉粘粒組成，含部分砂粒，褐黃色、土黃色、土紅色，稍濕，結(jié)構(gòu)松散，粘性強；全風化中粗粒黑云母花崗巖，黃褐色，母巖結(jié)構(gòu)尚可辨，巖石已風化成土狀，巖芯呈土柱狀，用手捏易散，遇水易崩解，強度降低。

2.3 破壞特征及影響因素

通過外業(yè)調(diào)查，1#工程區(qū)后山高邊坡和2#工程區(qū)崩塌邊坡均是因削坡建房開挖坡腳而形成的高陡邊坡。其中，1#工程區(qū)曾在2005年6月，暴雨引發(fā)山體出現(xiàn)大面積滑塌，進行4級放坡，每個臺階設(shè)置有簡易截水溝，坡面進行了綠化，但未進行加固治理，該坡面最高約37.0m，匯水面積約6000m2，坡面為砂質(zhì)粘土透水性好，在長期降雨條件下，地表水易沖刷坡面，且向坡腳滲透徑流，可在土巖界面附近形成暫時性孔隙潛水，對斜坡的穩(wěn)定性不利；2#工程區(qū)坡腳距房子后墻約1.7～3.5m，坡腳建有2m高擋土墻，2018年6月因暴雨發(fā)生局部崩塌，2019年6月因暴雨發(fā)生二次崩塌，坡頂修筑有簡易截水溝，部分地段已開裂，坡面土質(zhì)松散，匯水面極大約3000m2，遇水浸泡易軟化或崩解，在臺風暴雨、長期降雨或極端天氣下極易發(fā)生傾倒式滑移、垮塌。綜上所述，1#工程區(qū)和2#工程區(qū)邊坡在天然狀態(tài)下工程性質(zhì)一般—較好，在極端天氣下，該邊坡穩(wěn)定性較差，危險性大。

3 高邊坡成因類型

3.1 邊坡類型及變形破壞模式

1#工程區(qū)所在斜坡為土質(zhì)斜坡，寬約150m，邊坡高約37m，長約40m，厚度約1.5m，預估體積為9000m3，潛在崩塌體規(guī)模為大型。按斜坡性質(zhì)分類，該邊坡屬土質(zhì)類型，坡面受地表水沖刷，可在土巖界面附近形成暫時性孔隙潛水，易形成滑移試崩塌。2#工程區(qū)所在斜坡為土質(zhì)斜坡，該崩塌總體寬約100m，長30m，高27m，預估厚度約2.0m，預估體積為6000m3，潛在崩塌體規(guī)模為大型，崩塌體主要為殘積土及全風化中粗粒黑云母花崗巖；按崩塌體性質(zhì)分類，該崩塌屬土質(zhì)類型；按崩塌體移動形式，屬滑動型崩塌（垂直移動距離大于水平移動距離），對坡腳破壞性強。

3.2 邊坡成因及影響因素

地質(zhì)災害的形成包括三個基本條件和一個誘發(fā)因素，基本條件包括地層巖性及地質(zhì)構(gòu)造條件、地形及地貌條件、氣候及徑流條件，誘導因素如人工開挖坡腳、破壞自然排水系統(tǒng)、坡頂堆載、地震等[1]。從地質(zhì)災害產(chǎn)生、發(fā)展的過程分析，地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌條件是其產(chǎn)生的主導因素，氣候及徑流條件是本滑坡發(fā)展的重要條件，人類工程活動（斜坡前緣開挖形成高邊坡、開挖坡腳）是地質(zhì)災害進一步發(fā)展的誘發(fā)因素[2]。

（1）地層巖性條件。1#工程區(qū)和2#工程區(qū)所在斜坡下伏基巖為中粗粒黑云母花崗巖，上層的第四系殘坡積粉質(zhì)粘土平均厚度3.52m，全風化中粗粒黑云母花崗巖，平均厚度為8.03m，為滑坡、崩塌的形成提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。

（2）地質(zhì)構(gòu)造條件。工程區(qū)地表未發(fā)現(xiàn)構(gòu)造，但表層為坡積砂質(zhì)粘土，強風化中粗粒黑云母花崗巖，砂質(zhì)成份多，透水性較好，土巖界面附近形成暫時性孔隙潛水，接觸面上受雨水浸泡，容易在其界面形成軟弱層，易形成滑坡、崩塌地質(zhì)災害。

（3）地形及地貌條件。研究區(qū)地貌為丘陵，地勢總體南西高北東低，植被較發(fā)育，自然山坡陡，主要由粉質(zhì)粘土及中粗粒黑云母花崗巖風化土層組成，坡腳處為人工切坡，為滑坡、崩塌形成提供了足夠的臨空條件。

（4）氣候及徑流條件。工程區(qū)屬亞熱帶海洋性季風氣候，降雨豐沛，多年月平均降雨量大。地表土質(zhì)松散、多孔隙，降水迅速入滲，不僅嚴重降低了土體的抗剪強度，而且增加了土體的重量，使土體產(chǎn)生更大的下滑力。大氣強降雨是誘發(fā)邊坡失穩(wěn)的不利因素。

（5）人類工程活動。人類工程活動是滑坡產(chǎn)生的誘發(fā)因素。修建房屋、道路，開挖坡腳，也打破了山坡原有力學平衡；2#工程區(qū)另有村民在山坡上耕地種菜，使上層殘積土更加松軟，人類工程活動是誘發(fā)滑坡的主要原因。

4 邊坡穩(wěn)定性評價

4.1 宏觀穩(wěn)定性判斷

野外勘查表明，1#工程區(qū)坡面土體砂質(zhì)成份多，易受地表水沖刷，透水性較好，土巖界面附近形成暫時性孔隙潛水，宏觀判斷穩(wěn)定性較差；2#工程區(qū)在雨季多有小規(guī)模崩塌，特征明顯，坡頂修筑有簡易截水溝，部分地段已開裂，遇水浸泡易軟化或崩解，偶爾發(fā)生表層土溜現(xiàn)象，宏觀判斷穩(wěn)定性差。綜上所述，研究區(qū)坡面高陡，土體為砂質(zhì)粘土，砂質(zhì)成份多且結(jié)構(gòu)松散，雨季地表水沿坡面沖刷和下滲，在土巖界面附近形成暫時性孔隙潛水，產(chǎn)生動水壓力和孔隙水壓力，降低了土體的抗剪強度，導致邊坡失穩(wěn)，威脅坡腳群眾生命財產(chǎn)安全。

4.2 穩(wěn)定性計算分析

邊坡場地地質(zhì)環(huán)境屬簡單類型，均為土質(zhì)邊坡，坡高37m，破壞后果為嚴重，綜合確定該邊坡工程安全等級為一級。本次計算采用瑞典條分法，計算通過理正巖土計算6.5PB3 軟件完成[3]。計算工況分為兩個：①工況1 為天然狀態(tài)，考慮地下水作用；②工況2 為飽和狀態(tài)+地震作用，考慮50年一遇暴雨情況，滑坡體充分過水。計算結(jié)果見表1。

表1 不同工況下邊坡穩(wěn)定性計算結(jié)果表

根據(jù)計算結(jié)果，邊坡體在1-1′號剖面附近經(jīng)計算分析，該段邊坡在天然狀態(tài)呈穩(wěn)定，在飽和+地震狀態(tài)下呈基本穩(wěn)定；2-2′剖面附近，該段邊坡在天然狀態(tài)及飽和+地震狀態(tài)下呈基本穩(wěn)定；3-3′剖面附件，該段邊坡在天然狀態(tài)及飽和+地震狀態(tài)下呈穩(wěn)定；4-4′剖面附近，該段邊坡在天然狀態(tài)呈基本穩(wěn)定，在飽和+地震狀態(tài)下呈不穩(wěn)定；5-5′剖面附近，該段邊坡在天然狀態(tài)呈欠穩(wěn)定，在飽和+地震狀態(tài)下呈不穩(wěn)定。

5 結(jié)束語

綜上所述，東源縣新港鎮(zhèn)某邊坡潛在威脅較大，對坡角處的居民產(chǎn)生較大的安全威脅，急需治理。本文對1#工程區(qū)和2#工程區(qū)的成因和穩(wěn)定性進行了評價，認為邊坡均屬于土質(zhì)邊坡，人類工程活動是誘發(fā)滑坡的主要原因。在天然狀態(tài)下邊坡屬于基本穩(wěn)定—欠穩(wěn)定，在飽和+地震狀態(tài)下呈不穩(wěn)。