廣東省連平縣忠信鎮(zhèn)徑口社區(qū)敬老院后山崩塌成因機制及穩(wěn)定性分析

黎世政

（廣東省核工業(yè)地質(zhì)局二九二大隊，廣東河源517000）

1 概述

崩塌位于廣東省連平縣忠信鎮(zhèn)徑口社區(qū)敬老院西側(cè)后山，自從該邊坡形成以來，曾多次發(fā)生過小規(guī)模的崩塌。受2019年河源市的“6·10”與“6·11”特大洪災(zāi)影響發(fā)生崩塌，崩塌體稍大，造成坡面凹凸不平，少量碎石土掉落進民房，所幸未造成人員傷亡。崩塌直接威脅坡腳徑口社區(qū)及敬老院居民樓27 棟、威脅社區(qū)敬老院內(nèi)居民及老人共175人，潛在經(jīng)濟損失達1150萬元，險情規(guī)模等級為大型地質(zhì)災(zāi)害。

2 崩塌區(qū)自然地理與地質(zhì)環(huán)境條件

連平縣地處廣東省北部，屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，多年平均降雨量為1761.1mm，最大年降雨量為2396.9mm (1997 年)，最小年雨量為 1168mm(1999 年)，極端日降雨量為205.6mm(2010 年5 月6 日)。降雨年內(nèi)、年際分配極不均勻，年內(nèi)雨量多集中于春夏季，4～9 月降雨量占全年降雨總量的75%以上。多年平均氣溫為20.2℃，年平均蒸發(fā)量為850.0mm，年平均相對濕度為76%。崩塌區(qū)范圍見圖1。

崩塌區(qū)地處丘陵地貌，山脊走向近南北向，坡向94°。崩塌區(qū)山坡原始地形坡度30°～50°，為泥質(zhì)頁巖和粉砂巖組成的邊坡，高度介于23～70m之間，相對高差47m，邊坡寬度約100m。由于建房需要，坡腳人工開挖邊坡，削坡高度15～30m，為5 級邊坡，平臺寬度1～3m，每級平臺均設(shè)有簡易排水溝，邊坡平均坡度約48°，人工削坡坡面上已發(fā)生小型巖質(zhì)崩塌，現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)有長20m，寬1～2m，厚約0.5m的崩塌體；上部自然邊坡坡度16°～20°，平均坡度約18°，坡形較緩，植被茂盛。

圖1 崩塌區(qū)范圍

崩塌區(qū)巖土體根據(jù)工程地質(zhì)分類主要分為第四系坡殘積層（Qdl+el）的坡殘積碎石及粉質(zhì)粘土，石炭系下統(tǒng)大塘階測水段（C1dc）強風(fēng)化炭質(zhì)頁巖，全、強風(fēng)化變質(zhì)砂巖。

3 崩塌體特征

現(xiàn)狀崩塌邊界以人工邊坡后緣為界，平面上呈矩形，沿主崩方向長36m，寬100m，現(xiàn)狀已分為5 級進行了削坡，坡度33°～45°，平臺寬度1～3m，每級平臺均設(shè)有簡易排水溝，坡腳距徑口社區(qū)居民樓約1～5m。

坡體主要由強風(fēng)化炭質(zhì)頁巖及全、強風(fēng)化變質(zhì)砂巖構(gòu)成，為巖質(zhì)崩塌，崩塌面為各級出露地表的強風(fēng)化炭質(zhì)頁巖及全、強風(fēng)化變質(zhì)砂巖。受地質(zhì)構(gòu)造及風(fēng)化作用影響，全風(fēng)化、強風(fēng)化巖呈松散土狀及碎塊狀。砂巖的結(jié)構(gòu)面清晰，層理間裂隙較大，降水很容易滲入，使得強風(fēng)化炭質(zhì)頁巖浸水崩解、軟化，抗剪強度快速降低，成為軟弱結(jié)構(gòu)面，巖土體易沿該軟弱結(jié)構(gòu)面剪出塌落。

變形破壞表現(xiàn)為地表形成的崩塌，崩塌區(qū)中部及南部已發(fā)生小規(guī)模的崩塌，坡面裸露無植被，巖石風(fēng)化嚴重、較破碎，滑坡后緣、前緣排水不暢。崩塌變形分區(qū)較明顯，主要為人工邊坡周界，崩塌區(qū)中部及崩塌后緣區(qū)為強變形區(qū)。

根據(jù)踏勘發(fā)現(xiàn)的小崩塌及其他地面變形分布情況結(jié)合野外地質(zhì)調(diào)查情況，推測潛在滑坡體沿主崩方向長50m，寬100m，潛在崩體厚度1.5～10m，體積約2.8×104m3，為大型巖質(zhì)崩塌。

4 崩塌形成條件及成因機制分析

根據(jù)已經(jīng)發(fā)生和潛在地質(zhì)災(zāi)害的崩塌特征與邊坡巖土體近期變形特點分析，崩塌地質(zhì)災(zāi)害的成因可歸納為內(nèi)在因素和外部因素。內(nèi)在因素與區(qū)域地質(zhì)環(huán)境條件密切相關(guān)，主要包括邊坡所在地的地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造與崩塌體物質(zhì)結(jié)構(gòu)條件等；外在因素主要有降雨及削坡建房等人類工程活動。

4.1 內(nèi)在因素

（1）地形地貌條件。崩塌區(qū)位于丘陵地區(qū)，地形起伏較大，相對高差大于70m，山坡原始地形坡度30°～50°，邊坡在空間上不規(guī)則，邊坡陡峭，坡面裸露。由于坡腳居民區(qū)建房削方影響，導(dǎo)致邊坡產(chǎn)生臨空面，為邊坡發(fā)生崩塌提供了基本條件。

（2）地層巖性條件。邊坡巖土體主要由強風(fēng)化炭質(zhì)頁巖及全、強風(fēng)化變質(zhì)砂巖構(gòu)成，為巖質(zhì)崩塌，崩塌面為各級出露地表的強風(fēng)化炭質(zhì)頁巖及全、強風(fēng)化變質(zhì)砂巖。受地質(zhì)構(gòu)造及風(fēng)化作用影響，全風(fēng)化、強風(fēng)化巖呈松散土狀及碎塊狀。該巖土層結(jié)構(gòu)較松散，透水性中等，土體顆粒之間粘結(jié)力較差，由于邊坡開挖存在臨空面，在極端天氣條件下極易發(fā)生崩塌現(xiàn)象。

4.2 外在因素

（1）地下水作用。崩塌區(qū)地下水補給主要為大氣降水，雨水大量下滲進入坡殘積土層及全（強）風(fēng)化巖層中，地下水導(dǎo)致巖土體軟化，造成土體強度降低；巖土體容重（飽和）增大，崩塌體的重量增大，造成崩塌體的下滑力增大；同時由于全（強）風(fēng)化巖層滲透性中等，地下水的滲入，產(chǎn)生動水壓力；再者地下水對崩塌體巖層的浸泡，使基床與邊坡崩塌體之間的摩擦力降低，邊坡整體安全系數(shù)減小。因此，在地下水的作用下崩塌體更容易傾倒或滑移。

（2）人類工程活動。連平縣地質(zhì)災(zāi)害與人類工程經(jīng)濟活動關(guān)系十分密切，連平縣地質(zhì)災(zāi)害區(qū)劃報告顯示，人類工程活動（如開挖坡腳、削坡建房）為誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害最主要的外在因素。該處崩塌由于人工開挖邊坡修建民居、敬老院宿舍樓等，人為造就了陡峭的邊坡，在強降雨的條件下，邊坡殘積土層含水率達到近飽和或飽和狀態(tài)情況下，山坡上的巖土體極有可能發(fā)生崩塌。

5 崩塌穩(wěn)定性分析

5.1 邊坡安全等級

本崩塌體受威脅設(shè)施的重要性為較重要，威脅人數(shù)175 人；按現(xiàn)行《崩塌防治工程勘查規(guī)范》（T/CAGHP 011-2018）第4.2條規(guī)定，崩塌防治工程等級為Ⅱ級；根據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2013）第3.2.1條，北段邊坡屬巖質(zhì)邊坡，坡高19～28m，破壞后果為很嚴重，可確定該邊坡工程安全等級為一級。

5.2 穩(wěn)定性計算參數(shù)的選取

根據(jù)室內(nèi)試驗結(jié)果以及邊坡體結(jié)構(gòu)面的抗剪強度指標(biāo)根據(jù)每組結(jié)構(gòu)面的特點，據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2013）第4.3條，結(jié)合本地區(qū)成熟勘察經(jīng)驗綜合得出本崩塌體巖土體物理力學(xué)參數(shù)指標(biāo)。本邊坡體防治設(shè)計參數(shù)建議值見表1。

5.3 穩(wěn)定性計算結(jié)果

表1 崩塌體治理設(shè)計參數(shù)建議值表

圖2 1-1′剖面穩(wěn)定性計算結(jié)果圖

崩塌體穩(wěn)定性分析采用《滑坡防治工程勘查規(guī)范》（GB/T 32864-2016）中附錄E 中的瑞典條分法（圓弧滑動面），計算通過理正巖土計算6.5PB4 軟件完成。穩(wěn)定性計算公式為：圓弧滑動法（根據(jù)GB50330-2013，一級邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)為1.35)。

選用剖面圖2～圖4作為計算剖面進行分析計算，計算結(jié)果見表2。從結(jié)果中可以看出，在強降雨等不利因素的影響下極有可能再次發(fā)生崩塌地質(zhì)災(zāi)害。

6 結(jié)論與建議

（1）該地質(zhì)災(zāi)害體屬削坡建房引發(fā)的滑移式崩塌，規(guī)模為大型，災(zāi)情屬于大型，險情屬于大型，已嚴重威脅到徑口社區(qū)居民及敬老院人員的生命財產(chǎn)安全，應(yīng)及時進行治理。

表2 穩(wěn)定性計算結(jié)果

圖3 3-3′剖面穩(wěn)定性計算結(jié)果圖

（2）勘查區(qū)地層自上至下可分為：①坡殘積碎石、粉質(zhì)粘土；②強風(fēng)化炭質(zhì)頁巖；③全、強風(fēng)化變質(zhì)砂巖。

總體上，目前邊坡體在天然狀態(tài)下基本穩(wěn)定—穩(wěn)定，在飽水狀態(tài)下欠穩(wěn)定—不穩(wěn)定。

圖4 4-4′剖面穩(wěn)定性計算結(jié)果圖