鄒穎駿
廣東省海洋地質(zhì)調(diào)查院 廣東 廣州 510080
廣州市地貌類(lèi)型以丘陵為主,另有中低山、臺(tái)地和平原等, 除平原外各地貌區(qū)在自然及人為因素下發(fā)育各類(lèi)斜坡,斜坡類(lèi)地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)頻發(fā)[1]。據(jù)廣州市地質(zhì)調(diào)查院的崩塌調(diào)查統(tǒng)計(jì)資料分析,近十五年來(lái),廣州市的崩塌活動(dòng)有90%以上與人類(lèi)工程活動(dòng)有不同程度的直接關(guān)系,特別是山區(qū)農(nóng)村切坡建房和新修公路,常常造成突發(fā)性的崩塌地質(zhì)災(zāi)害[2]。
研究區(qū)位于廣州市黃埔區(qū)某村,由于土地緊張,削坡建房為該村主要的土地利用方式。該村地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)一百多出,災(zāi)害類(lèi)型都是都是房屋后的邊坡崩塌,本文就已進(jìn)行過(guò)勘查的20處已發(fā)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。通過(guò)研究削坡建房對(duì)邊坡的改造對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的影響,提出合理的防治建議。
研究區(qū)位于廣州市黃埔區(qū),地貌單元屬低丘陵地貌,自然坡度大多小于30°。根據(jù)黃埔區(qū)氣象站資料,研究區(qū)內(nèi)年降水量在1364mm~2265mm之間,總體分布為北多南少,丘陵多于平原。研究區(qū)最大日降雨量達(dá)到544.5mm(2017年5月7日),最大時(shí)降水量50.9mm(2016年6月8日7~8時(shí))。降雨量年內(nèi)分布亦不均勻,雨量主要集中于4~9月,降雨量占年降雨總量的80%以上。其中前汛期(4月~6月)占年降雨量40%~50%,后汛期(7月~9月)占年降雨量30%~40%。每年10月至次年3月是少雨季節(jié),降雨量占年降雨量的20%左右。大氣強(qiáng)降雨是影響本邊坡穩(wěn)定的不良?xì)庀笠蛩亍?/p>
研究區(qū)地處珠江三角洲平原邊部,位于低丘陵地帶,地表水系不太發(fā)育,只有山溪、水溝分布。本區(qū)域氣候溫暖濕潤(rùn),雨量充沛,大氣降水是區(qū)內(nèi)地下水主要補(bǔ)給來(lái)源,河流的滲入補(bǔ)給、山間谷地基巖裂隙水的側(cè)向補(bǔ)給、渠道水網(wǎng)和大面積灌溉回歸水的滲入補(bǔ)給也是區(qū)內(nèi)地下水的重要補(bǔ)給來(lái)源。地下水主要位于地下水穩(wěn)定水位之下,而研究區(qū)內(nèi)邊坡地勢(shì)較高,且存在坡度,其排泄條件較好,主要由坡腳滲透,補(bǔ)給區(qū)接近排泄區(qū),屬淺循環(huán)地下水。
研究區(qū)出露的地層主要為人工填土層,坡積土層、殘積土層和震旦系混合巖。巖性為變粒巖、片巖、石英巖、長(zhǎng)石石英巖,經(jīng)混合巖化。
坡積土層含較多砂礫,上部較疏松,粘性一般,而殘積土和全風(fēng)化巖中含大量蒙脫石、伊利石等親水礦物,浸水膨脹、軟化、崩解。雨季,特別是連續(xù)降雨、暴雨期間,雨水透過(guò)土顆??紫稘B入土層,增加土體自重的同時(shí),浸泡土中的親水礦物,使其逐漸達(dá)到飽和狀態(tài),導(dǎo)致山體斜坡土體含水量增大,從而軟化、崩解,降低土體抗剪強(qiáng)度,引發(fā)邊坡土體崩滑。(見(jiàn)表1。)
表1 巖土層主要設(shè)計(jì)參數(shù)建議值表
削坡建房是通過(guò)改造現(xiàn)有山坡的形態(tài),在坡腳整理出平地建房。在削坡建房的過(guò)程中,為了最大限度利用土地,往往對(duì)邊坡形態(tài)的處理相對(duì)極端。下面就削坡建房對(duì)邊坡的改造影響如地形地貌,植被情況,人工支護(hù),房屋與邊坡的距離等方面進(jìn)行分析。
照片1
照片2
照片3
照片4
對(duì)邊坡地形地貌評(píng)價(jià),主要在坡度和坡高兩個(gè)方面。坡度越大,坡高越高,巖土的自重向下的重力作用越大,發(fā)生崩塌的概率加大。(照片1)
經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)改造的邊坡坡度最小坡度全部大于30°,13處大于60°占65%。在地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜程度上地形坡度大于30°為復(fù)雜。坡高最低高度小于3m的有2處占比10%,3m~6m的有14處占比70%,大于6m的有4處占比20%。坡高最大高度小于6m的2處,大于6m的有18處,最大高度為18.3m。
根據(jù)統(tǒng)計(jì)可知,地災(zāi)點(diǎn)后部邊坡角度都較陡,按一般建筑物3m一層計(jì)算,大部分邊坡都高于1層房屋,坡高較高。在削坡建房時(shí),為了盡可能利用土地,村民將邊坡修得陡且高,坡面巖土體極易受重力作用具有向下崩滑趨勢(shì)。
坡面植被情況直接影響坡面水土流失情況,坡頂大樹(shù)增加坡頂載荷的同時(shí),其根系對(duì)邊坡上部坡體造成破壞。
2處坡面植物茂盛占比10%,18處坡面植被稀少占比90%。2處坡頂有大樹(shù),大樹(shù)傾倒對(duì)房屋危險(xiǎn)性極大(照片2)。
據(jù)統(tǒng)計(jì)可知,在削坡后,坡面基本未經(jīng)過(guò)特殊處理,大部分裸露在外,極易受雨水沖刷,在雨水沖刷下,坡面土體浸水后飽和,軟化崩解,重力作用加大,抗剪強(qiáng)度減小,極易發(fā)生崩滑。坡頂附近大樹(shù)根系發(fā)達(dá),在削坡后周?chē)馏w減少,穩(wěn)定性降低,在雨水和大風(fēng)作用下,大樹(shù)晃動(dòng)后易發(fā)生傾倒,進(jìn)而威脅坡腳房屋。
邊坡與房屋的距離直接影響崩塌物對(duì)房屋的破壞程度。崩塌物掉落崩塌物從高處掉落時(shí)具有相當(dāng)大的動(dòng)能,邊坡離房屋距離較近沒(méi)有足夠的緩沖距離,容易對(duì)房屋產(chǎn)生沖擊,從而使房屋造成損傷(照片3)。
坡面離房屋距離最窄處小于1m有18處占比90%,全部小于2m。坡面離房屋距離最寬處小于2m有16處占比75%,全部小于3m。有一處地災(zāi)點(diǎn)崩塌物只有幾立方米,但已經(jīng)通過(guò)坡底房屋一樓的窗戶(hù)進(jìn)入屋內(nèi)。
通過(guò)統(tǒng)計(jì)可知,在削坡建房過(guò)程中,房屋與邊坡距離特別近,不但不利于房屋的通風(fēng)采光,一旦坡面發(fā)生崩塌,崩塌物可直接沖擊房屋,對(duì)房屋進(jìn)行損壞,此外少量崩塌物在房屋后可以堆積起來(lái)對(duì)房屋直接進(jìn)行擠壓,影響房屋的穩(wěn)定性,威脅房屋內(nèi)居民的生命安全。在后期施工治理過(guò)程中,房屋與邊坡距離過(guò)近,沒(méi)有施工位置,不利于大型機(jī)械進(jìn)入,影響施工進(jìn)度,不利于地災(zāi)點(diǎn)的治理。
邊坡的支護(hù)是防治崩塌等地質(zhì)災(zāi)害的最直接有效的防治方式。但是村民自建支護(hù)結(jié)構(gòu)不規(guī)范,起不到支護(hù)作用。但是村民自建支護(hù)結(jié)構(gòu)不規(guī)范,起不到支護(hù)作用。
在統(tǒng)計(jì)中有40%邊坡建有擋墻,擋墻高度小于3m,部分擋墻開(kāi)裂,甚至被崩塌物壓垮(照片4),支護(hù)能力明顯不足;坡腳一般都建有排水溝,但坡頂都未建排水溝,排水能力不足,不能滿(mǎn)足排水需求。村民自建支護(hù)結(jié)構(gòu)不規(guī)范,起不到支護(hù)作用。
通過(guò)統(tǒng)計(jì)可知,削坡建房后的邊坡很少有支護(hù)結(jié)構(gòu),部分邊坡后建有擋墻,由于擋墻建設(shè)不規(guī)范,在暴雨過(guò)后,擋墻破裂倒塌,擋墻不但起不到應(yīng)有的支護(hù)作用,反倒成為更大的威脅。一般坡底建有排水溝坡頂沒(méi)有,坡底的排水溝有助于坡腳排水,防止坡腳水位上升浸泡坡腳,但是坡頂無(wú)截水溝,在大雨情況下邊坡以上山坡匯聚的水可直接沖刷坡面。
本文通過(guò)對(duì)已勘查過(guò)的廣州市黃埔區(qū)某村部分地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)后得出以下結(jié)論及建議:
(1)在削坡建房過(guò)程中,坡面被切削得過(guò)陡(坡度大于30°),坡面植被稀少,坡面在暴雨情況下發(fā)生沖刷,坡面巖土層浸水后易發(fā)生吸水膨脹,軟化、崩解,抗剪強(qiáng)度降低,從而發(fā)生崩塌。故此在削坡過(guò)程中,坡頂大樹(shù)盡量清理,坡度盡量削緩一些,在坡面做好硬化防止坡面被雨水直接沖刷。
(2)在削坡建房過(guò)程中,坡面離房屋過(guò)近,崩塌物對(duì)房屋的威脅過(guò)大。故此在削坡過(guò)程中,邊坡與房屋的距離與坡高達(dá)到1:1,這樣可以給崩塌物足夠的緩沖距離,減少崩塌物對(duì)房屋的直接沖擊,為后期清理維護(hù)和治理停供足夠的空間。
(3)在削坡建房過(guò)程中,村民自建支護(hù)結(jié)構(gòu)不規(guī)范,難以起到支護(hù)作用,并留下安全隱患。故此在建設(shè)支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí),支護(hù)結(jié)構(gòu)盡量做規(guī)范,坡頂做好截水溝,坡腳做好排水溝,保證支護(hù)能力。