汕頭市南澳縣某處邊坡穩(wěn)定性分析

王丹 黃寧勇

廣東省地質(zhì)局第二地質(zhì)大隊(duì) 廣東 汕頭 515000

1 工程概況

崩塌是指陡峻山坡上巖塊、土體在重力作用下，發(fā)生突然的急劇的傾落運(yùn)動(dòng)，多發(fā)生在60°～70°的斜坡上，是一種多發(fā)性的地質(zhì)災(zāi)害；邊坡位于丘陵地帶，邊坡巖性主要為第四系坡殘積土、全～強(qiáng)風(fēng)化黑云母花崗巖，風(fēng)化程度不均，土質(zhì)疏松，暴雨時(shí)有發(fā)生崩塌地質(zhì)災(zāi)害的可能，嚴(yán)重威脅居民生命和財(cái)產(chǎn)安全。

2 地質(zhì)環(huán)境條件

2.1 氣象水文

南澳縣屬亞熱帶季風(fēng)氣候，海洋性氣候明顯，盛行東北風(fēng)；多年平均降水量為1448.2mm，降水主要集中在4月～9月，常形成大雨、暴雨等強(qiáng)降水過(guò)程；島內(nèi)沒(méi)有河流，只有十幾條集雨面積在10km2以下直流入海的山坑，勘查區(qū)內(nèi)無(wú)常流水系分布，斜坡面無(wú)沖溝分布，坡腳無(wú)地表水體分布。

2.2 地形地貌

勘查區(qū)屬丘陵地帶，一般山坡自然坡度在25°～40°，局部因人類(lèi)活動(dòng)坡度達(dá)75°，地表植被發(fā)育一般，海拔高程為358.0～377.9m；因修建民宅，后側(cè)均形成高矮不一的陡峭邊坡。

2.3 地層巖性

勘查區(qū)及周邊出露的地層為第四系全新統(tǒng)坡積層（Q4dl）、黑云母花崗巖殘積層（Qel）、早白堊世黑云母花崗巖（K1γ），節(jié)理裂隙發(fā)育，巖石破碎，球狀風(fēng)化體發(fā)育。開(kāi)挖邊坡揭露的巖體以坡殘積土為主，土質(zhì)疏松，分布不均[1]。

2.4 地質(zhì)構(gòu)造

南澳縣位于新華夏系構(gòu)造第三隆起帶的東南側(cè)與南嶺東西向復(fù)雜構(gòu)造帶南部東段交接地段，區(qū)內(nèi)的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以斷裂繼承性活動(dòng)和斷塊差異性運(yùn)動(dòng)為主，由于不同走向的斷裂繼承性活動(dòng)的性質(zhì)和強(qiáng)度不同，導(dǎo)致地質(zhì)塊體產(chǎn)生幅度不一的差異性運(yùn)動(dòng)。圓山斷裂于勘查區(qū)北側(cè)穿過(guò)，兩端呈北東、西南向入海；受圓山斷裂的影響，圍巖次生節(jié)理裂隙發(fā)育。

2.5 水文地質(zhì)條件

水文地質(zhì)條件較簡(jiǎn)單，均屬大氣降雨補(bǔ)給，順流排泄，地下水類(lèi)型主要有兩類(lèi)：松散巖類(lèi)孔隙水和基巖裂隙水。松散巖類(lèi)孔隙水主要分布于山體表淺部，賦存于第四系殘坡積層孔隙裂隙中，水位隨地形而變化，含水層主要為砂質(zhì)粘性土，弱透水性，無(wú)穩(wěn)定水位，地下水位隨季節(jié)性變化較大，水量較貧乏，主要受大氣降水及高處徑流補(bǔ)給?；鶐r裂隙水主要儲(chǔ)存在強(qiáng)風(fēng)化巖層的風(fēng)化裂隙和構(gòu)造裂隙中，受巖層層面或裂隙發(fā)育程度控制，整體上受地質(zhì)構(gòu)造影響大，場(chǎng)區(qū)局部地段裂隙極發(fā)育，裂隙連通性好，賦水性較好[2]。

3 勘查區(qū)巖土體工程特征

勘查區(qū)內(nèi)地層根據(jù)成因類(lèi)型和物理力學(xué)性質(zhì)等可分為3個(gè)工程地質(zhì)層，由新到老分別為：第四系坡積層（Q4dl）、第四系殘積層（Q4el）、全～中風(fēng)化黑云母花崗巖（K1γ）；全風(fēng)化黑云母花崗巖呈土柱狀，遇水易軟化崩解；強(qiáng)風(fēng)化黑云母花崗巖局部呈半巖半土狀、砂礫狀，手捏易散，局部呈碎塊狀、塊狀，節(jié)理裂隙發(fā)育；中風(fēng)化黑云母花崗巖呈塊狀、短柱狀、柱狀，巖石堅(jiān)硬，裂隙發(fā)育，可見(jiàn)水蝕現(xiàn)象，各巖土體參數(shù)詳見(jiàn)表1。

表1 邊坡巖土體物理參數(shù)表

4 勘查區(qū)邊坡現(xiàn)狀特征

斜坡巖性主要為殘坡積土，土體疏松，因邊坡分布位置不一樣，共分為6處，分布位置詳見(jiàn)圖1。

圖1 邊坡位置圖

（1）1#邊坡：土質(zhì)邊坡，坡寬45m，坡高8.1m～13.4m，坡向200°，坡度67°，坡腳距離房屋約0.6m。

（2）2#邊坡：土質(zhì)邊坡，坡寬64m，坡高5.1m～7.2m，坡向240°，坡度70°，坡腳距離房屋約0.7m。

（3）3#邊坡：土質(zhì)邊坡，坡寬約72m，坡高6.2m～9.6m，坡向200°，坡度71°，坡腳距離房屋約0.7m～1.5m。

（4）4#邊坡：土質(zhì)邊坡，坡寬69m，坡高6.5～9.3m，坡向203°，坡度69°，坡腳距離房屋約1.2m。

（5）5#邊坡：土質(zhì)邊坡，坡寬53m，坡高6.3m～7.8m，坡向210°，坡度65°，坡腳距離房屋約1.1m。

（6）6#邊坡：土質(zhì)邊坡，坡寬45m，坡高12m～15m，坡向200°，坡度65°～72°，坡腳距離房屋約1.2m。

5 邊坡穩(wěn)定性分析

5.1 穩(wěn)定性模型計(jì)算

邊坡穩(wěn)定性分析采用北京理正巖土系列軟件6.0版本中的斜坡土層土坡穩(wěn)定計(jì)算模塊進(jìn)行模擬計(jì)算，考慮暴雨情況及地震的影響，分為工況Ⅰ：天然狀態(tài)，工況Ⅱ：暴雨或連續(xù)降雨，各土層的物理力學(xué)參數(shù)詳見(jiàn)表1，以6#邊坡為例進(jìn)行穩(wěn)定性分析，詳見(jiàn)6#邊坡剖面圖，采用圓弧滑動(dòng)法進(jìn)行預(yù)測(cè)，計(jì)算得到滑動(dòng)安全系數(shù)為0.946，小于1.30，斜坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)[3]。

圖2 6#邊坡剖面圖

根據(jù)穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果，在天然狀態(tài)下，1#、2#、3#、4#、5#邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)＞1.30，斜坡處于較穩(wěn)定狀態(tài)，在大氣降雨條件下，邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)＜1.30，斜坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)；6#邊坡在天然狀態(tài)和大氣降雨條件下，邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)＜1.30，斜坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

5.2 邊坡的影響因素

5.2.1 巖土體工程地質(zhì)條件

邊坡表層巖土層為粉質(zhì)粘土坡積層，該層土質(zhì)松散，空隙發(fā)育，為性質(zhì)不良土層；下部為殘積層的砂質(zhì)粘性土，土質(zhì)較好，但在水浸條件下容易軟化，易沿下部巖體軟弱面滑移坍塌、變形；基底巖石為早白堊世黑云母花崗巖，節(jié)理裂隙發(fā)育程度不同，含水情況不均，風(fēng)化程度不均，且存在較多的風(fēng)化球狀體，穩(wěn)定性能差，容易沿較陡峭的邊坡面產(chǎn)生剝離滑動(dòng)?？辈閰^(qū)受斷裂影響，風(fēng)化裂隙發(fā)育，風(fēng)化裂隙切割土體，形成碎裂結(jié)構(gòu)巖體。

5.2.2 大氣降水

勘查區(qū)多年平均降雨量為1448.2mm，大氣降雨易沿邊坡地表裂縫、裂隙下滲進(jìn)入坡體巖土層，加大巖土體自身重力，降低巖土體的自身強(qiáng)度，影響邊坡巖土體的穩(wěn)定性。

5.2.3 人類(lèi)工程活動(dòng)影響

勘查區(qū)內(nèi)人類(lèi)工程活動(dòng)較強(qiáng)烈，削坡建房，坡腳處形成高陡斜坡，原始地形地貌發(fā)生較大的改變，邊坡原土體力學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變，且民宅是呈臺(tái)階狀修建，增加坡頂處的荷載，降低了斜坡的穩(wěn)定性。

6 結(jié)論及防治建議

斜坡在大氣降雨條件下處于不穩(wěn)定狀態(tài)，嚴(yán)重威脅村民的生命財(cái)產(chǎn)安全和正常的生活秩序，邊坡應(yīng)盡快進(jìn)行治理。建議削坡減載，在坡腳處采用重力式漿砌片石擋土墻進(jìn)行支護(hù)，對(duì)整個(gè)場(chǎng)地的排水系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃，設(shè)置排水溝，防止地表水下滲或沖刷坡體，引起邊坡變形破壞。