基于數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的西南農(nóng)村房屋邊坡演變規(guī)律分析

李 俊， 謝曉議， 韋開(kāi)行， 曾華倩

（1.重慶市二零八地質(zhì)環(huán)境研究院有限公司，重慶 400700；2.重慶一三六地質(zhì)隊(duì)，重慶 401147）

1 前言

對(duì)于丘陵地帶平地稀缺的農(nóng)村， 民房多依山而建，切坡成為唯一擴(kuò)大宅基地的方式。 切坡后形成一塊基巖出露的平地，雖然地面承載力較好，屋基牢固， 但屋后或房前卻形成了坡度較陡的臨空面， 對(duì)房屋和住戶構(gòu)成威脅。 潼南區(qū)內(nèi)多丘陵地貌，約占全區(qū)面積的82%，近年來(lái)切坡建房現(xiàn)象較普遍。 隨著潼南區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在這些丘陵區(qū)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)工程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)會(huì)越來(lái)越頻繁，極端天氣條件下，尤其是每年汛期暴雨過(guò)后， 農(nóng)村切坡建房誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的可能性加大。然而，目前業(yè)內(nèi)還沒(méi)有相關(guān)文獻(xiàn)和資料對(duì)農(nóng)村房前屋后邊坡開(kāi)展區(qū)域統(tǒng)計(jì)分析，更多側(cè)重于城市邊坡[1]、公路邊坡[2]、鐵路邊坡[3]、庫(kù)岸邊坡[4]、礦山邊坡[5]、海底邊坡[6]領(lǐng)域的研究，以及評(píng)價(jià)邊坡的穩(wěn)定性、危險(xiǎn)性和變形破壞模式。 農(nóng)村房前屋后邊坡量大、面廣，摸清邊坡底數(shù)、 總結(jié)邊坡變形規(guī)律有助于科學(xué)合理規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)災(zāi)害，推動(dòng)鄉(xiāng)村治理和鄉(xiāng)村建設(shè)的現(xiàn)代化進(jìn)程。

本次工作采取逐村逐戶的地毯式調(diào)查方式，搜集潼南區(qū)農(nóng)村切坡建房產(chǎn)生的邊坡地質(zhì)災(zāi)害隱患信息，對(duì)邊坡數(shù)據(jù)進(jìn)行歸類和統(tǒng)計(jì)，總結(jié)邊坡發(fā)育特征和演變規(guī)律， 提出農(nóng)村邊坡的風(fēng)險(xiǎn)管控建議有重要意義。

2 邊坡概況及總體發(fā)育特征

潼南區(qū)位于重慶西部，與四川遂寧毗鄰，區(qū)內(nèi)人口相對(duì)稠密。 農(nóng)村切坡建房作為主要人類工程活動(dòng)誘發(fā)了許多小型地質(zhì)災(zāi)害。 隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)條件的改善和農(nóng)民對(duì)地質(zhì)災(zāi)害防范意識(shí)的增強(qiáng)，新建民房會(huì)對(duì)陡邊坡進(jìn)行放坡或錨噴處理， 從源頭上最大限度消除隱患威脅。 但是歷史上遺留的邊坡問(wèn)題并沒(méi)有得到解決， 大部分坡前的房屋仍有人居住，潼南區(qū)的所有鄉(xiāng)鎮(zhèn)和街道都有邊坡隱患，而南部更為集中，見(jiàn)圖1。

圖1 潼南區(qū)地理位置及邊坡分布

2.1 邊坡分類特征

根據(jù)邊坡位于民房位置分為房前邊坡和屋后邊坡，根據(jù)邊坡巖土結(jié)構(gòu)類型分為巖質(zhì)邊坡、土質(zhì)邊坡和巖土混合邊坡。

（1）邊坡與房屋位置關(guān)系

填方邊坡 （即房前邊坡） 共352 個(gè)， 占比5.93%；屋后邊坡共5 583 個(gè)，占比94.07%。 因此，區(qū)內(nèi)屋后邊坡占絕大多數(shù)， 而房前邊坡則相對(duì)較少。 其主要有三個(gè)方面的原因，一是潼南區(qū)多為丘陵地貌，大多數(shù)民房建于斜坡底部，房前往往為平壩區(qū)不存在邊坡，因此房前邊坡較少；二是房前往往是肥沃的基本農(nóng)田無(wú)法占用， 而屋后則為荒坡林地； 三是位于中深丘區(qū)存在部分民房位于斜坡中上部， 但由于區(qū)內(nèi)均多數(shù)為工程力學(xué)較軟弱的泥巖地層，房屋修建平場(chǎng)過(guò)程中，屋后開(kāi)挖成本往往比房前填方或者架空成本低， 因此多數(shù)住戶選擇對(duì)屋后進(jìn)行開(kāi)挖建房。

（2）邊坡巖體結(jié)構(gòu)類型

由于區(qū)內(nèi)主要為屋后開(kāi)挖形成的邊坡， 而潼南區(qū)丘陵區(qū)土層普遍較薄， 屋后開(kāi)挖后絕大多數(shù)為巖質(zhì)邊坡，占比94.59%。區(qū)內(nèi)土質(zhì)邊坡均為填方邊坡，占邊坡總數(shù)的2.9%。部分巖土混合邊坡為挖方邊坡或半挖半填邊坡，占比2.51%。

（3）邊坡隱患

邊坡隱患即邊坡失穩(wěn)會(huì)造成人員或財(cái)產(chǎn)損失。 位于房前的邊坡中存在隱患的有9 個(gè)，占有隱患邊坡總數(shù)的7.4%； 位于屋后的邊坡存在隱患的有112 個(gè)，占有隱患邊坡總數(shù)的92.6%，因此區(qū)內(nèi)隱患邊坡中屋后邊坡占絕大多數(shù)。 房前邊坡中有隱患的占2.56%， 屋后邊坡中有隱患的占2.01%，房前和屋后邊坡中存在隱患比例基本相當(dāng)， 相比來(lái)說(shuō)房前邊坡更容易產(chǎn)生安全隱患。

在121 個(gè)隱患邊坡中，巖質(zhì)邊坡占比最大，土質(zhì)邊坡次之，巖土混合邊坡最少（圖2）。 但從各類邊坡存在隱患的比例看來(lái)，巖質(zhì)邊坡比例最低，其有隱患的邊坡占該類邊坡的比率為1.92%，其次為巖土混合邊坡， 其有隱患的邊坡占該類邊坡占比為2.68%，土質(zhì)邊坡最大，其有隱患的邊坡占該類邊坡占比為5.23%（表1），由此說(shuō)明區(qū)內(nèi)土質(zhì)邊坡穩(wěn)定性往往更差。

圖2 隱患邊坡類型占比圖

表1 邊坡結(jié)構(gòu)類型分類中各類邊坡存在隱患比例

2.2 空間分布特征

共對(duì)全區(qū)20 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、3 個(gè)街道的5 935 個(gè)切坡建房點(diǎn)進(jìn)行了調(diào)查。 各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的邊坡密度有較大差異。 從圖3 可以看出，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)邊坡數(shù)量占比與邊坡密度不成正比，也就是說(shuō)，雖然某些鄉(xiāng)鎮(zhèn)邊坡總數(shù)量較少， 但該鄉(xiāng)鎮(zhèn)每平方公里內(nèi)邊坡個(gè)數(shù)卻較大。 比如，臥佛鎮(zhèn)比五桂鎮(zhèn)邊坡數(shù)量多，但前者邊坡密度卻低于后者， 說(shuō)明五桂鎮(zhèn)房前屋后邊坡更發(fā)育。 再比如，雙江鎮(zhèn)和五桂鎮(zhèn)的邊坡數(shù)量大體相當(dāng)，但前者邊坡密度卻遠(yuǎn)低于后者，說(shuō)明雙江鎮(zhèn)房前屋后邊坡分布較分散， 而五桂鎮(zhèn)的邊坡分布較集中。

圖3 潼南區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)房前屋后邊坡密度與數(shù)量關(guān)系圖

從地貌上看，深丘地貌存在邊坡798 個(gè)，占比13%，密度4.305 個(gè)/km2；中丘地貌存在邊坡4 498個(gè)，占比76%，密度6.219 個(gè)/km2；淺丘平壩地貌存在邊坡595 個(gè)，占比10%，密度1.511 個(gè)/km2；漫灘階地存在邊坡44 個(gè)，占比1%，密度0.156 個(gè)/km2。從數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)可知（表2），區(qū)內(nèi)房前屋后邊坡更多分布于中、深丘區(qū)，密度達(dá)4 個(gè)/km2以上，其次是淺丘平壩區(qū)密度為1.5 個(gè)/km2，漫灘階地僅有44 個(gè)，密度也僅為0.15 個(gè)/km2。 四種地貌類型中，中丘地貌既是有隱患邊坡數(shù)量最多的區(qū)， 也是無(wú)隱患邊坡數(shù)量最多的地貌單元。

表2 邊坡于地貌單元中的分布統(tǒng)計(jì)表

2.3 邊坡形態(tài)特征

（1）高度特征

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查， 區(qū)內(nèi)屋后邊坡均為巖質(zhì)挖方邊坡，邊坡規(guī)模往往較小，但邊坡往往較陡，多數(shù)為直立開(kāi)挖。 根據(jù)統(tǒng)計(jì)（圖4）， 區(qū)內(nèi)邊坡高度在2—28m 不等。 總體看來(lái)，潼南區(qū)邊坡高度不大，高度主要集中在4—10m，占區(qū)內(nèi)邊坡總數(shù)的83%以上， 其中高6—8m 的邊坡數(shù)量占區(qū)內(nèi)邊坡的近一半， 這與區(qū)內(nèi)整體地形起伏較小的特征也較為相符。

圖4 房前屋后邊坡高度分段分布柱狀圖

（2）坡度特征

潼南區(qū)內(nèi)邊坡高度在30°—90°之間， 總體看來(lái)，邊坡坡度較陡，坡度多數(shù)大于60°，占區(qū)內(nèi)邊坡總數(shù)的95 %以上， 其中大于75°的邊坡占區(qū)內(nèi)邊坡的一大半（圖5）。這主要由于區(qū)內(nèi)房前屋后邊坡多為屋后巖質(zhì)挖方邊坡， 早期農(nóng)村老百姓經(jīng)濟(jì)條件差，機(jī)械設(shè)備落后，安全意識(shí)淡薄，為減少切坡開(kāi)挖量，村民建房切坡時(shí)多采用近垂直開(kāi)挖的，切坡后形成高陡直立的巖質(zhì)邊坡。

圖5 潼南區(qū)房前屋后邊坡坡度分段分布柱狀圖

3 巖質(zhì)邊坡變形破壞模式

根據(jù)上一節(jié)邊坡基本特征可知， 區(qū)內(nèi)邊坡主要以屋后巖質(zhì)挖方邊坡為主， 存在少量的房前土質(zhì)邊坡和巖土混合邊坡。 巖質(zhì)邊坡普遍高陡直立，易發(fā)生崩塌掉塊。 房前土質(zhì)邊坡及巖土混合邊坡高度相對(duì)較小，但無(wú)有效放坡或擋墻支護(hù)，易發(fā)生局部滑溜變形破壞。

（1）差異性風(fēng)化形成危巖崩塌

由于區(qū)內(nèi)廣泛出露遂寧組和沙溪廟組地層，其巖性主要為泥巖夾少量砂巖， 存在大量的砂泥軟硬不一致的巖質(zhì)邊坡，由于巖性力學(xué)強(qiáng)度不一，風(fēng)化程度存在較大的差異性，邊坡開(kāi)挖后，長(zhǎng)時(shí)間受雨水沖刷、風(fēng)化剝落下形成凹巖腔，在構(gòu)造裂隙切割下形成危巖體， 在降雨及植被根劈等作用下導(dǎo)致邊坡變形掉塊崩塌。 該類邊坡崩塌規(guī)模往往較大，突發(fā)性強(qiáng)，且距下方民房極近，危險(xiǎn)性大，見(jiàn)圖6（a）。

（2）軟弱泥巖風(fēng)化剝落掉塊

由于區(qū)內(nèi)廣泛出露遂寧組和沙溪廟組地層，其巖性主要為泥巖夾少量， 存在大量的砂泥軟硬不一致的巖質(zhì)邊坡，由于巖性力學(xué)強(qiáng)度不一，風(fēng)化程度存在較大的差異性，在邊坡開(kāi)挖后，在長(zhǎng)時(shí)間受雨水沖刷、風(fēng)化剝落下形成凹巖腔，在構(gòu)造裂隙切割下形成危巖體， 在降雨及植被根劈等作用下導(dǎo)致邊坡變形掉塊崩塌。 該類邊坡崩塌規(guī)模往往較大，突發(fā)性強(qiáng)，且距下方民房極近，危險(xiǎn)性大，見(jiàn)圖6（b）。

（3）硬質(zhì)邊坡外傾結(jié)構(gòu)面崩塌

潼南區(qū)雖廣泛分布泥巖， 但局部地層砂巖厚度較厚，形成以砂巖為主的硬質(zhì)邊坡，尤其是蓬萊鎮(zhèn)組及沙溪廟組地層有較多厚層砂巖的分布。 而區(qū)內(nèi)褶皺平緩，巖層均為近水平層狀，無(wú)順向臨空邊坡存在，區(qū)內(nèi)大多數(shù)構(gòu)造裂隙也較陡立，邊坡不存在外傾結(jié)構(gòu)面，穩(wěn)定性整體較好。 但由于個(gè)別邊坡存在相對(duì)較緩的裂隙（傾角65°—80°），同時(shí)邊坡陡立（傾角80°—90°），從而導(dǎo)致形成外傾臨空結(jié)構(gòu)面而形成危巖體，在植物根劈、降雨等因素下導(dǎo)致邊坡變形崩塌。 該類邊坡變形崩塌塊體相對(duì)較大，單體體積一般1—10m3，突發(fā)性強(qiáng)，對(duì)坡腳村民房屋危害較大，見(jiàn)圖6（c）。

圖6 巖質(zhì)邊坡變形破壞典型剖面圖

（4）巖質(zhì)邊坡頂部表層滑塌

區(qū)內(nèi)部分邊坡頂部存在1—2m 厚度表層覆土或存在厚度1—3m 較破碎的強(qiáng)風(fēng)化泥巖， 邊坡較陡，頂部表層巖土結(jié)構(gòu)較松散，力學(xué)性質(zhì)較差，同時(shí)頂部常有高大的灌木植被加載， 受降雨等天氣的影響下易產(chǎn)生局部溜滑破壞。 該類邊坡變形破壞相對(duì)規(guī)模較小，滑塌體積通常1—10m3，危險(xiǎn)性較小。

4 結(jié)論及建議

潼南區(qū)邊坡總體規(guī)模較小，整體穩(wěn)定性較好，但邊坡普遍陡立，存在地質(zhì)災(zāi)害隱患，在后期隨著降雨沖刷、 風(fēng)化等因素影響下有發(fā)生小型災(zāi)害的可能，對(duì)坡腳農(nóng)戶存在一定威脅。 部分隱患點(diǎn)目前已出現(xiàn)拉裂變形、崩落掉塊等變形跡象，已形成地質(zhì)災(zāi)害隱患。

（1）潼南區(qū)邊坡分為三類：巖質(zhì)邊坡、土質(zhì)邊坡和巖土混合邊坡， 以巖質(zhì)邊坡為主， 占比94.59%； 從空間分布來(lái)看， 多為屋后邊坡， 占比94.07%。 所有邊坡中存在121 處隱患邊坡，占邊坡總數(shù)的2.04%，以巖質(zhì)邊坡占比最大。

（2） 各鄉(xiāng)鎮(zhèn)房前屋后邊坡數(shù)量占比與邊坡密度不成正比，邊坡多分布于中、深丘地貌。 邊坡高度主要集中在4—10m，邊坡坡度較陡，坡度多數(shù)大于60°。

（3） 潼南區(qū)屋后巖質(zhì)邊坡有四種變形破壞模式： 差異性風(fēng)化形成危巖、 軟弱泥巖風(fēng)化剝落掉塊、邊坡外傾結(jié)構(gòu)面崩塌、邊坡頂部表層滑塌。

（4）對(duì)農(nóng)村邊坡做好風(fēng)險(xiǎn)管控措施，組織農(nóng)戶進(jìn)行地災(zāi)臨災(zāi)避險(xiǎn)宣傳及演練， 夯實(shí)地質(zhì)災(zāi)害群測(cè)群防基礎(chǔ)， 對(duì)隱患邊坡建檔立卡， 做到超前預(yù)警、超前防治。 以農(nóng)村房前屋后斜（邊）坡地質(zhì)災(zāi)害為防治靶區(qū)， 以地質(zhì)災(zāi)害防治生態(tài)新技術(shù)帶動(dòng)防治，以圖集形式強(qiáng)化宣傳及技術(shù)指導(dǎo)，為鄉(xiāng)村振興建設(shè)提供基本安全保障。