廣東省某縣域滑坡地質(zhì)災(zāi)害分布特點及成因分析

［摘要］廣東省滑坡地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，嚴(yán)重威脅人民群眾的生命及財產(chǎn)安全。采用案例分析法，即以廣東省某滑坡地質(zhì)災(zāi)害為例，介紹了該滑坡的發(fā)育特征，分析了其形成原因，并提出了治理措施。結(jié)果表明，應(yīng)充分了解滑坡地質(zhì)災(zāi)害所處地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境條件、地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征以及災(zāi)害成因與作用機理，通過穩(wěn)定性分析計算，確定自然條件下邊坡基本穩(wěn)定，但強降雨氣候，滑坡地質(zhì)處于失穩(wěn)狀態(tài)。治理措施，遵循綜合對比原則確定了削坡卸荷、分臺、錨索、格構(gòu)梁以及排水系統(tǒng)治理方案。提高滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理措施運用的可靠性與安全性。為后續(xù)災(zāi)害治理提供重要依據(jù)。

［關(guān)鍵詞］滑坡地質(zhì)災(zāi)害；分布特點；成因；作用機理

廣東省作為滑坡地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)地區(qū)，災(zāi)害發(fā)生空間與時間分布情況主要受地質(zhì)、水文以及人為因素影響。為有效保護區(qū)域現(xiàn)代化經(jīng)濟建設(shè)成果與群眾生命財產(chǎn)安全，本文以廣東省某縣域發(fā)生的滑坡地質(zhì)災(zāi)害為例，通過分析其發(fā)育特征及成因，明確滑坡地質(zhì)災(zāi)害的作用機理與降水影響。通過滑坡穩(wěn)定性分析，確定災(zāi)害治理方向與重點。如此，就可確定最具效用的治理方案。這是提升區(qū)域各類基礎(chǔ)設(shè)施安全性的重要課題，相關(guān)研究者應(yīng)更多地運用科技手段，分析滑坡地質(zhì)災(zāi)害的影響，并做好控制，以推動所處地區(qū)各行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展進程。

1 地質(zhì)環(huán)境條件

因持續(xù)性強降水，廣東省某縣周邊村鎮(zhèn)嚴(yán)重受災(zāi)。經(jīng)調(diào)查，受災(zāi)最嚴(yán)重的地區(qū)出現(xiàn)連片山體滑坡，導(dǎo)致房屋、橋梁以及電力等設(shè)施受損。該縣域?qū)儆趤啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，雨量十分充沛且光照充足。地形上，南北方向呈狹長特點，降雨量與氣候條件不均勻分布。據(jù)調(diào)查，滑坡區(qū)年均降雨量在1650 mm上下，坡腳與河流距離約為300 m?；聻?zāi)害發(fā)生的山體為低緩殘丘位置，植被發(fā)育，人類活動痕跡頻繁。巖土體巖性以第四紀(jì)殘坡積層、泥巖以及砂巖為主。殘坡積層土體結(jié)構(gòu)具有松散特征，巖體呈裂隙發(fā)育，破碎。巖層狀態(tài)向坡外傾斜，角度平緩，為順向坡。結(jié)合災(zāi)害發(fā)生區(qū)域的現(xiàn)有地質(zhì)資料，歷史上發(fā)生過5.0級地震災(zāi)害，近年并無地震活動跡象。地下水類型主要為松散巖類孔隙水和層狀基巖裂隙水，水量較為貧乏。

2 滑坡地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征

滑坡災(zāi)害地處山體西南位置，滑移速度增加，主要損毀設(shè)施為坡腳區(qū)域工廠?；w斜長約230 m，寬度約220 m，厚度約40 m，體積約為700000 m3，為中型滑坡。滑動方向為西南，為順層滑坡。

山體巖土體由殘坡積層及早白堊世百足山組的紅色碎屑巖組成，滑床以紅色碎屑巖為主?；瑒用嬲w呈現(xiàn)基巖軟弱面（圖1）。主滑動面剪出口位于電纜廠與山體相靠的車間內(nèi)側(cè)。次級滑坡剪出口位于一級邊坡的坡腳。

次級滑坡位于主滑動坡的中上部，滑面中順層面朝著南東傾斜，最高與最低點高程分別為35 m與7.5 m?；瑒臃较蚣s220°?；w長寬高分別為110 m、220 m、63.5 m?；虑熬壩恢梦鞅眰?cè)有局部崩塌現(xiàn)象，西南側(cè)滑面有開裂與鼓丘問題。前緣邊坡裂縫呈剪切狀態(tài)，側(cè)壁擦痕明顯，滑坡體前緣植被傾斜?；潞蟊诙缚哺叨仍?0～70 cm之間，延伸150 m左右。坡體內(nèi)部為條形裂縫，寬度在15～40 cm之間。西北側(cè)裂縫剪切，下滑方向為西南，擦痕明顯[1]。

主滑坡滑體長、寬、高分別為230 m、220 m、90 m?；虑熬壩鞅眰?cè)發(fā)生小型崩塌。前緣呈舌形，存在地面開裂、鼓丘和圍墻傾倒，廠房墻體開裂等現(xiàn)象。

3 滑坡地質(zhì)災(zāi)害成因分析

3.1 滑坡形成原因

隨著地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展速度加快，人類工程活動增加，尤其是坡腳削坡建廠，破壞了山體平衡，使邊坡形成坡腳臨空狀態(tài)。同時，邊坡為順向坡，地層層理清晰，層面較平緩，坡體由砂巖、泥巖互層、泥巖軟弱層以及隔水層組成，巖石內(nèi)節(jié)理裂隙較為發(fā)育，巖石受強烈風(fēng)化影響，呈破碎狀。巖石內(nèi)部的強風(fēng)化巖體半巖半土，容易遇水發(fā)生軟化。節(jié)理裂隙，不僅加速巖體破碎、風(fēng)化，還對巖體強度造成影響，主要集中在物理力學(xué)性質(zhì)與抗剪切強度較差，最終導(dǎo)致滑坡災(zāi)害發(fā)生。縣域滑坡災(zāi)害發(fā)生區(qū)具有雨季時間長、降雨時段集中和暴雨頻發(fā)特點。連續(xù)強降雨，會導(dǎo)致邊坡軟弱滑裂面形成[2]。發(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害的山體地形高陡，殘坡積土層結(jié)構(gòu)松散，強風(fēng)化泥巖、泥質(zhì)粉砂巖以及中風(fēng)化粉砂巖節(jié)理裂隙發(fā)育，為雨水入滲提供了良好的條件。雨水的入滲在降低土體強度的同時增加了土體的重度。綜上所述，人類工程活動是滑坡發(fā)生的主導(dǎo)因素，邊坡不良的巖土特性和結(jié)構(gòu)特點是滑坡發(fā)生的內(nèi)因，連降暴雨是滑坡發(fā)生的主要誘因。

3.2 滑坡作用機理

滑坡位于山體中上部，是由地層巖性、地形地貌以及降雨等影響因素共同作用而形成的?；w位于高陡斜坡，滑坡前緣存在臨空面，受長時間降雨及干濕交替問題影響，巖土體結(jié)構(gòu)應(yīng)力變化，臨空面開始變形[3]?；麦w中、后部的拉張裂縫問題會伴隨變形量增加而朝著邊坡深部位置發(fā)展。再加上，雨水沿裂縫縫隙，在滲透壓力下拉張裂縫面開始與巖土體中軟弱面連接，產(chǎn)生滑坡災(zāi)害現(xiàn)象。

整體上，滑坡地質(zhì)災(zāi)害存在突發(fā)性問題，形成演變分三個階段：第一階段，蠕滑。此階段，為變形初期，僅體現(xiàn)在局部地質(zhì)出現(xiàn)蠕滑變形現(xiàn)象。第二階段，拉裂—擴展。變形中期階段，滑動面剪切位移會向邊坡深部延展，并于中后部位置出現(xiàn)拉張裂縫。第三階段，剪斷—劇滑。長期降雨環(huán)境下，雨水在水流動壓力持續(xù)影響下，使得滑體劇烈滑動，形成滑坡地質(zhì)災(zāi)害。

根據(jù)滑坡地質(zhì)形態(tài)、變形破壞條件與巖土組成形式，應(yīng)著手滑坡穩(wěn)定性分析，以確定不同條件下，地質(zhì)穩(wěn)定性作用狀態(tài)。滑坡災(zāi)害為土質(zhì)滑坡天然條件時較穩(wěn)定。持續(xù)雨季與降雨條件時，滑坡中后部位置陡坎錯落，邊坡面有明顯裂縫。此地質(zhì)環(huán)境下，暴雨或持續(xù)性降雨，該邊坡處于較不穩(wěn)定狀態(tài)，隨時會發(fā)生滑動破壞。

3.3 降水影響

巖土體中存在大量的孔隙與裂隙，連續(xù)強降雨，會使巖土體含水量增加、重度增大、軟化，進而降低巖土體抗剪能力[4]。雨水滲入土體，導(dǎo)致巖土體接觸面的抗滑力水平降低。降雨導(dǎo)致區(qū)域地下水位上漲，動水與靜水壓力增加，降低了斜坡穩(wěn)定系數(shù)，這是導(dǎo)致滑坡地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的又一原因。廣東省雨季期間，強降雨天氣具有持續(xù)性特征，直接對滑坡地質(zhì)活動造成影響。如，受持續(xù)性強降雨影響，雨水滲入軟弱結(jié)構(gòu)面，以徑流形式排泄。土層摩阻力下降，土體自重力增加，抗剪結(jié)構(gòu)強度變低，邊坡變形，最終破壞。

4 滑坡穩(wěn)定性分析

由于滑坡災(zāi)害現(xiàn)象中的滑動面以不規(guī)則形式作用，即弧線―折線形。因此，穩(wěn)定性分析計算將折線形滑動面，作為對象。計算過程，應(yīng)運用剩余推力傳遞方法，基于滑坡體自重、靜水與動水壓力、坡面荷載以及滑面段抗剪結(jié)構(gòu)強度差異情況，保證分析可靠性[5]。滑坡穩(wěn)定性計算過程，應(yīng)運用物性與強度參數(shù)，來反演推算結(jié)構(gòu)。具體，按照滑坡體巖土取樣的土工試驗值與滑帶土強度參數(shù)情況，確定反演結(jié)果[6]，具體參數(shù)見表1。

針對不同工況進行穩(wěn)定性計算。天然條件時，利用滑坡體自重確定天然坡體重度，具體按照滑帶土自身抗剪結(jié)構(gòu)強度確定抗滑力參數(shù)結(jié)果[7]。區(qū)域雨季長時間暴雨天氣，雨水入滲使滑坡體飽水，運用飽和重度計算滑坡體自重。并結(jié)合滑帶土所處的飽和狀態(tài)與抗剪結(jié)構(gòu)強度來確定抗滑力。表2為滑坡穩(wěn)定性計算結(jié)果。

根據(jù)表中計算可知，滑坡體天然條件下的穩(wěn)定性在欠穩(wěn)定到基本穩(wěn)定之間；暴雨環(huán)境下，滑坡體失穩(wěn)。因此應(yīng)采取一定的治理措施，提高邊坡的穩(wěn)定性，消除安全隱患。

5 滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理措施及效果分析

5.1 治理措施方案

滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理應(yīng)將安全性、科學(xué)性以及可靠性，作為措施方案選擇原則。治理方案制定，因地制宜，充分結(jié)合區(qū)域地質(zhì)條件與滑坡體形成機理，從整體角度出發(fā)協(xié)調(diào)環(huán)境，注重環(huán)境美觀效果[8]。通過對滑坡地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征與成因、穩(wěn)定性等進行分析，綜合對比確定了削坡卸荷、分臺、錨索、格構(gòu)梁以及排水系統(tǒng)治理方案。

（1）削坡卸荷主要對邊坡進行分級放坡。削坡卸荷的目的在于清除坡體表面松散土體，減小下滑力。削坡前，應(yīng)對坡面植被與滾石進行清除處理。由于滑坡面積較大，削方較多，容易受高陡峭斜坡問題影響，因此，采用機械為主、人工為輔的作業(yè)方法，完成削坡分級處理[9]。設(shè)計方案要求斜坡坡率在1∶2～1∶1.5間，斜坡要按照11 m的高差開展分級作業(yè)。每級臺階的底部位置要設(shè)置寬度為2 m平臺。

（2）錨索，設(shè)置在縱橫格梁的交叉位置。錨索材料，選用長度為30 m的3股鋼絞線，成孔直徑與間距分別為：110 mm；3 m×3 m。

（3）格構(gòu)梁施工前，需要先抽槽后操作格梁，以保證坡面與格梁接觸緊密。格梁橫截面尺寸要求為0.4 m×0.4 m，實際布置按照3 m×3 m截面尺寸進行。水平方向的伸縮縫間距設(shè)置為25 m，以為滑坡體滑動面控制提供必要條件。根據(jù)治理方案的設(shè)計要求，選用格梁混凝土標(biāo)號。

（4）排水系統(tǒng)。采用人工開挖作業(yè)形式設(shè)置截排水溝，開挖深度要高于溝底混凝土與側(cè)邊墻總體厚度[10]。邊溝開挖比例要求1∶0.15～1∶0.2。根據(jù)治理方案要求，滑坡體頂部與兩側(cè)位置，布置截水溝與排水溝。水平截排水溝設(shè)置位置為：每級放坡平臺。溝渠設(shè)施混凝土材料固結(jié)完畢后，兩側(cè)超挖問題，可通過黏土回填夯實處理。對于邊坡陡坎溝渠落石，可運用襯砌、削坡與擋土處理。填方位置，運用分層夯實手法，強化滑坡體水渠安全可靠性。

對于滑坡體的地下水問題，治理方案要求采用高壓旋噴樁止水、滲水井和深埋管道的綜合排水方式[11]。對于坡腳靠近廠房一側(cè)，進行高壓旋噴樁止水帷幕，旋噴樁樁徑與樁中心距分別為850 mm、600 mm。起串聯(lián)做義工的滲水井，從其排水管標(biāo)高以下位置開始，長度在4.3～5.4 m之間。止水帷幕，鋪設(shè)于靠山體一側(cè)。地下排水管道埋深為5 m。滲水井規(guī)格為：PE100、SDR17，壁厚26.7 mm，外徑450 mm，串聯(lián)間距為38 m左右。井邊長寬參數(shù)分別為4 m、2 m，深度在5.5～8.5 m范圍內(nèi)。由此，可使坡體低洼區(qū)域因強降雨導(dǎo)致上升的地下水位經(jīng)管道排出。

（5）綠化護坡設(shè)置，為避免坡面發(fā)生水土流失，將草皮鋪設(shè)在格構(gòu)梁格柵中，以保護生態(tài)環(huán)境與坡面美觀效果。

5.2 治理效果分析

本滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理工作的開展，克服施工期間暴雨淋刷問題。完工后，地區(qū)長時間、多次遭遇強降雨天氣，邊坡仍處于安全穩(wěn)定狀態(tài)。將坡頂建筑物原吊腳墻外側(cè)，經(jīng)回填調(diào)整為緩坡，地基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性顯著提升?；旅嬖芽p沒有繼續(xù)發(fā)展，格構(gòu)梁支護結(jié)構(gòu)發(fā)揮出作用?；麦w原本坑洼坡面雜草叢生與建筑垃圾等環(huán)境問題得到解決。對坡面進行回填修整處理，平順后，種植植被，效果美觀。坡頂、坡腳以及坡中部設(shè)置的截排水溝，有效避免強降雨對受災(zāi)區(qū)域房屋、廠房以及電力設(shè)施的沖刷影響，消除了水對邊坡土體結(jié)構(gòu)的破壞影響。

6 結(jié)語

（1）人類工程活動增加，尤其是坡腳削坡建廠，破壞了山體平衡，使邊坡形成坡腳臨空狀態(tài)。這是滑坡發(fā)生的主導(dǎo)因素。

（2）邊坡為順向坡，地層層理清晰，層面較平緩，坡體由砂巖、泥巖互層、泥巖軟弱層以及隔水層組成，巖土體節(jié)理裂隙發(fā)育，風(fēng)化破碎。強風(fēng)化巖石呈半巖半土狀，易受降雨影響軟化水易軟化。邊坡不良的巖土特性和結(jié)構(gòu)特點是滑坡發(fā)生的內(nèi)因。

（3）發(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害的山體地形高陡，殘坡積土層結(jié)構(gòu)松散，強風(fēng)化泥巖、泥質(zhì)粉砂巖以及中風(fēng)化粉砂巖節(jié)理裂隙發(fā)育，為雨水入滲提供了良好的條件。雨水的入滲在降低土體強度的同時增加了土體的重度。連降暴雨是滑坡發(fā)生的主要誘因。

（4）該滑坡天然條件下處在欠穩(wěn)定與基本穩(wěn)定之間，強降雨條件下不穩(wěn)定。因此應(yīng)采取一定的措施，提高邊坡的穩(wěn)定性，消除安全隱患。

（5）結(jié)合滑坡地質(zhì)災(zāi)害分布特點與穩(wěn)定性分析結(jié)果，綜合對比確定了削坡卸荷、分臺、錨索、格構(gòu)梁以及排截水溝治理方案，再經(jīng)排水系統(tǒng)完善、綠化護坡設(shè)置，有效地提高邊坡的穩(wěn)定性。

［參考文獻］

［1］劉建文. 廣東礦山滑坡地質(zhì)災(zāi)害特征、發(fā)育規(guī)律和防治方案［J］. 世界有色金屬，2017（09）：166-168.

［2］楊磊，黃駿文. 東山斜坡滑坡地質(zhì)災(zāi)害特征及穩(wěn)定性評價［J］. 冶金管理，2022（13）：76-78.

［3］石峰. 雙代號網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)在滑坡地質(zhì)災(zāi)害防治工程施工中的應(yīng)用［J］. 世界有色金屬，2022（18）：217-219.

［4］丁愛紅，韓輝，邵亞凱. 滑坡地質(zhì)災(zāi)害穩(wěn)定性及治理方案研究［J］. 能源與環(huán)保，2022，44（07）：22-26.

［5］章鑫. 廣東省東莞市梅林村（鯉魚山大陽電動車廠）滑坡地質(zhì)災(zāi)害特征及治理措施［J］. 西部資源，2022（06）：54-56.

［6］張宗勝. 廣東順德飛鵝山Ⅲ號滑坡特征及防治對策［J］. 資源信息與工程，2021，36（06）：48-50+54.

［7］李治. 滑坡地質(zhì)災(zāi)害特征及成因淺析——以廣東河源市龍川縣貝嶺鎮(zhèn)雁化村為例［J］. 西部資源，2020（05）：61-63.

［8］曾凡盛. 擋土墻支護邊坡在地質(zhì)災(zāi)害滑坡治理工程中的應(yīng)用——以高陂村后山山體滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理工程為例［J］. 華北自然資源，2023（05）：68-70+75.

［9］吳鵬. 霍山縣落兒嶺鎮(zhèn)落兒嶺村滑坡地質(zhì)災(zāi)害勘查及治理實踐研究［J］. 西部資源，2023（04）：116-118.

［10］趙明星. 礦山滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理工程技術(shù)研究［J］. 世界有色金屬，2023（16）：196-198.

［11］游焰東，劉思甲，王錚，等. 滑坡地質(zhì)災(zāi)害勘查分析及防治治理措施探討［J］. 當(dāng)代化工研究，2023（14）：49-51.