李治
摘要:地質災害在城鎮(zhèn)發(fā)展過程中具有嚴重的破壞性。文章以廣東河源市龍川縣貝嶺鎮(zhèn)雁化村滑坡地質災害為例,對其特征及其成因進行了系統(tǒng)分析,希望以此為據(jù)引起相關部門重視,制定相關治理措施,保證人民正常生活。
關鍵詞:滑坡;地質災害;雁化村
1.勘查任務來源
2019年6月9日至14日,龍川縣出現(xiàn)持續(xù)性強降水,全縣24個鎮(zhèn)352個村不同程度受災,貝嶺鎮(zhèn)雁化村是重災區(qū)之一。據(jù)現(xiàn)場調查,貝嶺鎮(zhèn)雁化村出現(xiàn)連片山體滑坡,造成多處房屋、道路、橋梁、電力等設施受損,另據(jù)統(tǒng)計,截至6月24日,雁化村受損房屋15間,造成直接經濟損失約625萬元。雁化村滑坡群所在邊坡穩(wěn)定性差,潛在威脅43戶207人,潛在經濟損失約2000萬元,根據(jù)《廣東省地質災害隱患點特征認定和災害分級標準(試行)》,災害險情等級為大型。為了防治滑坡地質災害,確保人民群眾的生命和財產安全,根據(jù)國務院《地質災害防治條例》《廣東省地質環(huán)境管理條例》《關于加強地質災害防治工作的決定》等的規(guī)定和要求,龍川縣政府、縣自然資源局等相關職能部門擬對該滑坡地質災害進行治理工作。
2.項目背景概況
雁化村隸屬河源市龍川縣貝嶺鎮(zhèn)管轄,位于龍川縣貝嶺鎮(zhèn)北部,南臨麻布崗鎮(zhèn),北臨細坳鎮(zhèn),來往龍川縣的交通較為便利,距龍川縣城約97km,驅車約2h。龍川縣境內交通較為發(fā)達,以公路、鐵路為主,水運為輔。梅河高速公路、國道G205由西向東從縣境內南部通過,京九鐵路、廣梅汕鐵路在龍川縣城老隆交匯。
龍川縣屬亞熱帶季風氣候區(qū),具有季風明顯,光照充足,雨量充沛的特點。由于縣域呈南北狹長地形,南北氣候、雨量分布很不均勻。具有春暖遲,秋寒早,降雨集中等特點。根據(jù)近八年氣象資料統(tǒng)計(2011年~2018年),米貝村所在的貝嶺鎮(zhèn)年平均降雨量1496.91mm,豐水年達 2350.60mm(2016年),枯水年為1019.50mm(2011年),月最大降雨量達454.90mm(2015年5月)。2019年6月9日20時至14日20時,貝嶺鎮(zhèn)累計降雨272.40mm,小時最大降雨量48.4mm。
3.研究區(qū)地質環(huán)境條件
3.1地形地貌
雁化村所處地貌單元屬于丘陵地貌,山勢陡峭、山峰尖銳呈圓錐狀,“V”型谷居多,地形切割強烈,相對高差50m~ 100m,地形坡度25°~50°,植被發(fā)育。雁化村總體地形為四周高中間低的山間谷地。地勢由北向南逐漸降低,當?shù)卮迕翊蠖奸_挖山體建房,形成眾多近乎直立的人工邊坡,人為活動對原始地形地貌影響較大。
3.2地層與巖性
龍川縣境內地層主要包括元古界震旦系、古生界泥盆系、石炭系、二疊系,中生界三疊系、侏羅系、白堊系,新生界古近系和第四系,主要分布于境內的中北部、縣城南部及東部縣境附近。巖性主要為沉積碎屑巖類、火山碎屑巖類、變質巖類和松散巖類,出露總面積1410.85km2,占全縣總面積的45.67%。除此之外,龍川縣還大面積岀露中生代酸性侵入巖,巖性以花崗巖、花崗閃長巖為主,花崗巖、花崗斑巖、二長花崗巖、石英二長斑巖次之。
3.3地質構造
龍川位于贛閩隆起區(qū),處于南嶺緯向構造東亞帶與新華夏系東江斷裂帶的交匯處,由于經歷了加里東期以來的多次構造運動影響,褶皺和斷裂較發(fā)育,形成以北東向構造為主,北西向、東西向為輔的構造體系格局。
4.研究區(qū)水文工程地質特征
4.1水文地質條件
研究區(qū)邊坡主要為殘坡積粉質粘土及全強風化花崗巖組成,屬于中等偏弱透水地層,富水性差??碧娇譠K3、ZK6、ZK11、ZK12測得穩(wěn)定水位1.8m~16.0m,水位隨季節(jié)變化較大;其他勘探孔未見地下水。
研究區(qū)地下水補給主要為大氣降水,以地表徑流形式排出,部分滲入地下。地下水主要沿節(jié)理裂隙通道向沖溝、山間溝谷排泄,部分以蒸發(fā)形式排出。地下水位變化主要與區(qū)內降雨密切聯(lián)系,具有季節(jié)性和時段性變化,同時受地形控制。研究區(qū)邊坡地下水埋深變化較大,對邊坡影響相對較大,研究區(qū)水文地質條件中等。
4.2工程地質條件
4.2.1巖土層結構及特征
勘查邊坡基巖主要為花崗巖,該坡體的巖層風化強烈,表層主要為殘坡積土。根據(jù)鉆探孔揭露,研究區(qū)內巖土層按地質年代和成因類型自上而下可劃分為坡積層(Q4el+dl)和全、強風化風化巖,各巖土層的分布和特征如下:
粉質粘土:
(3-1)層粉質粘土:呈紅褐、黃褐色,稍濕,可塑,主要以粉黏粒為主,土質較均勻,干強度中等,層頂見少量植物根系。該層主要分布于山坡及山頂表層,坡積形成。大部分鉆孔均有揭露,揭露厚度0.50m~11.50m,平均厚度4.7m。
(3-2)層砂質粘性土:主要由粘性土和少量石英及角礫組成,石英顆粒粒徑約1mm~2mm,含量約為20%,韌性及干強度中等,刀切面較粗糙。該層主要分布于山坡及山頂表層。局部有揭露,揭露厚度2.00m~9.00m,平均厚度4.56m。
4.2.2基巖及風化帶
研究區(qū)的下伏基巖為晚侏羅世花崗巖(J3γ),在本次勘探揭露深度內,按巖石的風化程度及巖體裂隙的發(fā)育程度,揭露到全、強風化巖帶,分述如下:
(4-1)全風化花崗巖:該層呈黃褐色、灰褐色,巖石風化劇烈,原巖結構尚可辨,除石英外其他礦物已被風化,巖芯呈堅硬土狀,遇水易軟化、崩解。大部分鉆孔均有揭露,揭露厚度0.80m~18.90m,平均厚度5.39m;。
(4-2)強風化花崗巖:該巖帶呈灰褐色,巖石風化強烈,原巖結構清晰可見,巖芯呈半巖半土狀,局部呈碎塊狀,巖石被鐵質浸染。大部分鉆孔有揭露,揭露厚度2.00m~ 28.0m,平均厚度8.89m。
(4-3)中風化花崗巖:呈青灰色,巖石風化中等,主要礦物為長石、石英、云母,見鐵錳質。巖芯呈短柱狀,鉆孔均有揭露,揭露厚度0.30m~1.70m,未揭穿該層。
5.地質災害特征及成因
5.1地質災害類型與特征
滑坡現(xiàn)狀:據(jù)調查走訪,本工程位于所處地貌單元屬于低山丘陵地貌,總體地形北高南低,起伏較大,雁化村坐落山坳中,自然坡度約25°~50°,自然坡高約30m~80m。損毀房屋15間,威脅房屋43戶,威脅群眾207人,潛在經濟損失約2000萬元,屬險情大型地質災害。坡面植被較發(fā)育,坡頂種植杉樹,坡腳有水泥道路。滑坡、崩塌發(fā)生后,政府相關主管部門已經在地災隱患點周圍設置了地質災害危險區(qū)警示牌。
經調查,本次發(fā)生地質災害的地段屬于山體邊坡坡腳地帶,處于山體邊坡緩坡與陡坡過渡地帶,為殘坡積層淺層滑坡、崩塌,其特點是滑體由基巖風化殼、殘坡積土等構成,沿基覆界面或殘坡積層內部滑動,滑移速度較快,誘發(fā)原因為強降雨。地表植被發(fā)育,以杉木、灌木為主。
(1)雁化村1#滑坡:長約66m,寬約45m,坡厚2.7m,面積約2970m2,體積約8019m3。坡度34°,坡向128°?;缕矫嫘螒B(tài)呈舌形,剖面形態(tài)呈凹形。山體有房屋一側邊坡發(fā)生滑坡,已損壞2間房屋,未造成人員傷亡。影響田地。潛在威脅3戶居民,常住人口7人;坡面植被以灌木、杉木為主。
(2)雁化村2#滑坡:研究區(qū)位于長山下村西北方向的居民房后,長約24.1m,寬約27m,坡厚5.3m,面積約3182m2,體積約16864.6m3。坡度57°,坡向95°?;缕矫嫘螒B(tài)呈舌形,剖面形態(tài)呈凹形。坡面植被以灌木、杉木為主,坡頂由于砍伐,植被主要為灌木,坡體后緣由于滑坡拉張,有近0.3m的土體懸空。山體有房屋一側邊坡發(fā)生滑坡,已損壞1間房屋,未造成人員傷亡。影響田地。潛在威脅1戶居民,常住人口13人。
(3)雁化村3#滑坡:長約11m,寬約12m,厚約1.2m,體積158.4m3;屋后切坡滑坡,長約10m,寬約8m,厚約1.2m體積約96m3。滑坡平面形態(tài)呈舌形,剖面形態(tài)呈直線。山體有房屋一側邊坡發(fā)生滑坡,已損壞1間土房,未造成人員傷亡。影響林地。水泥路邊緣泥土被鏤空。潛在威脅4戶居民,常住人口20人;該處滑坡由于道路的修建,而形成半路堤式公路,由于6月份的強降雨使得道路遠離山體的路堤處填筑路基發(fā)生滑塌,從而威脅坡腳下的居民安全,且由于修建道路而開挖的山體穩(wěn)定性發(fā)生改變繼而引發(fā)山體的滑坡,威脅道路行人的安全。
5.2地質災害災情與險情
據(jù)調查,貝嶺鎮(zhèn)雁化村是重災區(qū)之一,出現(xiàn)連片山體滑坡,造成多處房屋、道路、橋梁、電力等設施受損,另據(jù)貝嶺鎮(zhèn)救災指揮部統(tǒng)計,截至6月24日,雁化村受損房屋15間,造成直接經濟損失約625萬元。雁化存滑坡群所在邊坡穩(wěn)定性差,潛在威脅43戶207人,潛在經濟損失約2000萬元,根據(jù)《廣東省地質災害隱患點特征認定和災害分級標準(試行)》,災害險情等級為大型。
5.3地質災害的成因分析
5.3.1滑坡的形成條件
(1)地形地貌條件
龍川縣的滑坡、崩塌地質災害主要發(fā)生于低山、丘陵區(qū),主要發(fā)生在地形切割強烈、邊坡陡峻的斜坡地帶。當?shù)卮迕翊蠖奸_挖山體建房,形成眾多近乎直立的人工邊坡,人為活動對原始地形地貌影響較大。
(2)工程地質條件
根據(jù)勘查,發(fā)生滑坡的人工邊坡巖土體主要為粉質粘土及全風化花崗巖。其中粉質粘土呈可塑狀態(tài),工程性能差,全風化花崗巖巖塊和坡殘積土的均勻性較差,長期在大氣降水的滲入情況下,土體的含水量趨于飽和,土體的抗剪強度隨之變小,導致土體的抗變形能力變差,極易產生滲透變形、滑坡,不利于邊坡的穩(wěn)定。
另外全風化花崗巖的巖體結構強度低,透水率較大,浸水后易于軟化,抗變形能力差,由于風化作用節(jié)理裂隙發(fā)育,物理力學性質變差、土體抗剪強度變低的特性,這種特點為滑坡地質災害的發(fā)生提供了有力的物質條件,遇上雨季則易在土體自重和雨水沖刷作用下沿節(jié)理裂隙面向下滑動形成災變。
(3)降水影響
降雨對滑坡的作用是一個動態(tài)過程,連續(xù)強降雨使巖土體浸泡及孔隙裂隙充水飽和,增加巖土的含水量、增大巖土體容重、軟化巖土、降低巖土體抗剪強度,比重增大,降雨滲入到風化巖土體之下的土巖界面,降低了接觸面的抗滑性質,與此同時,降雨使地下水位明顯上升,增大了地下水的動水和靜水壓力,使斜坡穩(wěn)定系數(shù)減小,導致滑坡地質災害的發(fā)生,未來可能繼續(xù)發(fā)生滑坡地質災害。
滑坡的活動與降雨關系密切,每年雨季以來,強降雨經常發(fā)生,是導致滑坡活動的主要激發(fā)因素。在長時間或強降雨條件下,不僅使表層土體飽水軟化,而且入滲后沿軟弱面徑流排泄,降低了土層間的摩阻力,土體自重增加,抗剪強度降低,容易引起滑移變形破壞。
5.3.2滑坡的產生機理
雁化村滑坡群均為淺層土質滑坡,滑坡體位于山體斜坡的表部,其是在特定的地形地貌、地層巖性和降雨形成的地下水共同作用下的產物。
滑坡早期呈蠕動變形狀態(tài),主要是由于滑坡體物質為殘坡積土層和全風化花崗巖,處于高陡的斜坡上,且前緣有臨空面,在長期的降雨及干濕交替作用下,巖土體應力不斷進行調整,滑坡體向臨空面發(fā)生變形,在滑坡體中、后部產生拉張裂隙,隨著變形的增加,拉裂縫逐漸向滑坡體深部擴展,伴隨著雨水沿裂隙面下滲,在滲透壓力的作用下,拉裂面最終與滑坡體潛在滑移面相連,形成滑坡。誘發(fā)因素主要是連續(xù)的強降雨作用,滑坡整體具有突發(fā)性,其形成可分為以下三個階段:
蠕滑階段:滑坡變形初期局部產生蠕滑變形,在坡體表層形成一些橫向裂隙,滑坡裂隙緩慢擴大。
拉裂—擴張階段:滑坡變形中期剪切位移向滑坡體深部延伸,中、后部的張裂隙進一步擴展。
剪斷—劇滑階段:滑坡劇滑前遇強降雨,降雨大量沿裂隙下滲,在滲透水流動水壓力的持續(xù)作用下,滑坡體物質產生劇烈滑動。
根據(jù)滑坡的形態(tài)特征、物質組成、變形破壞特征對滑坡穩(wěn)定性進行定性分析:雁化村滑坡群均為土質滑坡,在天然狀態(tài)下處于基本穩(wěn)定狀態(tài);今年雨季變形強烈,根據(jù)現(xiàn)場調查,滑坡中后部的錯落陡坎、坡表的裂縫痕跡新鮮,這些跡象表明滑坡的變形近期發(fā)展較大,在暴雨或持續(xù)降雨條件下,研究區(qū)滑坡處于蠕滑或滑動變形狀態(tài),其穩(wěn)定性處于不穩(wěn)定狀態(tài),隨時會發(fā)生滑動破壞。由于滑坡前緣為村民房屋,滑坡的危害嚴重,同時,滑坡發(fā)生的時間和空間又具有不確定性和偶然性,給滑坡的防范帶來很大的難度。
6.研究區(qū)地質災害防治原則
首先以因地制宜、經濟合理及科學有效的方針為指導,根據(jù)滑坡地質災害區(qū)的現(xiàn)狀及周邊環(huán)境狀況,結合滑坡地質災害區(qū)的地質環(huán)境條件、工程地質條件、水文地質條件,提出削坡+鋼筋混凝土噴錨+截排水溝+監(jiān)測方案。
削減邊坡,坡面采用掛鋼筋混凝土噴錨進行支護,在邊坡上方修建截水溝,加快坡頂雨水排泄,坡腳處修建排水溝,排泄坡腳積水,減少降水對邊坡工程的不利影響。經相關費用對比,龍川縣貝嶺鎮(zhèn)雁化村西北側滑坡擬采用以上方案,分段進行治理。
參考文獻:
[1]包永興.邊坡穩(wěn)定性分析中主要影響因素的判別[J].四川水利, 1998, 19(3): 49-52.
[2]張龍飛.晉中至太原城際鐵路沿線地質條件分析[J].城市地質, 2016, 11(03): 54-58.