(福建省121地質(zhì)大隊(duì) 福建龍巖 364021)
莘口鎮(zhèn)山區(qū)公路段位于福建省三明市三元區(qū)海西三明生態(tài)工貿(mào)區(qū)東南部。莘口鎮(zhèn)地形地貌受地質(zhì)構(gòu)造控制明顯,特別是中生代以后的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和新構(gòu)造運(yùn)動(dòng),對(duì)區(qū)內(nèi)地貌的發(fā)生、發(fā)展起著控制作用。主干山脈多呈北東向延伸,北西側(cè)和南東側(cè)地勢(shì)相對(duì)較低。發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害威脅著鐵路、公路、水利等重要設(shè)施。威脅學(xué)校、醫(yī)院、廠房、集鎮(zhèn)等人口集中地。此外,受用地條件的限制,削坡建房、劈山筑路,不斷產(chǎn)生新的地質(zhì)災(zāi)害隱患。導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害的規(guī)模、數(shù)量有擴(kuò)展的趨向,地質(zhì)災(zāi)害的防治日益嚴(yán)峻。因此,進(jìn)一步查明區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害的分布、成因、規(guī)模及發(fā)展態(tài)勢(shì),有利于防災(zāi)減災(zāi)和保障人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。本文以莘口鎮(zhèn)公路邊坡滑動(dòng)為例,探析了內(nèi)在因素和誘發(fā)因素,并提出相應(yīng)的防護(hù)和整治措施。
滑坡區(qū)位三明市三元區(qū)莘口鎮(zhèn)沙陽(yáng)村258°方位1.5km公路南西側(cè)斜坡(如圖1),嚴(yán)重影響行人及車輛的正常通行。
圖1 調(diào)查區(qū)滑坡地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)圖
對(duì)于地質(zhì)災(zāi)害的影響因素,區(qū)內(nèi)地處低山丘陵地帶,地質(zhì)災(zāi)害類型主要有滑坡、崩塌及不穩(wěn)定斜坡(如表1),它們均屬突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害,具有點(diǎn)多、面廣、規(guī)模小,危險(xiǎn)性、危害性大的特點(diǎn)。坡面植被主要為杉樹(shù)、灌木等,在連日強(qiáng)降雨期間,該段公路沿線發(fā)生多次滑坡、崩塌(如圖2),影響對(duì)象主要為坡腳公路上的行人和車輛。
表1 沙陽(yáng)村公路段沿線地質(zhì)災(zāi)害類型統(tǒng)計(jì)結(jié)果
邊坡滑坡區(qū)斜坡的覆蓋層為第四系全新統(tǒng)殘坡積層(Q4el-dl),巖性下部為白堊紀(jì)早世坂頭組(K1b)粉砂巖,礫卵石之間以砂充填為主;上部為粉質(zhì)粘土,局部有淤泥質(zhì)土。
圖2 沙陽(yáng)村公路段沿線地災(zāi)分布情況
(1)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造特征。本次工作范圍在海西三明生態(tài)工貿(mào)區(qū)內(nèi),位于閩西南拗陷帶東部胡坊-永定隆起與大田-龍巖拗陷的交接地帶,在漫長(zhǎng)的地質(zhì)發(fā)展過(guò)程中,經(jīng)歷了多次劇烈的構(gòu)造變動(dòng),每次變動(dòng)都留下了眾多的構(gòu)造形跡,主要有東西向、南北向、華夏系、新華夏系、北西向等構(gòu)造體系;中生代的火山侵入作用達(dá)到鼎盛時(shí)期。
(2)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)特征。區(qū)內(nèi)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)特征主要表現(xiàn)為地殼差異升降運(yùn)動(dòng)。
本區(qū)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)是在燕山、喜馬拉雅山運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上,繼續(xù)發(fā)展起來(lái)的,具有繼承性、間歇性和斷塊差異上升活動(dòng)的特點(diǎn),構(gòu)造的形態(tài)以斷裂為主。①繼承性。本區(qū)山脈走向基本呈北東向、北西向,水系呈格子結(jié)構(gòu),熱水點(diǎn)(熱水口、橫坑和沙縣后底溫泉)多呈北東向分布,均與區(qū)內(nèi)主要的斷裂構(gòu)造走向一致。②斷塊差異上升活動(dòng)。本區(qū)以沙溪河為界,地勢(shì)東高西低,溝谷深切,基巖裸露,第四系不發(fā)育,反映本區(qū)地勢(shì)以上升為主,但上升幅度差異較大。沙溪左岸上升幅度較大,并以整體上升為主,沙溪右岸上升幅度中等,以斷塊上升為主。外圍山地山峰挺立,發(fā)育“V”型峽谷、急流與瀑布,斷崖十分典型也與新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)有關(guān)。
土體主要以坡積粉質(zhì)黏土為主,棕黃色,稍濕,可塑,切面光滑,韌性中等,干強(qiáng)度中等,主要由黏性土組成,含少量細(xì)砂及角礫。本層厚度2.6~5m。
巖體為強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖,灰紫色,巖石風(fēng)化強(qiáng)烈,節(jié)理、裂隙較發(fā)育,巖體較破碎,錘擊聲啞,較易擊碎,屬于軟巖,巖體基本質(zhì)量等級(jí)Ⅴ級(jí)。本層出露厚度7~10m。
微課(Micro Lectures)是指以主題式的微視頻作為主要形式的教學(xué)視頻,教師將教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重難點(diǎn)、自我測(cè)試題、學(xué)習(xí)成果展示任務(wù)等制作成微視頻發(fā)布給學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。學(xué)生可以隨時(shí)隨地反復(fù)觀看播放教學(xué)視頻來(lái)進(jìn)行自主學(xué)習(xí),通過(guò)自測(cè)題的完成情況檢驗(yàn)自身的學(xué)習(xí)效果。
中風(fēng)化粉砂巖:灰紫色,中厚-厚層狀,巖石中等風(fēng)化,層面產(chǎn)狀為58°∠26°,節(jié)理較發(fā)育,節(jié)理無(wú)填充,層狀結(jié)構(gòu),巖體較完整,錘擊聲不清脆,輕擊較易碎,屬較軟巖,巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅳ級(jí)。本層未見(jiàn)底,邊坡出露厚度約3~4m。
邊坡滑動(dòng)區(qū)的地下水類型主要有松散巖類孔隙水、碎屑巖類孔隙裂隙水、基巖裂隙水。
松散巖類孔隙水:主要賦存于第四系全新統(tǒng)的沖洪積層中的砂礫卵石層中,富水性多貧乏。
碎屑巖類孔隙裂隙水:主要賦存于侏羅系長(zhǎng)林組、二疊系文筆山組和童子巖組的細(xì)-中粗粒砂巖、粉砂巖,多呈薄-中厚層狀?yuàn)A于隔水性較好的泥質(zhì)巖中,富水性貧乏。
基巖裂隙水:主要賦存于層狀類(包括碎屑巖和變質(zhì)巖)及塊狀巖類(包括侵入巖和火成巖)各種成因的裂隙中,多為潛水,富水性因地而異,補(bǔ)給來(lái)源多為大氣降水。
圖3 三明市三元區(qū)莘口鎮(zhèn)沙陽(yáng)村006鄉(xiāng)道滑坡區(qū)剖面圖
圖4 牽引式滑坡示意圖
(1)發(fā)育特征。滑波點(diǎn)處為一滑坡體,滑坡體堆積于坡腳,部分清理,滑坡體長(zhǎng)22m,寬50m,高12.50m,厚3.50m,土方量約3500m3,滑體后緣高差6m?;曼c(diǎn)所在邊坡高26m,自然坡度42°?;麦w上方山體坡面調(diào)查未見(jiàn)滑坡裂縫,坡面植被主要為原始生態(tài)林。坡腳為公路,影響對(duì)象主要為坡腳公路上的行人和車輛。為小型淺層土質(zhì)滑坡,見(jiàn)圖3。
從引起滑動(dòng)的力學(xué)性質(zhì)來(lái)看,該滑坡屬牽引式滑坡(如圖4)。
(2)時(shí)間分布規(guī)律。近年來(lái),一方面,由于人類工程活動(dòng)的影響,該段公路已經(jīng)陸陸續(xù)續(xù)發(fā)生過(guò)多次滑坡,山坡體上的破壞跡象明顯加劇,滑坡由蠕變階段進(jìn)入滑動(dòng)階段。調(diào)查區(qū)內(nèi)發(fā)生的1處滑坡與公路開(kāi)挖密切相關(guān);另一方面,調(diào)查區(qū)內(nèi)發(fā)生的4處滑坡是在持續(xù)的強(qiáng)降雨期間發(fā)生的,滑坡次數(shù)與同期的月平均降雨量有正相關(guān)的關(guān)系 (如圖5),可見(jiàn)集中的強(qiáng)降雨是該調(diào)查區(qū)滑坡地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的主要誘導(dǎo)因素。
根據(jù)滑坡所處的地質(zhì)條件、特征,滑坡區(qū)的地形地貌、地層巖性、山坡體的結(jié)構(gòu)和氣象、水文等條件對(duì)滑坡的穩(wěn)定性均有不同程度的影響,分析如下:
(1)地形地貌?;聟^(qū)地形為斜坡,前緣為公路邊坡,修路人工開(kāi)挖坡腳,形成臨空面,不利于山坡體的穩(wěn)定。
圖5 滑坡數(shù)量與月平均降雨量關(guān)系圖
(2)地層巖性?;碌幕w物質(zhì)為坡體表層巖土體,類型主要為殘坡積礫質(zhì)黏土,土體較松散,滲透性較好。
(3)地下水?;碌叵滤饕源髿饨邓疄檠a(bǔ)給來(lái)源,邊坡巖土體經(jīng)降雨入滲,孔隙水壓力和動(dòng)水壓力上升,坡體自重增加,達(dá)到臨界點(diǎn),原有的應(yīng)力平衡狀態(tài)受到破壞,降水是影響該路段滑坡的主要誘發(fā)因素。
(4)人類工程活動(dòng)。坡腳因006鄉(xiāng)道公路建設(shè),開(kāi)挖山坡,形成的人工開(kāi)挖邊坡,造成山坡體前緣的臨空面加大、坡體松動(dòng),導(dǎo)致進(jìn)一步惡化坡體的穩(wěn)定性,坡體發(fā)生滑動(dòng)。
綜上所述,由于滑坡體物質(zhì)主要為殘坡積礫質(zhì)黏土,坡體物質(zhì)膠結(jié)較差,節(jié)理發(fā)育,由于降雨入滲,進(jìn)入坡體內(nèi)的水會(huì)進(jìn)入導(dǎo)水?dāng)鄬?,使土體抗剪參數(shù)降低,加上公路山坡前緣挖腳等人類活動(dòng)因素的綜合作用,沿逆斷層位置的坡體先發(fā)生了變形滑動(dòng),牽引兩側(cè)坡積土偏向逆斷層滑移。邊坡表層土體沿巖土結(jié)合面發(fā)生向下滑動(dòng),最終形成滑坡地質(zhì)災(zāi)害?;驴傮w表現(xiàn)為逆斷層的前滑坡后緣坡度為64°,高差4~6m,存在臨空面;坡體上部為坡殘積礫質(zhì)黏土,土體較松散,雨天發(fā)生滑塌地質(zhì)災(zāi)害的可能性較大,邊坡穩(wěn)定性差。
目前該滑坡為淺層滑動(dòng),其發(fā)展趨勢(shì)為順層滑動(dòng),從公路坡腳剪出。直接威脅坡前公路行人車輛的安全,考慮到該滑坡的發(fā)展趨勢(shì),建議對(duì)該滑坡進(jìn)行綜合治理。
(1)危險(xiǎn)區(qū)范圍劃設(shè)。該滑坡體威脅莘口鎮(zhèn)沙陽(yáng)村村民的行人和車輛的安全通行,應(yīng)在坡體下方006鄉(xiāng)道滑坡區(qū)段劃設(shè)危險(xiǎn)警戒區(qū)域。在開(kāi)展治理前,應(yīng)安排專人值班值守,及時(shí)預(yù)警預(yù)報(bào),提醒來(lái)往車輛和下方居住群眾。同時(shí)汛期應(yīng)注意加密監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)異常,及時(shí)組織人員轉(zhuǎn)移避讓,必要時(shí)可臨時(shí)中斷交通。嚴(yán)禁在滑坡體上及其周邊從事生產(chǎn)勞動(dòng)等活動(dòng)。
(2)設(shè)置排水溝及坡面治理。由于滑坡體節(jié)理發(fā)育,巖層為順層,對(duì)邊坡的穩(wěn)定性不利,目前應(yīng)設(shè)置環(huán)形截水溝,防止地表水流入坡體內(nèi),尤其是現(xiàn)存在的裂隙。在邊坡腳與山坡原始地形交接處設(shè)置排水溝,將水引入兩側(cè)自然山溝,及時(shí)排除雨季時(shí)的地表水。應(yīng)急削坡卸載,加強(qiáng)坡面防護(hù)措施。
(3)監(jiān)測(cè)。對(duì)滑坡點(diǎn)邊坡地表變形形跡開(kāi)展簡(jiǎn)易監(jiān)測(cè),包括滑坡區(qū)內(nèi)出現(xiàn)的各種微細(xì)變化,用以判斷坡面裂縫等地表變形形跡的擴(kuò)張及位移動(dòng)態(tài)。巡查追蹤該路段邊坡有無(wú)裂縫擴(kuò)張及坡體變形形跡。
(1)莘口鎮(zhèn)公路邊坡滑坡屬于牽引式滑坡,道路修建的人工開(kāi)挖坡腳以及持續(xù)的強(qiáng)降雨是主要的誘發(fā)因素。
(2)目前該滑坡的變形現(xiàn)象和規(guī)模明顯,已經(jīng)產(chǎn)生了滑動(dòng),在降水以及自身坡體不穩(wěn)定等作用下可能發(fā)生深層滑動(dòng),具有較大的危害性。
(3)為確保坡體的穩(wěn)定,應(yīng)采取危險(xiǎn)區(qū)劃設(shè)、地表和地下排水、邊坡治理和監(jiān)測(cè)等措施進(jìn)行綜合防治。