周洪嬋

廣東省地質(zhì)局第四地質(zhì)大隊(duì) 廣東 湛江 524000

1 引言

廣東省信宜市新寶鎮(zhèn)橫源小學(xué)依山而建，在校師生約170人，教學(xué)樓及教師宿舍房屋面積約2000m2。建校時(shí)，對(duì)山腳進(jìn)行了削坡形成了高約10m的陡坡。之后，此處曾多次發(fā)生小型崩塌，但沒(méi)有引起重視，2015年10月15日，橫源小學(xué)教學(xué)樓東側(cè)山坡發(fā)生滑坡，滑坡體積約1200m3，屬于小型滑坡。之后，每逢雨季時(shí)常發(fā)生小崩塌。每年到汛期，不得不投入大量人力物力進(jìn)行監(jiān)測(cè)防范工作，甚至學(xué)校停課，嚴(yán)重影響學(xué)校的正常教學(xué)工作和學(xué)生學(xué)習(xí)生活。

2 滑坡區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件

2.1 地形地貌

廣東省信宜市橫源小學(xué)周邊區(qū)域?yàn)榍鹆甑孛病Ｆ浔澈笊襟w最大高程343m，坡腳高程258m，坡度約20°。地勢(shì)總體東高西低。原山體坡度較平緩，植被較茂盛，主要有灌木叢、桉樹、松樹等。部分山坡修整成階梯狀并種植果樹、木薯、花生等農(nóng)作物。

距坡腳擋墻1.6~4.5m，由南至北分別分布橫源小學(xué)宿舍樓、橫源小學(xué)教學(xué)樓、村中祠堂等建筑面積共約2000m2等。

2.2 氣象水文條件

該處屬于北回歸線以南的低緯度地區(qū)，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，日照時(shí)間長(zhǎng)，氣候特征表現(xiàn)為風(fēng)害多，雷暴頻、雨量集中，旱季長(zhǎng)，夏季長(zhǎng)冬季短，溫和潮濕，偶有霜凍。年平均氣溫16.5～22.3℃，年平均氣溫35.3°，極端最高氣溫37.4℃，極端最低氣溫0.5℃；雨量充沛，多年平均降水量1477～1724mm，4～9月為雨季，占年降雨量的86%；10月至次年3月為旱季，降雨量占全年的14%。秋夏間雷暴雨較多，最大日降雨量為520mm（2010年9月21日），最大時(shí)暴雨量為93mm。暴雨集中期5～7月。年平均相對(duì)濕度78%；年平均蒸發(fā)量1176mm；全年多東北偏北風(fēng)，年平均風(fēng)速為2.1m/s。夏、秋季屬于臺(tái)風(fēng)季節(jié)，每年6～9月常受臺(tái)風(fēng)襲擊，三十年一遇最大風(fēng)速為24.4m/s，臺(tái)風(fēng)常夾暴雨。由于區(qū)內(nèi)山坡較陡，山體坡殘積土較厚，降雨尤其是強(qiáng)暴雨是誘發(fā)山體滑坡、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的主要因素。山體沒(méi)有河流、水庫(kù)、水塘等地表水系。

2.3 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造

在區(qū)域上地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)位于新華夏系吳川—四會(huì)斷褶帶與貴子弧形構(gòu)造交接地帶南緣，以新華夏系構(gòu)造體系為主。經(jīng)調(diào)查區(qū)內(nèi)未見(jiàn)斷裂構(gòu)造形跡。綜合區(qū)域地質(zhì)資料判定區(qū)域斷裂活動(dòng)不是本滑坡發(fā)生誘發(fā)因素。地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單。

2.4 地層巖性及其工程性質(zhì)

2.4.1 地層巖性

經(jīng)資料收集及鉆探資料，邊坡由坡積土、花崗巖殘積土及強(qiáng)風(fēng)化花崗巖組成，按土層的結(jié)構(gòu)、工程性質(zhì)及埋藏分布條件等自上而下劃分為第四系坡積層粉質(zhì)黏土（Qdl）、殘積層砂質(zhì)黏性土（Qel）、加里東中期花崗巖（第一階段）強(qiáng)風(fēng)化花崗巖（γ31）等共3個(gè)層組。

第四系坡積層（Qdl）

①層粉質(zhì)黏土：黃色、灰黃色、紅褐色，可塑，以黏粉粒為主組成，含較多砂粒，頂部局部含有植物根系，遇水易軟化。該層主要分布于邊坡表層，厚度較小，揭露厚度0.5－5.3m。

主要物理力學(xué)指標(biāo)平均如下：含水量W=25.7%，天然密度 =1.54g/cm3，液性指數(shù)IL=-0.23，孔隙比e=1.203，壓縮系數(shù)a1-2=1.12MPa-1，壓縮模量ES=1.99MPa，黏聚力Cq=20KPa，內(nèi)摩擦角 =21.1°。

根據(jù)土工試驗(yàn)、原位測(cè)試結(jié)果及有關(guān)規(guī)范，結(jié)合本地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，建議土層承載力特征值fak=140KPa。

第四系殘積層（Qel）

②層砂質(zhì)黏性土：黃色、黃白色、黃紅色，可塑，以黏粉粒為主組成，含大量砂粒，局部夾大量石英礫，遇水易軟化。該層為邊坡主要分布在邊坡中上部，厚度較大，揭露厚度2.7－12.2m。為花崗巖殘積土。

主要物理力學(xué)指標(biāo)平均如下：含水量W=17.1%，天然密度 =1.47g/cm3，液性指數(shù)IL=-0.5，孔隙比e=1.146，壓縮系數(shù)a1-2=0.89MPa-1，壓縮模量ES=2.63MPa，黏聚力Cq=17KPa，內(nèi)摩擦角 =27.3°。

根據(jù)土工試驗(yàn)、原位測(cè)試結(jié)果及有關(guān)規(guī)范，結(jié)合本地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，建議地基承載力特征值采用180KPa。

加里東中期花崗巖（第一階段）( γ31)

③層強(qiáng)風(fēng)化花崗巖：灰黃色、灰色，原巖結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重，巖芯多呈半巖半土狀，含大量砂粒，風(fēng)化不均勻，局部夾中風(fēng)化碎石塊，巖體極破碎。該層主要分布于邊坡底部，厚度大。同時(shí)邊坡露頭揭露，邊坡北端該層多呈半巖半土狀，而邊坡南端約20m，多呈碎塊狀，節(jié)理裂隙極發(fā)育，巖石極其破碎。

主要物理力學(xué)指標(biāo)平均如下：含水量W=22.6%，天然密度 =1.49g/cm3，液性指數(shù)IL=-0.3，孔隙比e=1.214，壓縮系數(shù)a1-2=1.16MPa-1，壓縮模量ES=1.94MPa，黏聚力Cq=11.1kPa，內(nèi)摩擦角 =25.4°。

根據(jù)土工試驗(yàn)、原位測(cè)試結(jié)果及有關(guān)規(guī)范，結(jié)合本地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，建議地基承載力特征值采用400kPa。

2.4.2 地層工程性質(zhì)

①層粉質(zhì)黏土為坡積形成，含較多砂粒，厚度較小，主要分布于邊坡表層

②層砂質(zhì)黏性土為花崗巖殘積土，含大量砂粒，主要分布于邊坡中上部。自然條件下，土層抗剪強(qiáng)度較高，工程性質(zhì)較好；若遇水浸泡，土體易軟化崩解。

③層強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，主要分布于邊坡下部，工程性質(zhì)較好，但節(jié)理裂隙極發(fā)育，風(fēng)化不均勻，夾較多中風(fēng)化石塊，軟硬相雜，邊坡較陡時(shí)易發(fā)生滑坡等。

降雨時(shí)，雨水滲入土體，土體自重應(yīng)力增大，土體抗剪強(qiáng)度大幅度降低，又易被遇水沖刷，工程性質(zhì)變差，邊坡穩(wěn)定性降低，可能引發(fā)滑坡地質(zhì)災(zāi)害?？傮w上認(rèn)為滑坡區(qū)工程地質(zhì)條件差[1]。

2.5 水文地質(zhì)條件

邊坡主要由殘坡積土及強(qiáng)風(fēng)化花崗巖組成，上部殘坡積土均為弱透水地層，富水性弱。下部強(qiáng)風(fēng)化花崗巖為弱－中等透水性。調(diào)查期間，坡面、坡腳均未見(jiàn)泉水、滲水情況。

地下水主要是松散巖類孔隙潛水和基巖裂隙半承壓水。地下水補(bǔ)給主要為大氣降雨。雨水部分以地表徑流形式自然排出勘查區(qū)，部分滲入地下形成包氣帶水。包氣帶水主要以下降泉形式排出，部分以蒸發(fā)形式排泄。地下水位變化主要與區(qū)內(nèi)降雨密切相關(guān)，具有季節(jié)性和時(shí)段性變化，變化幅度較大。一般情況下，地下水埋深較大，對(duì)邊坡影響小。勘查區(qū)水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。

2.6 人類工程活動(dòng)

人類工作活動(dòng)主要是削坡建房和開荒種植。削坡建房，改變了原地形地貌特征，形成高陡邊坡，坡腳卸荷，破壞了原山體平衡，而且坡面大部分裸露且無(wú)防護(hù)措施，在雨水沖刷及濕潤(rùn)下，很容易發(fā)生滑坡；開荒種植，將坡面開挖成階梯狀，每級(jí)高約1.5m，平臺(tái)寬2～5m。導(dǎo)致坡面排水不暢，平臺(tái)積水滲入邊坡地層引發(fā)坡面巖土層變形滑動(dòng)?？梢?jiàn)人類工程活動(dòng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響較大。

3 滑坡變形特征

3.1 滑坡范圍確定

以滑坡后緣、側(cè)緣為邊界，剪切出口位于人工邊坡處。

3.2 滑坡特征

1、滑坡微地貌

滑坡區(qū)范圍總體按坡度劃分三級(jí)坡段，如圖1、圖2所示。第一級(jí)坡段（人工邊坡）高約8～10m邊坡（坡頂高程268～270.5m，坡底高程260～261m），坡度60～75°，是削坡建房形成，坡面沒(méi)有支護(hù)；第二級(jí)坡段位于一級(jí)坡段之上，是滑動(dòng)面，坡高約20m，坡度約30°，仍有部分滑坡堆積物；第三級(jí)坡段是滑坡后緣壁，高約8m，坡度55°。

滑坡發(fā)生位置標(biāo)高270.5～298.3m，橫向?qū)?4.7～22.3m，軸向長(zhǎng)約40.3m，滑坡滑動(dòng)面呈弧形狀，滑面最大深度約3.5m，坡度24～28°。

2、滑坡基本特征

滑坡后緣高程約298m，后緣壁高約8m，坡度約55°，呈椅背狀。側(cè)緣呈直線狀，側(cè)緣壁高0～5m。前緣剪出口位于人工邊坡處，高程270.5m，滑面線近直線，坡度24～28°。滑移面總體呈弧形狀，滑面切割了①粉質(zhì)黏性土層（坡積層）和②砂質(zhì)黏性土（花崗巖殘積土），最大深度約3.5m。滑床巖性為砂質(zhì)黏性土、硬塑狀，是花崗巖風(fēng)化殘積土。

滑坡體自東向西運(yùn)動(dòng)，剪切移動(dòng)為主，總體運(yùn)動(dòng)距離約9m?；麦w積約1200m3，屬于小型滑坡。大部分滑坡物堆積于坡腳，少部分堆積于邊坡標(biāo)高270.5～289m范圍。滑坡堆積物由砂質(zhì)黏性土、粉質(zhì)黏土組成。坡腳處的堆積物已被清理外運(yùn)。堆積于人工邊坡之上的堆積物(標(biāo)高270.5～289m范圍)沒(méi)有被清理，堆積物上已長(zhǎng)滿草。

滑坡發(fā)生在花崗巖殘坡積層內(nèi)，滑坡體厚度最大約3.5m，滑面總體上呈弧形，以剪切運(yùn)動(dòng)為主，因此，本滑坡類型屬于淺層殘坡積層滑坡。

3.3 滑坡物質(zhì)組成

如圖2所示，第一級(jí)坡段由②層砂質(zhì)黏性土及③層強(qiáng)風(fēng)化花崗巖組成；第二級(jí)坡段主要由②層砂質(zhì)黏性土組成，坡面堆積松散砂質(zhì)黏性土，為滑坡堆積物；第三級(jí)坡主要由①層粉質(zhì)黏土、②層砂質(zhì)黏性土組成。

4 滑坡成因分析

4.1 地形地貌

發(fā)生滑坡的山體高差有85m，坡度約20°，匯水面積約0.2km2，可為滑坡提供較大勢(shì)能。

村民在高差265～300m處，開荒種植，形成了一個(gè)個(gè)陡坎臺(tái)階形耕地，且在耕地內(nèi)側(cè)挖土溝。雨季期間，雨水集聚在土溝，便于滲入地層。

滑坡前緣，因削坡建校建房形成了高陡邊坡，坡度60-75°；在滑床位置，山體坡度約30°；滑坡后緣壁呈，坡度55°。如此形成了下陡中緩上陡的，上部呈環(huán)形的微地形地貌。這種地形地貌非常有利于滑坡的形成[3][4]。

4.2 地層巖性

該處地層主要以砂質(zhì)黏性土與強(qiáng)風(fēng)化花崗巖為主。強(qiáng)風(fēng)化花崗巖呈半巖半土狀，其物理性質(zhì)與砂質(zhì)黏性土相似：黏性差，雨水易崩解軟化。如此，為滑坡提供了豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)。例如，滑坡后緣在雨季時(shí)常發(fā)生小崩塌，崩塌物堆積在滑床位置，與日俱增，極易發(fā)生二次滑坡或坡面泥石流。

4.3 降雨

大氣降雨是誘發(fā)崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害的主要自然因素[2]。尤其是久旱之后的連續(xù)大暴雨或臺(tái)風(fēng)天氣，在較短時(shí)間內(nèi)迅速增加致災(zāi)體自重，降低致災(zāi)體的粘聚力和抗剪能力，減少致災(zāi)體與災(zāi)源體之間的摩擦力，打破原有平衡，從而導(dǎo)致滑坡發(fā)生。

4.4 人類工程活動(dòng)

人類工程活動(dòng)主要體現(xiàn)在改變?cè)械匦蔚孛玻缦髌陆ǚ?、開墾種植等，破壞了原山體平衡。

總而言之，特殊的地形地貌、地層巖性是發(fā)生滑坡的內(nèi)因，降雨是誘因，人類工程活動(dòng)是滑坡發(fā)生主要外因。各種因素綜合影響下，才導(dǎo)致了此處滑坡的發(fā)生。

5 工程治理

1、邊坡工程安全等級(jí)：邊坡按土質(zhì)邊坡，治理范圍相對(duì)高差約39m，崩塌可能造成人員傷亡或財(cái)產(chǎn)損失嚴(yán)重，按《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，邊坡工程安全等級(jí)為一級(jí)。

2、邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)：按《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》，永久邊坡一般情況穩(wěn)定安全系數(shù)取1.30。

3、巖土參數(shù)詳見(jiàn)下表

表1 天然狀態(tài)下邊坡巖土層參數(shù)建議值表

4、治理方案

依據(jù)消除地質(zhì)災(zāi)害隱患，安全經(jīng)濟(jì)，少占土地、美化環(huán)境的原則。綜合考慮工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、氣象、土地利用、生態(tài)環(huán)境及施工條件等因素的作用，根據(jù)地形滑坡特征，分區(qū)治理：

第一級(jí)坡段，滑坡剪切出口位置，采用擋墻+格構(gòu)+錨桿鞏固坡面；第二級(jí)坡段，滑坡主體位置，采用格構(gòu)梁+錨索，防止滑坡再次滑動(dòng)；第二級(jí)坡段，滑坡后緣壁位置，采用格構(gòu)梁+錨索加固，防止后緣崩塌。同時(shí)，需完善排水系統(tǒng)，截水溝、排水溝需排水暢通無(wú)阻。此外，此次為小學(xué)附近，恢復(fù)綠化應(yīng)采用草灌花卉結(jié)合，達(dá)到美化環(huán)境的要求。

6 結(jié)論與建議

1、滑坡屬于淺層殘坡積層滑坡，具有較明顯的滑坡特征：前緣位于山腳人工邊坡處；滑床呈直線，坡度24～28°；后緣陡峭；側(cè)緣明顯。

2、滑坡影響因素：地形地貌、地層巖性是內(nèi)因，降雨與人類工程活動(dòng)是外因。其中，降雨也是誘因。

3、治理方案根據(jù)地形地貌、滑坡特征分區(qū)治理：前緣采用擋墻+格構(gòu)+錨桿加固，滑坡主體位置采用格構(gòu)+錨索，滑坡后緣采用格構(gòu)+錨索。