广东省信宜市梅岗公园浅层崩塌形成机理分析

2018-02-21周洪婵

西部探矿工程 2018年6期

关键词：信宜市坡面风化

周洪婵

（广东省地质局第四地质大队，广东湛江524000）

1 概述

梅岗公园位于广东省信宜市城区内，为信宜市人民的主要消遣娱乐的主要地方。梅岗公园原为丘陵，山脚多处削坡建房，山上也经开发形成了公园。因此造成了梅岗公园东、西、北三面不稳定边坡环绕。

2 灾害历史

（1）2015年4～8月期间对梅岗公园先后进行了3次调查，调查期间，勘查区植被覆盖率高，植被茂盛，偶见2处微型崩塌。曾有人断言，该处发生大规模的崩塌或滑坡的可能性小。

（2）2016年5月20日，暴雨过后，梅岗公园发生了大规模崩塌。崩塌边坡总长度约900m，总土方量约10000m3，按《广东省地质灾害危险性评估实施细则》划分标准，属于大型崩塌[1]。滑坡造成1栋房屋外墙被冲垮、城市交通干道封闭近20d。部分斜坡顶部产生裂缝，直接威胁周边学校、城市交通及河流等建（构）筑屋。

3 地质背景

3.1 气象水文

信宜市属于南亚热带季风气候，同时又具备复杂多变的山区气候特点，夏热冬凉，四季分明。境内气候温和，雨量充沛，年平均降雨量1816.2mm，但时空分布不均，雨热同季，干湿季明显，冬春旱夏秋涝。年均气温22.6℃。年均日照1757.4h。年平均气温22.3℃，7月平均气温28.1℃，极端最高气温37.4℃（1977年6月8日）；1月平均气温14.4℃，极端最低气温0.5℃（1975年12月2日）；4～9月为雨季，占年降雨量的86%；秋夏间雷暴雨较多。年平均相对湿度78%；年平均蒸发量1176mm；全年有雾日数5.1d。夏季受台风袭击。根据信宜市政府信息，2016年5月19日晚至20日15时，信宜市区最大小时降雨量为133mm，累计降雨量达到463mm，均为1954年有气象记录以来最大降雨记录。

区内有一河流，由北东向南西流动。在公园段河床宽度43～76m。其流量受降雨影响大，雨季期间，流量大，旱季期间，流量少。河距梅岗公园北侧边坡约15m，河岸已修建砌石挡墙，对边坡影响较小。

3.2 地形地貌

梅岗公园为丘陵地貌，植被茂盛，呈北西—南东走向，最高点高程142.2m，一般为137m，坡底高程80m，相对高差57m，坡度40°～60°。山脚多处削坡建房，山上已经开发形成了公园。因此造成了梅岗公园东、西、北三面不稳定边坡环绕。

东侧边坡坡脚附近为居民房，西侧边坡坡脚附近为学校，北侧边坡坡脚为城市交通要道。

3.3 地质构造

根据区域资料和本次调查资料及人工边坡揭露，没有发现断裂构造。

3.4 地层工程性质

根据钻孔资料及调查资料，自上而下分布为：①第四系坡残积层粘性土、②全风化片麻状花岗岩、③强风化片麻状花岗岩及④中风化片麻花岗岩。其特征描述如下：

①粘性土（Q4dl+el）：浅红色为主，硬塑，粘聚力较差，遇水易软化崩解，易被冲刷，分布于边坡坡顶及坡面，厚度变化大，钻孔揭露厚度1.2～3.8m。为片麻状花岗岩坡残积层。

②全风化片麻状花岗岩：红、褐黄色为主，原岩结构基本破坏，岩芯呈坚硬土状，粘聚力差，遇水易软化崩解，局部风化程度不均，混有强风化岩块。分布于边坡坡顶及坡面，厚度变化大，钻孔揭露层厚3.6～9.0m。

③强风化片麻状花岗岩：浅灰白色、浅红色等，均匀性较差，总体上上部呈半岩半土状，下部呈碎块状，岩质较软，岩芯极破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级。片理产状有：280°∠42°、305°∠81°、270°∠47°。边坡上局部出露。

④中风化片麻状花岗岩：灰色，块状构造，岩石裂隙较发育，呈块状或短柱状，RQD=12%～20%。片理产状有：320°∠81°、48°∠34°、73°∠83°。岩体基本质量等级为Ⅳ级。坡脚局部出露。

3.5 水文地质条件

区内地下水按其赋存特征可分为松散岩类孔隙水和基岩裂隙水2类。

松散岩类孔隙水的含水层是残坡积粘土层、全风化片麻状花岗岩。岩土层透水性较弱，但局部地段岩土层裂缝发育。一般情况下，没有泉水渗出，雨后局部有泉水渗出。大气降雨是地下水主要补给来源。地下水主要以潜流形式向河谷排泄或区外排泄，小部分以蒸发和植物蒸腾形式排泄。

基岩裂隙水主要赋存于强风化、中风化片麻状花岗岩中。基岩裂隙发育，本次调查，边坡没有发现泉点，岩土层含水率较低。地下水位埋深较大。

3.6 人类工程活动

人类工程活动主要体现在削坡建房修路，形成了高陡人工边坡。对边坡的稳定性影响大。

4 崩塌基本特征

梅岗公园西侧，边坡总长79.5m，坡底高程113m，坡顶高程118～126m，坡高5～13m，坡度约72°，坡形为线状。崩塌体堆积于坡脚处，滑移式崩塌，运动形式以坠落为主，滑移面坡度70°～85°，滑移面岩土裂隙发育，没有植被覆盖。

梅岗公园东侧，总长458m，坡高20～30m，坡度约40°～52°，坡形折线状。滑面深0.5～2.0m，坡面植被全部滑落，堆积体掩埋了园区内道路，堆积体松散；崩塌物冲入坡脚的民房，导致门窗损坏，一层楼房间堆积土高达2m。若发生降雨，堆积体会向泥石流转化，引起泥石流。属于滑移式崩塌。

梅岗公园北侧，边坡总长约207m，坡高24.9～26.9m，坡度约55°，坡向44°，坡形为线状。滑面深0.5～1.5m。崩塌物沿坡面运动，堆积于坡面上，厚0.5～1m。崩塌起始运动方式为滑移式，滑面呈微弧形状。崩塌物堆积于坡面上，自身稳定性差，在自重力作用下可能下滑，在雨水作用下可能下滑，易形成泥石流。边坡后缘有一条裂缝，距坡顶边缘0.5～4m，长约41m，走向北西-南东。边坡裂缝变形导致水泥地面开裂，张开宽度1～2cm；浆砌毛石挡墙开裂，墙面一条连续裂缝宽1～3cm；楼面板发生断裂。根据裂缝处的混凝土断口、挡墙断口呈锯齿状判定裂缝属于拉张裂缝。现房屋已被拆除。

5 崩塌形成条件及发生机理分析

5.1 形成条件

（1）地形地貌：工程建设形成高陡边坡，而且坡面凹凸不平，为崩塌、滑坡的发生创造了有利的空间条件。

（2）地层岩性：边坡地层由残坡积砂质粘性土、全风化片麻状花岗岩、强风化片麻状花岗岩及中风化片麻状花岗岩组成。砂质粘性土、全风化片麻花岗岩受降雨入渗后，土层抗剪强度降低。这种岩土体是崩塌、滑坡的物质基础。

（3）分离面：由于风化不均匀，形成风化面，即为崩塌的分离面。风化面与坡面相近，为外倾结构面，不利于边坡稳定性[2]。分离面的存在为坡体提供了临空面。

（4）水：边坡没有发现泉点，岩土层含水率较低。地下水位埋深较大，对边坡稳定性影响小。信宜市属于南亚热带季风气候，同时又具备复杂多变的山区气候特点，雨量充沛且降雨集中。降雨量大并集中，雨水下渗，不但降低土体及结构面的抗剪强度，还提高了岩土体重量，产生动水压力等，是导致崩塌、滑坡活动的诱发因素。

（5）人类活动：主要表现为人工削坡，形成坡度较大陡坡；坡顶建设多层建构筑物；坡面种植桉树等乔木，乔木根浅，在大风作用下，导致树周围岩土松软，在风雨作用下导致大树倾倒，使得边坡稳定性更差。

5.2 形成机理

滑移式崩塌是指斜坡的岩土存在软弱面而且其倾向与坡面相近或相同，在重力作用下软弱面上覆的不稳定岩体具有向临空面滑移的趋势[3]。

边坡多为高陡边坡，一般高度都在10m以上，一般坡度都在40°以上，坡体自身稳定性较差。残坡积层与强风化、中风化层之间存在风化面，风化面倾向与边坡倾向相近。在降雨时，植被覆盖率高，虽然对边坡表面起到较好的防冲刷作用，但是同时容易增加雨水渗入土层的量。雨水渗入残坡积层的砂质粘性土，土体自重增加，土层内摩擦角和粘聚力均有所降低。如此坡体的滑动力增大，抗滑阻力减小。当抗滑阻力小于滑动力时，边坡就失去稳定，坡体就会产生突然的崩塌。

综上所述，边坡不稳定变形受地形地貌、岩土结构和岩性组成等因素控制；而人类不合理活动、降雨等起到重要的诱发作用。