广东南部地区地质灾害发育特征分析

2018-03-27廖坤炎

西部探矿工程 2018年3期

廖坤炎

（广东省地质局第一地质大队，广东珠海519000）

1 概述

随着社会经济的发展，人类工程活动日趋强烈，崩塌、滑坡等地质灾害呈加剧趋势，并形成了大量不稳定斜坡，严重危害人民群众生命财产安全和社会经济可持续发展。本文对某市进行了地质灾害详细调查，基本摸清了全市地质灾害发育情况，为今后划分地质灾害易发区，建立群策群防体系等地质灾害防治工作提供了基础数据。

2 地质灾害类型

该市地处珠江下游，地形以平原为主，五桂山、竹嵩岭等山脉突屹于市中南部，地势中部高亢，四周平坦。地形地貌和地质环境条件决定了该市的地质灾害类型以崩塌、滑坡和地面沉降及不稳定斜坡为主。不稳定斜坡主要由工民建活动开挖形成的人工边坡，其灾点数量最多。平原地区淤泥类软土发育，厚度一般较大，属欠固结土，主要发育地面沉降。

野外实地调查发现崩塌、滑坡和地面沉降地质灾害点共139处，不稳定斜坡252处。其中，崩塌60处、滑坡69处、地面沉降10处。

3 地质灾害发育特征

受自然和人为的综合影响，该市境内的崩塌、滑坡等地质灾害发生，受降雨和地质环境条件的制约，区内地质灾害种类较简单，规模一般小-中等，但危害性较大，同时具备突发性明显的特征。此次调查地质灾害（隐患）点391处，主要为不稳定斜坡，其次为崩塌、滑坡。按规模统计，特大型的基本上没有，大型的24处，占6.12%，其中，崩塌5处、滑坡5处、不稳定斜坡14处；中型的191处，占48.72%，其中，崩塌31处、滑坡28处、不稳定斜坡130处、地面沉降2处；小型的186处，占47.70%，其中，崩塌24处、滑坡36处、不稳定斜坡118处、地面沉降8处（表1）。按灾情险情统计，特大型的没有，大型的1处，占0.51%，为滑坡；中型的181处，占46.17%，其中，崩塌34处、滑坡37处、不稳定斜坡108处、地面沉降2处；小型的209处，占53.57%，其中崩塌26处、滑坡31处、地面沉降8处、不稳定斜坡144处（表2）。

表1 地质灾害规模统计表

4 崩塌

本次调查发现的崩塌有60处，按规模划分，大型的有5处、中型的31处、小型的有24处，基本上为中小型。按成因类型划分，土质的有22处、岩质的有27处、土岩复合的11处。按产生崩塌的坡型划分，凸型的40处，占崩塌总数的66.67%，凹型的7处，占11.67%，直线型的11处，占18.33%，阶梯型的2处，占3.33%。坡度一般75°～90°，其次为60°～74°的斜坡（表3）。

表2 地质灾害险情等级统计表

表3 崩塌原始坡度统计表

4.1 土质崩塌

多发生于坡度大于60°的人工边坡高临空面，为降雨等自然因素诱发产生，具有突发性强、危害性较大的特点。通常发生于持续强降雨之后，其发育过程隐蔽而缓慢，容易使人麻痹大意。一般破坏模式为错断式，在重力卸荷营力作用下，沿强弱透水层界面发生顺坡而下的崩滑，此类崩塌发生时具有较大的势能，翻滚撞击，破坏力较大，影响面较广。

4.2 岩质崩塌

多发生于坡度大于70°的人工边坡临空面，为降雨等自然因素诱发产生。一种是，边坡岩体节理裂隙通常较发育，块体和楔形体结构较发育，加上前期人工开挖采取的爆破手段致使坡面岩石破碎程度较严重，雨水容易从裂隙进入产生较大的动水压力和静水压力；另一种是，岩体差异性风化较严重，有“球状”风化形成的孤石危岩体，人工削坡后孤石裸露，孤石的软弱基座极易被雨水冲刷和掏蚀。这2种边坡岩体破坏模式通常为倾倒式（滚落、坠落、掉块）崩塌，楔形体或孤石危岩体在强降雨后动水压力和静水压力增大而失去原有平衡而倾倒。此类崩塌突发性极强，难以预防，危害性大；通常发生于边坡的中上部，坠落的高度较大，重力势能较大，滚落的距离较远，因此较小块径的岩石亦能造成较大的危害，且岩石坠落过程中受坡面条件制约，易发生弹跳，致使滚落路径难以预测。且此类崩塌是该市较为普遍的崩塌，多见于陡崖式人工边坡。

4.3 土岩复合崩塌

多发生于坡度大于60°的人工边坡，为降雨等自然因素诱发产生。边坡岩体风化程度强烈，岩石呈碎块状或散体状，土体透水性较好，饱水后强度迅速降低，破坏模式通常为拉裂式崩塌。此类崩塌发生速度快，破坏力大，影响面广。

5 滑坡

本次调查共发现滑坡69处，按规模划分，大型5处、中型28处、小型36处；按成因岩土类型划分，土质滑坡48处、岩质滑坡5处、土岩复合滑坡16处；按发生滑坡的原始坡型划分，凸型坡的有39处，占滑坡总数的56.52%，凹型坡的有11处，占15.94%，直线型的有17处，占24.64%，阶梯型的2处，占2.9%。

滑坡多发生于人工边坡，后缘拉裂缝一般不发育，基本上均已发生下错或滑塌，大部分滑体已滑落至坡脚，后缘滑坡壁明显，滑床形态一般为直线型和圆弧型。滑坡的成灾规模一般较小，危害性一般较大，多危及坡脚的人民生命及财产安全，如居民、住房、行人、车辆等。

按滑坡物质组成结构分析，滑坡以土质为主，一般厚度较薄，多小于5m，一般上部厚下部薄。滑移结构面一般较为单一，多为组合接触面，如松散覆盖层与下伏基岩接触面、强风化与弱风化接触带、强透水层与相对弱透水层接触带等。滑动面普遍与坡面一致，滑动面的产出一般位于坡面。

按成因及诱发因素分析，区内滑坡均为自然因素诱发，由于区内降雨集中，是直接诱发的自然因素。

6 不稳定斜坡

不稳定斜坡是指目前正处于或将来可能处于变形阶段，进一步发展可能形成崩塌或滑坡的斜坡，是一种潜在的地质灾害。不稳定斜坡既有自然斜坡，也有人工边坡；既有岩质边坡，也有土质边坡，以及土岩复合边坡。区内不稳定斜坡土质的152处，占不稳定斜坡总数的57.5%；岩质的66处，占29.0%，土岩复合的34处，占13.5%。

本次调查的不稳定斜坡具有坡度跨度大、坡型以凸型和直线型为主，潜在危害严重、以及诱发因素清楚、宏观前兆相对明显、可预防性较强的基本特征。

6.1 不稳定斜坡的坡度特征

坡度是影响斜坡稳定性的主要因素。据调查资料统计（表4），不稳定斜坡坡度分布区间较大，在30°～90°之间均有分布，在这一区间内，斜坡均有失稳（或滑坡或崩塌）形成地质灾害的可能。这一斜坡坡度分布范围，在调查区内非常普遍，无论是自然斜坡还是人工边坡，大多都在这一坡度范围内。因此，这就决定了不稳定斜坡在调查区的普遍性。通过对调查资料统计，21.34%的不稳定斜坡坡度主要集中在51°～60°，31.62%的不稳定斜坡坡度主要集中在61°～70°，23.32%的不稳定斜坡坡度主要集中在71°～80°。在小于40°的缓坡中也仍然存在不稳定情况，这与坡体的内部结构和岩土体物理力学参数以及人类活动有关。如坡体存在外倾结构面、节理裂隙发育、坡脚开挖等，成为降低坡体稳定性或坡体变形破坏的潜在因素，致使坡体逐渐发展为灾害隐患。

表4 不稳定斜坡坡度分布统计表

6.2 不稳定斜坡的变形破坏方式

不稳定斜坡只是对斜坡的稳定性做出不稳定的基本判断，对其变形破坏的模式很难给出确定的结论。由于控制和诱发斜坡变形和破坏的因素很多，而且这些因素具有不确定性，所以，斜坡是否发生破坏及其破坏的方式也是不确定的。结合实际调查情况，不稳定斜坡的发展趋势一般有2种：一是斜坡失稳，发生崩塌或滑坡；二是较长时间维持不稳定状态。

（1）斜坡失稳。主要破坏形式是发生崩塌和滑坡。据调查统计，滑坡或崩塌的形成与斜坡原始坡度有关。滑坡的形成一般原始坡度小于崩塌的原始坡度，崩塌的形成坡度较大。

（2）维持不稳定状态。斜坡的演变过程中，会出现不同形式，不同规模的变形和破坏，斜坡的稳定和不稳定状态是斜坡动态平衡的阶段性表现，稳定是相对的，不稳定是绝对的。调查区目前所见的斜坡大多都经历了较长时间的考验，处于动态平衡中。斜坡的演变过程是一个地质历史过程，与人类的历史特别是人类社会中的某一个时期相比较，都要漫长的多。因此，绝大多数的地质现象对于我们当前某一时期而言，也就处于相对平衡或静止的状态。但并不是所有的斜坡都处于这样的时期，其中有一部分处于临界平衡状态，在诱发因素尚未达到一定程度前，这种临界平衡还可以继续保持较长时间；如遇到暴雨或地震或强烈的人类活动等其他诱发因素，很难确定在什么时候斜坡就会发生失稳，甚至造成灾害。

6.3 不稳定斜坡形成的主要原因

在调查的252处不稳定斜坡中，主要是人工开挖山脚切坡而成，特别是切坡修路、削坡建房。据调查统计，在所有的不稳定斜坡中，均和人类活动有关，其中削坡建房形成的占总数的一半（表5）。

表5 不稳定斜坡成因类型统计表

6.4 不稳定斜坡的分布

区内不稳定斜坡主要分布于山体坡脚和公路沿线两侧。有城镇、居民点和工厂或其他工程设施的山体坡脚，基本上都有不稳定斜坡的分布，且与不稳定斜坡坡脚的距离较近，该类不稳定斜坡主要是削坡建房形成的人工边坡，以及开山采石取土后遗留下来而未治理的边坡。公路沿线的不稳定斜坡主要是由于修建公路时未对形成的边坡进行治理，此类边坡往往既高又陡，岩体节理裂隙比较发育，加上修路时采取的爆破震动，致使岩石较为破碎，从而导致公路沿线不稳定斜坡大量存在。

6.5 不稳定斜坡的结构和破坏模式

（1）土质不稳定斜坡。坡体主要由残坡积土和全风化岩及强风化岩组成，该类不稳定斜坡主要分布于剥蚀残丘和台地，因人为削坡形成的边坡，坡高从几米到几十米不等，通常坡度较陡，坡脚一般为民房。边坡上部和坡顶为残坡积层，厚度一般0.5～3.0m，以下为岩体全风化后的粘性土，以及呈半岩半土状的强风化岩。残坡积土厚度薄，干燥状态下孔隙率大，结构松散，透水性好，雨水容易入渗；全风化和强风化岩，裂隙较发育，孔隙率较大，透水性较好。

土质斜坡的坡度对斜坡的稳定性影响最大。当坡度较大时（一般大于60°），一般发生错断式崩塌，发生部位一般在坡面的中上部或坡顶处，崩塌体主要是残坡积土和全风化岩。当坡度小于60°时，土质斜坡的破坏模式一般为滑动滑坡，且以牵引式滑坡为主，滑坡体主要是残坡积层和全风化及强风化岩；滑坡床（滑动面）形态一种是圆弧型，一般为透水层与相对隔水层接触带，或是强风化与弱风化接触带；还有一种是直线型，为上覆土层与基岩接触面。

（2）岩质不稳定斜坡。坡体以中风化岩为主，上覆土层厚度较薄，该类不稳定斜坡主要分布于剥蚀残丘和公路沿线，一般为采石取土场，废弃后形成的高陡边坡，未经整治复绿，后期坡脚迹地被利用为建设用地，修建了民房和厂房等；公路沿线的不稳定斜坡为修建公路时切坡形成，通常未经治理。

岩质不稳定斜坡坡度一般都较陡，破坏模式一般为崩塌，且以掉块坠落的方式为主。

（3）土岩复合不稳定斜坡。区内土岩复合的不稳定斜坡主要有2种，一种是斜坡上部为土体，下部为岩体；另一种是斜坡体以强风化岩为主，呈半岩半土状。

上土下岩的复合不稳定斜坡一般主要是上部的土体较容易发生变形破坏，且主要沿土岩接触面带破坏，破坏模式多为沿基岩面的滑移崩塌。半岩半土状的复合不稳定斜坡通常存在沿软弱结构面，破坏模式一般为沿软弱结构面发生滑移的崩塌或滑坡。

7 地面沉降

本次调查的地面沉降点有10个，按规模划分，中型的2处，小型的8处，均为软土地面沉降，具有区域性特点，分布范围较广。

该市地处珠江三角洲地带，河网密布，海陆交互相沉积层分布广泛，淤泥类软土发育厚度较大，平均厚约15.26m，最大厚度达45.9m，具有含水率大、欠固结、高压缩性的特点。区内地面沉降的发生主要是由于软土在自身重力和地表荷载的作用下发生了固结，致使地面下沉。最主要的现象就是地表建筑主体未下沉或沉降小，而建筑主体周边的地面出现明显下沉。这主要是由于建筑物在施工时采取了地基处理，如桩基、强夯或置换等，建筑物周边没有采取相应的措施，或采取的措施治理深度不够。区内地面沉降造成的影响主要是道路路面出现裂缝和凹凸不平、桥梁两端下沉而出现“跳桥”、建筑物周边下沉而影响正常使用等。

由于淤泥类软土厚度较大，给地面沉降的治理带来了较大困难。因此，地面沉降应以预防为主，在工程施工前期对软土地基采取有效的处理措施是防治地面沉降的最好方法。