惠东县滑坡和崩塌地质灾害与人工削坡的关系
2019-07-29徐义洪
吴 亮,徐义洪
(广东省地质局第三地质大队,广东 韶关 512030)
通过开展广东省惠东县地质灾害详细调查(1:50000)项目发现地质灾害点共111处,类型为滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷四种,其中滑坡51处,崩塌58处,泥石流1处,地面塌陷1处。由此可知,惠东县地质灾害以滑坡和崩塌(共计109处)为主,占惠东县地质灾害总数的98.2%。
1 滑坡和崩塌地质灾害中人工削坡所占比例
通过统计惠东县109处滑坡和崩塌地质灾害都与人工削坡有关,即人工削坡后发生地质灾害。
2 人工削坡形成的斜坡特征与地质灾害的关系
2.1 斜坡高度(h)
通过统计分析(表1)可知,总体上,滑坡和崩塌高度主要分布在5m≤h<50m。
2.2 坡形(s)
通过统计分析(表2)可知,总体上,滑坡和崩塌坡形主要为直线坡。
表2 坡形因素与地质灾害关系统计表
2.3 地形坡度(g)
通过统计分析(表3)可知,总体上,滑坡和崩塌主要分布在坡度角为40°≤g<70°。
表3 坡度因素与地质灾害关系统计表
20≤g<30 5 9.80 0 0 5 4.59 30≤g<40 17 33.33 5 8.63 22 20.18 40≤g<50 14 27.45 14 24.14 28 25.69 50≤g<60 9 17.65 18 31.03 27 24.77 60≤g<70 3 5.88 12 20.69 15 13.76 70≤g<80 2 3.92 9 15.52 11 10.09≥80 1 1.97 0 0 1 0.92合计 51 100 58 100 109 100
2.4 坡体岩土类型
调查发现109处滑坡和崩塌,有82处坡体成分为粉质粘土,27处为岩体(砂岩、粉砂岩、火山碎屑岩及花岗岩等)。粉质粘土占总数的75.23%。
3 斜坡稳定性计算
我们从人工削坡形成的斜坡中选择有代表性的斜坡进行稳定性计算,以此确定地质灾害与人工削坡的关系。经统计,代表性的斜坡高13m,坡度50°,坡形为直线坡,坡体成分为粉质粘土。
根据《工程地质手册(第四版)》选用圆弧滑动法对土质边坡进行稳定系数计算。
按下式计算斜坡的稳定系数:
式中:
Ks—边坡稳定性系数;
Ci—第i计算条块滑动面上岩土体的粘结强度标准值(kPa);
φi—第i计算条块滑动面上岩土体的内摩擦角标准值(°);
Li—第i计算条块滑动面长度(m);
θi—第i计算条块底面倾角(°);
Gi—第i计算条块单位宽度岩土体自重(kN/m);
Ti—第i计算条块滑体在滑动面切线上的反力(kN/m);
Ri—第i计算条块滑动面上的抗滑力(kN/m)。
惠东县地震烈度属Ⅵ度区,区域地壳稳定,边坡稳定性计算不考虑地震因素。
岩土层的物理力学参数根据勘察资料和经验值选取,岩土层有关指标的计算参数见表4,以此计算出边坡的稳定安全系数。
表4 岩土层主要计算参数取值
土质边坡天然状态下稳定性计算过程如下:
计算简图:倾斜土层土坡稳定计算
图1 土质边坡天然稳定状态
控制参数:
采用规范: 通用方法;
计算目标: 安全系数计算;
滑裂面形状:圆弧滑动法;
不考虑地震;
坡面信息:
坡面线段数2
坡面线号水平投影(m)竖直投影(m)超载数
1 12.00 12.00 0
土层信息:
上部土层数1
层号定位高重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板强度增十字板羲强度增长系层底线倾全孔压度(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)(kPa)长系数下值(kPa)数水下值角(度)系数
1 12.00 18.400---34.000 17.900------------------2.000---
不考虑水的作用
计算条件:
圆弧稳定分析方法:瑞典条分法;
土条重切向分力与滑动方向反向时:当下滑力对待;
稳定计算目标:自动搜索最危险滑裂面;
条分法的土条宽度:1.000(m);
搜索时的圆心步长:1.000(m);
搜索时的半径步长:0.500(m);
计算结果:
最不利滑动面:
滑动圆心=(-7.700,10.740)(m);
滑动半径=10.297(m);
滑动安全系数=1.117;
计算结果表明,该边坡在天然状态下不考虑地震和地下水因素,安全系数为1.117,边坡处于基本稳定状态。但在连续强降雨或暴雨的影响下,坡体将出现膨胀、崩解、开裂、失稳而产生滑坡和崩塌等地质灾害。
4 结论和建议
(1)结论。惠东县滑坡和崩塌地质灾害的发生与人类活动—人工削坡密切相关,人工削坡后易发生地质灾害。
(2)建议。建议农村削坡建房实行三个“5”标准:坡角小于50°,坡高小于5m,边坡离民房距离大于5m。公路削坡也要参考三个“5”标准,如超高标准应及时进行工程治理,以防止地质灾害的发生,保护人民生命和财产的安全。