龙山镇金福酒店崩塌成因机制及防治对策

朱平

广东省核工业地质调查院 广东 广州 510800

金福酒店崩塌位于广东省佛冈县龙山镇镇政府北侧山坡（G106国道旁），始发于2013年5月，崩塌体主要由覆盖土层、强风化岩块及树木组成，堆积于坡面及坡脚，损毁部分坡脚楼房墙体；2018年6月，坡体上部再次发生小型崩塌，崩塌体堆于坡面较缓地带。目前坡体髙陡，局部发生剥、坠落现象，仍处于不稳定状态，严重威胁坡脚100余人的生命财产安全。本文通过地表调查、勘探、测试、实验等勘查手段对灾害边坡进行研究，进而分析该崩塌的成因机理，为地质灾害治理方案设计提供依据[1]。

1. 研究区工程地质概括

1.1 地形地貌

佛冈县按地貌成因类型可分为构造侵蚀、构造剥蚀、侵蚀堆积三种类型。研究区属构造剥蚀丘陵地貌，地势较平缓，切割较浅，水系呈树枝状，河谷多呈“u”型，坡残积层较发育，地层以三叠系砂岩、页岩和花岗岩为主。崩塌所在斜坡山体形状浑圆，山顶标高约85m，坡脚平坦地带标高约32m，相对高差为53m。斜坡坡面植被发育，种植有松树、桉树。

1.2 地质构造

佛冈县位于著名的佛冈花岗岩体腹地，地处南岭纬向构造带之次级构造——佛冈—丰顺断裂构造带，构造线方向近东西向，地质构造较为复杂。佛冈县断裂构造发育，大的断层颇多，主要呈东西向，其次有北东向和北西向等。根据区域地质资料及周边实地调查结果，研究区内未发现有地质构造带。研究区地震烈度区划属Ⅵ度区，其地震峰值加速度值为0.05g，特征周期值为0.35s，区域地壳稳定性为稳定区。

1.3 地层岩性

研究区出露的地层由老到新有：三叠系红卫坑组（T3hw）及第四系（Q），周边见晚侏罗世花岗岩（J3ηγ）出露。

三叠系主要出露于斜坡中下部，厚度22.5～29.8m，为碎屑岩，裂隙发育，岩性由砂岩页岩互层、砂质页岩夹少量含砾砂岩、粗粒砂岩、炭质页岩组成，其中砂质页岩夹煤线、煤层，砂状结构，薄层状构造。砂岩主要矿物以石英为主，碎屑结构，层状构造。砂质页岩呈紫褐、深灰色，岩层产状倾向为330°，倾角70°，风化强烈，岩芯呈碎块状，短柱状，根据钻孔揭露夹煤层，煤层风化强烈，无金属光泽，遇水易软化，厚度约3～13m，底部含有较多煤矸石，主要成分为粗砂岩。

第四系为全新统大湾镇组坡积土，广泛分布于研究区山坡表层，厚度0～3m左右，岩性为粉质粘土，黄褐色、灰褐色，无摇震反应，稍有光泽，干强度中等，韧性中等，可塑-硬塑性。

1.4 水文地质条件

地下水主要靠降雨和地表滞水渗入补给，研究区雨量充沛，可以为地下水的补给提供丰富来源，地表岩层（石）风化强烈，岩层（石）破碎，植被覆盖率＞65%，降雨渗入补给条件和储水条件好，岩石节理、裂隙的发育有利于大气降雨和地表滞水垂直渗入补给；枯水季节地表水是地下水主要补给来源，地下水的补给途径较多。

1.5 人类工程活动

研究区的人类工程活动主要有削坡建房、公路来往行人及车辆。坡脚处由于修建房屋使坡体下部开挖成陡峭人工边坡，后修建高约5m加筋混凝土挡墙。据坡脚直线距离约35m为G106国道，来往车辆频繁。

2. 崩塌变形特征

崩塌位于龙山镇镇政府北侧山坡（G106国道旁），坡后地势较缓，种植有大片松树，蕨类植被茂密，埋有光缆和电缆，表层风化坡残积土厚度较小，约1～3m，见强风化粉砂岩碎石块，于削坡边缘，见裂缝；坡面上部坡度较陡，约70°，局部呈直立陡崖，呈裸露状态；中下部坡度较缓，约40°，植被茂密，主要为松树及灌木杂草，局部见有冲刷沟；下部修筑高约5m加筋混凝土；坡脚为商铺及公寓住宿楼，人员较多。

研究区崩塌始发于2013年5月，崩塌体主要由覆盖土层、强风化岩块及树木组成，堆积于坡面及坡脚，损毁部分坡脚楼房墙体，现已修复。2018年6月，坡体上部再次发生小型崩塌，崩塌体堆于坡面，目前坡体髙陡，局部发生剥、坠落现象，仍处于不稳定状态。

3. 崩塌影响因素及成因机制分析

3.1 影响因素

3.1.1 内在因素

（1）地形地貌：地形地貌上看，崩塌常发生于山势较陡的坡面。该处边坡因坡脚开挖形成了坡向320°，平均坡度为60～80°的人工边坡，较大的改变了原始地貌，为崩塌灾害的发生创造了有利的空间地形条件。

（2）工程地质岩组：崩塌堆积体主要由上覆粉质粘土和砂岩、页岩碎石块组成。。边坡由于工程开挖及上部剥落土体使其上覆压力减少，导致裂隙张开，使之成为水流通道，又因岩层呈陡倾状且为多级夹层，使地表水更易沿软弱结构面渗入岩体，使页岩能充分吸水膨胀，导致岩石强度大大降低[2]。

3.1.2 外在因素

（1）降雨因素分析：降雨为研究边坡崩塌灾害发生的主要诱发因素之一。佛冈县年平均降水量为2137.8mm，雨量多集中于4—8月，降雨量达1529.1mm，占全年的71.53%。由于山顶为汇水地貌，在汛期，坡顶汇集雨水由较凹位置顺坡下流或者通过裂隙及软弱夹层向下渗流，在坡顶局部形成暂态饱和区，导致软弱夹层力学性质降低、岩土体容重增大，边坡岩体节理裂缝不断扩张，最终导致边坡稳定系数降低，造成边坡沿深层软弱层面整体垮塌，最终导致灾变[3、4]。

（2）人类工程活动：人类工程活动主要表现在原斜坡体坡脚无序开挖，开挖后坡面长期裸露，遭受风化和雨水冲刷，使边坡坡度增大，破坏原斜坡体应力平衡，产生应力重分布，坡脚剪应力增大，坡顶产生张拉应力，可能会形成张拉裂隙，对崩塌灾害的发生具有促发作用。另外，道路行车荷载及其他工程建设活动的震动影响，也会使边坡破碎岩体在重力的作用下发生崩落。

3.2 成因机制分析

根据崩塌体所在的地形地貌、地层岩性、地质构造、大气降雨及裂隙的发育特征综合分析，金福酒店崩塌体为滑动型顺向岩层崩塌，崩塌体主要为土岩混合体，下部页岩、砂质页岩破碎危岩体在重力、降雨等外部因素的作用下，使岩土体向坡外滑动，当下滑力大于滑面上的抗滑力时，岩土体即沿滑倾坡外的结构面滑向坡外形成崩塌[5]。

4. 防治建议

4.1 应急方案

（1）对坡体破碎、裸露岩体体进行修整或清理，坡顶设置排水沟减少雨水对坡面的冲刷导致岩块掉落，及时消除安全隐患，防止次生灾害的发生。

（2）在未采取有效治理措施前，应制定完善的针对边坡的监测方案和应急撤离预案，加强监测与巡查，做好预警工作，特别是暴雨及连续降雨期间，应加大监测力度，发现异常应及时启动应急预案组织群众撤离并立即通知上级主管部门。

（3）加强地质灾害防灾减灾知识宣传教育，提高民众对地质灾害防灾减灾意识和技能。

4.2 工程措施

根据该崩塌隐患区域的地质环境条件、边坡坡体高度、宽度及坡下建筑物、周边环境状况，该灾害点治理措施建议为以下方案：

主动防护钢筋网+锚索格构梁+挂网喷混+排水沟+监测

削方：主要清除削坡顶部处于临空状态的坡残积层及坡面破碎岩体，防止发生土体塌方危及下方人员与财产安全。

主动防护钢筋网：在削方上边界线顶部较陡的岩质边坡区域，用锚杆加主动防护钢筋网的方式进行防护，防治岩石块体松弛脱落。坡面锚杆纵横采用2m×2m正方形布置，为最大限度的减少对坡面植被的毁坏，钢筋网片采用在坡面人工焊接组装的方式进行，其中与锚杆直接相连的钢筋采用直径14mm的热轧光圆钢筋，加密筋采用直径为12mm的热轧光圆钢筋，加密筋纵横间距为25cm，局部可视坡面植被情况作适当调整，但应介于25cm～50cm之间。

锚索：锚索采用3×7Φs15.2，预应力设置300kN长度经稳定性验算确定，纵横间距2m×2m，设置于纵横格梁交汇处。格构梁：格梁横截面尺寸取0.25×0.3m，按照2×2m布置，水平方向在边坡中间位置设置伸缩缝，要求先抽槽后施工格梁，保证格梁与坡面紧密接触，从而发挥对坡体位移的束缚作用。

挂网喷混：削方基岩裸露部位用挂网喷混的方式进行坡面治理，防止雨水侵蚀导致坡面岩块风化脱落。

坡脚排水沟：为防止雨水大量渗入坡面，应在坡顶设置宽约0.4m深0.5m的排水沟，沟顶用方形带孔预制钢筋混凝土井盖覆盖。

5. 结论及建议

（1）从本崩塌形态、成因分析可知，地形地貌、地层岩性及构造是其产生的内部条件，降雨是其发生的重要条件，人类工程活动是本崩塌灾害的诱发条件。（2）在未采取有效治理措施前，加强监测与巡查，做好预警工作，发现异常应及时启动应急预案组织群众撤离并立即通知上级主管部门。（3）在未采取有效治理措施前，应制定完善的监测方案和应急撤离预案，加强监测与巡查，做好预警工作，特别是暴雨及连续降雨期间，应加大监测力度，发现异常应及时启动应急预案组织群众撤离并立即通知上级主管部门。（4）制定本崩塌灾害治理方案为：削坡减载+主动防护钢筋网+锚索格构梁+挂网喷混+排水沟+监测。