海丰县西坑林场不稳定斜坡地质灾害特征分析及治理措施研究

2021-04-15张艳红王永峰

西部探矿工程 2021年4期

关键词：斜坡坡面风化

张艳红，王永峰

（广东省地质局第七地质大队，广东惠州516000）

1 研究区概述

本地质灾害勘查区位于西坑林场宿舍，隶属海丰县公平镇管辖，本次勘查工作在充分调查、收集前人工作成果及相关资料的基础上，主要采用了现场调查、工程地质测绘、钻探、现场试验、样品采集与测试等工作方法和手段，完成的主要工作量见表1。

表1 完成工作量一览表

本次勘查工作，北部边坡因自然坡度较缓为18°，且为私人自留地，在此次勘查中未布置工作量。勘查区现有地质灾害点2 处，为西侧的滑坡1（下称HP1）、东侧的滑坡2（下称HP2）组成，东侧有潜在不稳定人工边坡1 处（下称BP1）；故本次勘查工作以滑坡（不稳定边坡）方法进行。

2 区域地质背景条件

2.1 地形地貌

勘查区地貌单元为剥蚀丘陵地貌，地形起伏大，三面环山，呈西、北及东部高，中间低趋势，地形标高78～106m，相对高差28m，山体自然斜坡坡度18°～36°之间，坡面植被发育，物种以桉树及竹木为主。东侧因联排宿舍建设削切斜坡形成高3～5m 人工边坡，人工边坡坡度55°，坡面岩土体主要为坡残积土，坡脚距宿舍楼3～5m，勘查区现地形地貌特征及人类工程活动的影响，为地质灾害的发生和发展提供了基础条件。

勘查区边坡西侧及东侧紧邻已建宿舍，北部为自然斜坡（坡度18°），勘查区内无大的电力设施及地下管网设施，边坡环境中等。

2.2 地层岩性

（1）区域地层为侏罗系。金鸡群第一亚群（J1Jna）:分布于勘查区北部，岩性为灰白、灰、深灰色厚层状石英砂岩、长石石英砂岩及石英粉砂岩为主，夹页岩，区域地层厚度578～1024m。金鸡群第二亚群（J1Jnb）:分布于勘查区东南部，岩性为中厚层状灰黑色、黑色泥岩、粉砂质泥岩夹长石石英砂岩，夹薄层状页岩，区域地层厚度2782～3212m。

（2）区域侵入岩主要为燕山期侵入岩，分述如下：晚白垩世[γ53（2）]侵入岩：呈岩株状分布于勘查区外围北西部及南东部，岩性为细粒斑状花岗岩，细粒花岗结构，块状构造，斑晶主要为钾长石和石英，矿物成份及其含量为：钾长石39%，斜长石28%，石英30%，黑云母3%。晚白垩世[γπ53（2）]侵入岩：呈岩株型分布于勘查区外围北部，岩性为中粗粒黑云母花岗岩，变余花岗结构，块状构造，主要成份为长石、石英和黑云母。晚侏罗世[ηγ52（3）]侵入岩：呈岩基型广泛分布于勘查区及外围，总体呈北东—南西走向，岩性为中粗粒斑状黑云母二长花岗岩，浅灰色，变余花岗结构，块状构造，主要由钾长石、斜长石、石英和黑云母组成。

2.3 地质构造与地震

工作区处于莲花山深断裂带的北西盘，初级褶皱有米塘—北岩背斜等，构造行迹以挤压片理和断裂发育为特征（区域上称为五指嶂—锅子嶂动热变质带）。区域构造线总体走向为NE50°～60°，主要断裂为丁家田断裂、莲花山断裂，均属于莲花山深断裂带的主体构造。单条断裂规模均较大，长几公里到百余公里，断裂带宽几十米到成千米不等，其力学性质为压扭性逆冲断层。

根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），勘查区抗震设防烈度为7 度，设计地震基本加速度为0.1g，设计地震分组为第一组；根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2015），勘查区的地震动反应谱特征周期值为0.35s。勘查区区域地质见图1。

2.4 岩土体工程地质特征

根据钻探揭露，勘查区岩土层自上而下依次为：①素填土（Qml）、②第四系坡积层（Qdl）、③花岗岩残积层（Qel）、④强风化二长花岗岩[ηγ52（3）]、⑤中风化二长花岗岩[ηγ52（3）]，根据地质调查及钻孔揭露，勘查区揭露的岩性和其产出时代为晚侏罗世强风化、中/微风化中粗粒斑状黑云母二长花岗岩。

3 不稳定斜坡灾害发育特征

3.1 不稳定斜坡的基本特征

根据现场调查，西坑林场宿舍后山原为崩塌不稳定边坡，坡度较陡，坡体由残留的强风化花岗岩和残积块碎石土组成，由于暴雨影响，原有坡面的陡斜岩土体发生过崩塌灾害，主要为土质滑移式崩塌。由于坡脚的崩塌堆积体已被清理，边坡现状为崩塌堆积体滑坡和残坡积层滑坡，但暴雨情况下，本已失稳的坡面残坡积层有发生滑坡地质灾害的可能。

（1）HP1位于西坑林场单排宿舍西侧，原为人工边坡，曾发生过崩塌，现状为崩塌堆积体滑坡和残坡积层滑坡，平面呈圈椅状，滑坡长约11m，宽41m，面积约420m2，滑坡地形呈阶梯状且边界清晰；滑坡后壁陡立，高约2～3m，后缘地形高程86.00～87.70m，前缘地形高程78.30m，前、后缘相对最大高差9.40m，滑坡地形坡度 38°，滑坡主方向约90°，规模约 1200m3，属小型土质滑坡。坡顶环滑坡体修筑有简易排水沟。单排宿舍后西南段滑坡前缘经清理后采用浆砌片石形成挡墙，挡墙长24.5m、高1.3m、宽0.5m，距宿舍1.0m。

（2）HP2 位于西坑林场联排宿舍东部南东段，原为人工边坡，曾发生过小型崩塌，现状为土质滑坡，平面呈圈椅状，滑坡长12m，宽12m，面积约100m2；滑坡地形呈阶梯状且边界清晰；滑坡后壁陡立，高约2m，后缘地形高程约84m，前缘已清理，前缘地形高程78m，前、后缘相对最大高差6m，滑坡地形坡度约38°，滑坡主方向240°；规模约300m3，属小型土质滑坡。

（3）BP1位于宿舍楼东部，因宿舍楼建设切坡形成人工边坡，与宿舍楼斜交，夹角约16°，长5m，宽20m，坡高3～5m，坡向240°，坡度55°，坡脚距宿舍楼3～5m，边坡岩土体主要为花岗岩残积砂质粘土，受风化作用影响，岩土风化强烈，规模约120m3，属潜在不稳定人工边坡。

3.2 不稳定斜坡物质结构特征及力学性质

勘查区地貌单元为丘陵斜坡，地形起伏较大，植被发育；地表出露及钻孔揭露深度内，边坡岩土体由崩塌堆积土、坡残积砂质粘土、强—中风化花岗岩组成，土体力学强度低、粘性较差及孔隙比较大，岩体风化不均、结构面发育、结构体块度小，岩土体抗软化能力弱。边坡水文地质条件简单，边坡岩土体在地表水、地下水及其它外力作用下，诱发滑坡或崩塌地质灾害，边坡地质环境复杂程度中等。岩土设计参数建议值见表2。

表2 岩土设计参数建议值表

3.3 不稳定斜坡灾害的危害对象

勘查区东、西、北侧三面环山，边坡总面积约12000m2。属小型规模灾害，威胁西坑林场宿舍人口25人，属中型地质灾害灾情，六排房屋多为砖瓦结构，潜在经济损失约150万元，危害对象等级为二级。

3.4 不稳定斜坡稳定性分析与评价

（1）HP1滑动方向与地形倾伏方向一致，为浅层滑坡，滑体主要为坡残积土体，原坡脚因建设需要形成人工边坡。滑坡机制为人工开挖增大坡角；降雨沿坡面垂直下渗，由于土体渗透性弱，静（动）水作用下致使土体孔隙扩张和降低土体强度，形成了沿潜在滑动面的整体滑动。HP1当前处于变形状态。由于坡体岩土体为坡残积土及下伏强风化岩体，在强降雨作用下，地下水入渗，极易诱发滑坡地质灾害。

（2）HP2 为浅层滑坡，滑体主要为坡残积土体，原坡脚因建设需要形成人工边坡。HP2 经前期滑动后，坡面地形易遭受雨水冲刷与汇集，滑动土体尚堆积于坡面，其结构松散，强度近于残余强度。HP2当前处于静止状态。外营力或强降雨激发，易使滑坡规模扩大。

（3）BP1为人工边坡，土质为坡残积土，坡向240°，坡度55°；土体风化强烈，岩性简单。边坡土体在静（动）水作用下致使岩体强度降低，使土体孔隙扩张和降低土体强度，易沿潜在滑动面形成滑坡或崩塌地质灾害。

（4）山体稳定性分析。勘查区三面环山，地貌类型为丘陵斜坡，局部人类工程活动形成人工边坡或陡坡，对建筑场地抗震为危险地段，勘查区岩土体主要由滑坡堆积土、坡残积砂质粘土、强中风化花岗岩组成，土体力学性能低，抗软化能力弱，山坡汇水面积大，强暴雨情况下，径流快，容易发生山体失稳、滑坡等地质灾害，山体的稳定性差。

3.5 边坡稳定性定量分析与评价

为了分析边坡破坏的动力学特征，选取剖面采用圆弧滑动法进行边坡稳定性计算，计算公式依据《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330-2013)附录A 选用。稳定性计算结果见表3，《滑坡防治工程勘察规范》（DZ/T0218-2006）有关稳定状态划分标准见表4，结合边坡稳定性计算成果，勘查区边坡稳定性综合评价详见表5。