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摘要:本文通过对广明高速荷城出口北侧500m处边坡地质灾害点的调查,分析了该边坡崩塌、滑坡地质灾害点的特征及成因,对边坡的稳定性进行定性和定量的评价,并提出初步的地质灾害防治建议,为下一步对该地质灾害点开展治理工程奠定基础。
关键词: 广明高速 崩塌 滑坡 灾害防治
0 引言
该边坡位于佛山市高明区广明高速荷城出口北侧500m荷富大道旁,中心坐标为:东经112°50′44.9″,北纬22°57′40.3″。2018年9月台风“山竹”带来的强降雨,导致该段边坡发生了一处崩塌地质灾害,2019年10月,在对该边坡进行应急治理工程施工时,该段边坡北段又发生一处滑坡地质灾害。
目前,坡脚为省道荷富路及其辅路,车流量相对较大,滑坡威胁道路范围按1.5倍滑坡宽度估算,约53m,暂定2万元/m计,潜在经济损失约106万元,威胁人员根据车流量估算,约3~8人。根据《广东省地质灾害隐患点特征认定和灾害分级标准》(试行)[1],该滑坡险情等级属中型。因此,有必要对该边坡进行调查,分析地质灾害成因,为当地政府对该地质灾害点开展防治工作奠定基础。
1 边坡基本特征
该边坡所在山岗属剥蚀残丘地貌,为人工开挖岩质边坡,坡长约200m,坡高6~33m,坡向235°,坡度约50°,坡顶为自然山体,山体坡度一般5~15°,属缓坡,植被发育,以乔木和杂草为主,坡顶处残坡积土厚1~4m,成分为砂质粘土、粉质粘土等,结构总体较松散,遇水易软化崩解;下伏基岩为晚泥盆-早石炭世帽子峰组(D3C1m)强—中风化泥质粉砂岩、粉砂岩、砂岩,岩层产状为10°∠50°。坡面裸露,有绿色塑料网覆盖,呈阶梯型,分七级削坡,每级平台宽2m,高4~5m;坡脚紧挨为宽5~10m的绿化带,绿化带外侧为宽约4m的人行道,距离坡脚9~14m处为荷富大道辅路。
2 地质灾害特征
根据实地调查及走访,该边坡已发地质灾害有两处,分别为崩塌(1处)和滑坡(1处)。根据《广东省地质灾害危险性评估实施细则》(2021年修订版)[2],崩塌、滑坡规模均为小型,暂未造成人员伤亡或较大的经济财产损失,综合评定已发崩塌、滑坡的灾情等级属小型,预测崩塌地质灾害险情等级为小型,滑坡险情为中型。
根据工程地质学、岩土力学、灾害地质学等学科基础理论,结合现场实地调查、工程地质测绘等技术手段,对该边坡进行综合分析,已发崩塌、滑坡地质灾害特征如下:
2.1 崩塌特征
崩塌主要发生于边坡的南东侧,对应边坡高约10~25m处,崩塌体长约18m,宽10m,厚0.5~1.5m,体积约180m3,属小型,崩塌体堆积于坡面和坡脚,成分主要为砂岩、泥质粉砂岩块体,岩块直径大小为0.2~1.5m;坡顶处有树木歪斜,局部有临空危岩体,坡面发育冲刷沟,发生崩塌处的绿色塑料网被破坏,未造成财产损失和人员伤亡。
2.2 滑坡体特征
滑坡体发育于正进行崩塌地质灾害应急治理施工的边坡段,应急措施为放坡,采用机械施工。滑坡平面大致呈梯形,滑坡边界较为清晰。该滑坡剖面大致呈直线型,滑坡滑向260°,后缘陡坎高1.0~1.50m,长约30.0m,宽36.0m,滑坡体厚约3.0~5.0m,目前滑坡后壁与地面高差约10.0~12.0m,平均厚度约4.0m,体积约4320.0m3,规模为小型。
该滑坡发育于全-强风化岩层内,滑体由全-强风化泥岩、砂岩、粉砂岩组成。据现场调查,滑坡东侧坡体较西侧含水量高,表明该处还有一定量的层间滞留水。滑床由强风化泥岩、砂岩、粉砂岩组成。产状为196∠38°,岩土体较为松散,手可捏碎。
目前,该滑坡后壁高约1.0~2.0m,两侧壁及滑坡体表面裂缝发育,岩土体较为松散。据现场调查,滑坡剪出口位于坡脚附近,前缘发育小鼓丘,高约0.2~0.5m。滑坡后壁东侧以上坡体发育有圆弧形张拉裂缝,裂缝可见深度5.0~10.0cm,且在正对滑坡体背后坡体第一分水岭下部约3.0m处,发育有老裂缝,可见深度2.0~5.0cm。
3 地质灾害成因分析
3.1 地质灾害影响因素分析
导致该边坡发生崩塌、滑坡地质灾害的影响因素主要有以下四个方面:
(1)地形地貌条件
该边坡高差大于10m,坡度大于45°,局部接近50°,具有良好的临空条件,坡体前缘均为平坦且较为宽阔的平地。这种后缘高陡、前缘平坦开阔的地形产生斜坡变形。
(2)岩土体特征
构成坡体的岩土体岩性为泥岩、砂岩、粉砂岩,以强—中风化为主,手可捏碎,呈半岩半土状,岩石节理裂隙发育,呈块裂或碎裂结构,岩质软,遇水易软化崩解,岩土体自身工程地质条件差。
(3)气象和水文地质条件
边坡范围内强降雨时间较长,夏季多台风暴雨,当降雨较大且持续进行时,雨水入渗量大大超过岩土体排泄量,岩土体易处于饱水状态,岩土体水压力增加、抗剪强度降低,造成坡体岩土体的软化、崩解,较易导致边坡发生失稳
(4)人类工程活动
由于人工开挖坡体,改变了山体的自然环境,增加了山体坡度,开挖坡体扰动了其岩土层,降低了岩土层的工程力学性质,破坏了岩土层的应力平衡状态,同时,开挖后山体岩土层裸露且无有效支护措施,在降雨时利于雨水沿岩土层孔隙、裂隙的入渗,这些人为活动因素都对边坡的稳定性产生了不利的影响。
3.2边坡稳定性评价
3.2.1 定性评价
根据上述边坡稳定性影响因素,结合《广东省地质灾害危险性评估实施细则》(2021年修订版)可知,边坡坡面较陡,坡体为岩质边坡,高达33m,坡顶残坡积土厚度较厚(1~4m),对边坡稳定性影响较大,下伏岩体基岩主要为泥质粉砂岩、粉砂岩、砂岩,风化程度以强—中风化为主,岩质较软,多组节理裂隙发育,相互交切形成较不稳定楔形体,且多处存在顺向节理和临空面,故岩石自身物理力学性质较差,在一般条件下,边坡处于较不稳定状态;但勘查区隶属亚热带气候区,降雨频繁且降雨量较大,在遇到长期暴雨和地震等不利情况时,边坡处于不稳定状态,易发生崩塌。
3.2.2定量评价
根据上文的分析结果,可采用赤平投影分析法对该边坡进行稳定性计算分析,坡体与裂隙特征见表1,其破坏模式主要为强—中风化的岩石崩塌破坏,该边坡的稳定性评价如下:
从赤平投影分析结果(上图1)可知:节理①与节理②相互交切形成的节理组对边坡稳定性影响相对较大,在一般状态中边坡整体处于不稳定状态(Fs≤1.00)。
综上所述,该边坡主要由强—中风化泥质粉砂岩、粉砂岩、砂岩组成,岩体中节理裂隙发育,节理①与节理②相互交切,形成不稳定楔形体,岩土体物理力学性质较差,遇水易软化、崩解,同时局部坡面较陡峭、存在岩石临空面及危岩体,当遇到长期暴雨和地震等不利情况时,边坡处于不稳定状态,可能会引发崩塌或滑坡地质灾害。
4 结论与建议
(1)该边坡坡度较陡、基岩风化层风化强烈,风化层较厚,边坡区雨季连续降雨,边坡岩土体遇水易软化崩解,人类工程活动在一定程度上也加剧了斜坡失穩变形,进而引发崩塌、滑坡等地质灾害。
(2)建议对该边坡开展进行地质灾害应急处置工程,首先采用放坡法,将松散部分清除,然后在坡脚采用沙袋反压、抗滑桩等工程措施,同时做好周边截排水,将雨洪水合理引出治理区。
(3)鉴于该边坡稳定性差,且存在继续发灾的可能性。且坡脚即为高明区重要交通干线荷富路,一旦发灾,社会影响大,建议尽快按相关规范对该边坡进行彻底的工程治理,以彻底消除地质灾害隐患。
参考文献
[1] 《广东省地质灾害隐患点特征认定和灾害分级标准》(试行),2014年1月.
[2] 《广东省地质灾害危险性评估实施细则》(2021年修订版), 2021年5月.
作者简介:熊营飞(1990-)男,汉族,河南驻马店,助理工程师,硕士,研究方向:地质灾害防治
广东省佛山地质局 广东 佛山 528000
关键词: 广明高速 崩塌 滑坡 灾害防治
0 引言
该边坡位于佛山市高明区广明高速荷城出口北侧500m荷富大道旁,中心坐标为:东经112°50′44.9″,北纬22°57′40.3″。2018年9月台风“山竹”带来的强降雨,导致该段边坡发生了一处崩塌地质灾害,2019年10月,在对该边坡进行应急治理工程施工时,该段边坡北段又发生一处滑坡地质灾害。
目前,坡脚为省道荷富路及其辅路,车流量相对较大,滑坡威胁道路范围按1.5倍滑坡宽度估算,约53m,暂定2万元/m计,潜在经济损失约106万元,威胁人员根据车流量估算,约3~8人。根据《广东省地质灾害隐患点特征认定和灾害分级标准》(试行)[1],该滑坡险情等级属中型。因此,有必要对该边坡进行调查,分析地质灾害成因,为当地政府对该地质灾害点开展防治工作奠定基础。
1 边坡基本特征
该边坡所在山岗属剥蚀残丘地貌,为人工开挖岩质边坡,坡长约200m,坡高6~33m,坡向235°,坡度约50°,坡顶为自然山体,山体坡度一般5~15°,属缓坡,植被发育,以乔木和杂草为主,坡顶处残坡积土厚1~4m,成分为砂质粘土、粉质粘土等,结构总体较松散,遇水易软化崩解;下伏基岩为晚泥盆-早石炭世帽子峰组(D3C1m)强—中风化泥质粉砂岩、粉砂岩、砂岩,岩层产状为10°∠50°。坡面裸露,有绿色塑料网覆盖,呈阶梯型,分七级削坡,每级平台宽2m,高4~5m;坡脚紧挨为宽5~10m的绿化带,绿化带外侧为宽约4m的人行道,距离坡脚9~14m处为荷富大道辅路。
2 地质灾害特征
根据实地调查及走访,该边坡已发地质灾害有两处,分别为崩塌(1处)和滑坡(1处)。根据《广东省地质灾害危险性评估实施细则》(2021年修订版)[2],崩塌、滑坡规模均为小型,暂未造成人员伤亡或较大的经济财产损失,综合评定已发崩塌、滑坡的灾情等级属小型,预测崩塌地质灾害险情等级为小型,滑坡险情为中型。
根据工程地质学、岩土力学、灾害地质学等学科基础理论,结合现场实地调查、工程地质测绘等技术手段,对该边坡进行综合分析,已发崩塌、滑坡地质灾害特征如下:
2.1 崩塌特征
崩塌主要发生于边坡的南东侧,对应边坡高约10~25m处,崩塌体长约18m,宽10m,厚0.5~1.5m,体积约180m3,属小型,崩塌体堆积于坡面和坡脚,成分主要为砂岩、泥质粉砂岩块体,岩块直径大小为0.2~1.5m;坡顶处有树木歪斜,局部有临空危岩体,坡面发育冲刷沟,发生崩塌处的绿色塑料网被破坏,未造成财产损失和人员伤亡。
2.2 滑坡体特征
滑坡体发育于正进行崩塌地质灾害应急治理施工的边坡段,应急措施为放坡,采用机械施工。滑坡平面大致呈梯形,滑坡边界较为清晰。该滑坡剖面大致呈直线型,滑坡滑向260°,后缘陡坎高1.0~1.50m,长约30.0m,宽36.0m,滑坡体厚约3.0~5.0m,目前滑坡后壁与地面高差约10.0~12.0m,平均厚度约4.0m,体积约4320.0m3,规模为小型。
该滑坡发育于全-强风化岩层内,滑体由全-强风化泥岩、砂岩、粉砂岩组成。据现场调查,滑坡东侧坡体较西侧含水量高,表明该处还有一定量的层间滞留水。滑床由强风化泥岩、砂岩、粉砂岩组成。产状为196∠38°,岩土体较为松散,手可捏碎。
目前,该滑坡后壁高约1.0~2.0m,两侧壁及滑坡体表面裂缝发育,岩土体较为松散。据现场调查,滑坡剪出口位于坡脚附近,前缘发育小鼓丘,高约0.2~0.5m。滑坡后壁东侧以上坡体发育有圆弧形张拉裂缝,裂缝可见深度5.0~10.0cm,且在正对滑坡体背后坡体第一分水岭下部约3.0m处,发育有老裂缝,可见深度2.0~5.0cm。
3 地质灾害成因分析
3.1 地质灾害影响因素分析
导致该边坡发生崩塌、滑坡地质灾害的影响因素主要有以下四个方面:
(1)地形地貌条件
该边坡高差大于10m,坡度大于45°,局部接近50°,具有良好的临空条件,坡体前缘均为平坦且较为宽阔的平地。这种后缘高陡、前缘平坦开阔的地形产生斜坡变形。
(2)岩土体特征
构成坡体的岩土体岩性为泥岩、砂岩、粉砂岩,以强—中风化为主,手可捏碎,呈半岩半土状,岩石节理裂隙发育,呈块裂或碎裂结构,岩质软,遇水易软化崩解,岩土体自身工程地质条件差。
(3)气象和水文地质条件
边坡范围内强降雨时间较长,夏季多台风暴雨,当降雨较大且持续进行时,雨水入渗量大大超过岩土体排泄量,岩土体易处于饱水状态,岩土体水压力增加、抗剪强度降低,造成坡体岩土体的软化、崩解,较易导致边坡发生失稳
(4)人类工程活动
由于人工开挖坡体,改变了山体的自然环境,增加了山体坡度,开挖坡体扰动了其岩土层,降低了岩土层的工程力学性质,破坏了岩土层的应力平衡状态,同时,开挖后山体岩土层裸露且无有效支护措施,在降雨时利于雨水沿岩土层孔隙、裂隙的入渗,这些人为活动因素都对边坡的稳定性产生了不利的影响。
3.2边坡稳定性评价
3.2.1 定性评价
根据上述边坡稳定性影响因素,结合《广东省地质灾害危险性评估实施细则》(2021年修订版)可知,边坡坡面较陡,坡体为岩质边坡,高达33m,坡顶残坡积土厚度较厚(1~4m),对边坡稳定性影响较大,下伏岩体基岩主要为泥质粉砂岩、粉砂岩、砂岩,风化程度以强—中风化为主,岩质较软,多组节理裂隙发育,相互交切形成较不稳定楔形体,且多处存在顺向节理和临空面,故岩石自身物理力学性质较差,在一般条件下,边坡处于较不稳定状态;但勘查区隶属亚热带气候区,降雨频繁且降雨量较大,在遇到长期暴雨和地震等不利情况时,边坡处于不稳定状态,易发生崩塌。
3.2.2定量评价
根据上文的分析结果,可采用赤平投影分析法对该边坡进行稳定性计算分析,坡体与裂隙特征见表1,其破坏模式主要为强—中风化的岩石崩塌破坏,该边坡的稳定性评价如下:
从赤平投影分析结果(上图1)可知:节理①与节理②相互交切形成的节理组对边坡稳定性影响相对较大,在一般状态中边坡整体处于不稳定状态(Fs≤1.00)。
综上所述,该边坡主要由强—中风化泥质粉砂岩、粉砂岩、砂岩组成,岩体中节理裂隙发育,节理①与节理②相互交切,形成不稳定楔形体,岩土体物理力学性质较差,遇水易软化、崩解,同时局部坡面较陡峭、存在岩石临空面及危岩体,当遇到长期暴雨和地震等不利情况时,边坡处于不稳定状态,可能会引发崩塌或滑坡地质灾害。
4 结论与建议
(1)该边坡坡度较陡、基岩风化层风化强烈,风化层较厚,边坡区雨季连续降雨,边坡岩土体遇水易软化崩解,人类工程活动在一定程度上也加剧了斜坡失穩变形,进而引发崩塌、滑坡等地质灾害。
(2)建议对该边坡开展进行地质灾害应急处置工程,首先采用放坡法,将松散部分清除,然后在坡脚采用沙袋反压、抗滑桩等工程措施,同时做好周边截排水,将雨洪水合理引出治理区。
(3)鉴于该边坡稳定性差,且存在继续发灾的可能性。且坡脚即为高明区重要交通干线荷富路,一旦发灾,社会影响大,建议尽快按相关规范对该边坡进行彻底的工程治理,以彻底消除地质灾害隐患。
参考文献
[1] 《广东省地质灾害隐患点特征认定和灾害分级标准》(试行),2014年1月.
[2] 《广东省地质灾害危险性评估实施细则》(2021年修订版), 2021年5月.
作者简介:熊营飞(1990-)男,汉族,河南驻马店,助理工程师,硕士,研究方向:地质灾害防治
广东省佛山地质局 广东 佛山 528000