花崗巖滑坡的基本特征及成因機(jī)制分析
——以新縣縣城紅高粱滑坡為例

李 靜 席文明

0 引言

新縣花崗巖巖基出露于河南省新縣城關(guān)鎮(zhèn)、陡山河鎮(zhèn)和泗店鄉(xiāng)境內(nèi)，呈橢圓狀沿北西向展布，長(zhǎng)約17km，寬約11km，面積約190km2[1]。由于花崗巖地層在新縣廣泛分布，花崗巖滑坡為該區(qū)域主要的災(zāi)害類型之一。就新縣而言，采用 1 ∶5 萬(wàn) SPOT-5 影像數(shù)據(jù)（2010 年版）和 1 ∶1 萬(wàn) Quick Brid 影像數(shù)據(jù)（2010 年版）遙感解譯出滑坡89 處，不穩(wěn)定斜坡21 處（河南省信陽(yáng)工程地質(zhì)勘察院，2013①），其中花崗巖災(zāi)害點(diǎn)約占 60%以上，且主要分布于人口集中的城鎮(zhèn)及交通干道沿線等人類工程活動(dòng)強(qiáng)烈地區(qū)。

圖1 滑坡平面示意圖

目前對(duì)花崗巖滑坡的研究還有待加強(qiáng)，本文以新縣縣城紅高粱滑坡為為例，闡述和分析此類滑坡的成因機(jī)制及特征，為科學(xué)勘查和防治提供參考。

新縣縣城紅高粱滑坡位于新縣縣城中心潢河路路西、健康廣場(chǎng)南側(cè)，西距小潢河最近約為36m，滑坡前緣為縣城居民居住區(qū)和縣城主要道路（圖1）。

1 主要地質(zhì)環(huán)境條件

1.1 地形地貌

滑坡區(qū)地貌屬丘陵區(qū)，總體地勢(shì)北高南低，自西北向東南傾斜，標(biāo)高在 85 ～135m 之間，最大相對(duì)高差50m。地形起伏較大，風(fēng)化剝蝕作用強(qiáng)烈。由于當(dāng)?shù)鼐用裨谛藿ǚ课輹r(shí)人為的切坡改變了斜坡自然坡腳，使山體有較高的臨空面，山坡坡度在 55°～65°之間，為山體滑坡的形成提供了條件。山體坡面植被較發(fā)育，覆蓋率＞75%。

1.2 氣象

新縣屬亞熱帶北部大陸性氣候。多年平均降水量1294.1mm，最大年降水量 2136mm（1954 年），最小年降水量 827mm（1978 年）。最大 1h 降水量 85.5mm（1996 年5 月 17 日），最大 24h 降水量 288.5mm（1969 年）。降水集中在 7、8、9 月，汛期 （6 ～9 月） 降水量占全 年 的23.4%～67.5%。暴雨多、強(qiáng)度大、時(shí)空分布不均是新縣降水的顯著特點(diǎn)。

1.3 地層巖性

滑坡體組成巖性主要為第四系全新統(tǒng)崩坡積物和早白堊世新縣超單元花崗片麻巖。

1.4 地質(zhì)構(gòu)造

新縣的區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造屬秦嶺—昆侖緯向復(fù)雜構(gòu)造帶南亞帶和新華夏系第二沉降帶的交接復(fù)合部位，并受淮陽(yáng)山字形構(gòu)造與經(jīng)向構(gòu)造復(fù)合干擾，地質(zhì)構(gòu)造十分復(fù)雜。滑坡區(qū)主要表現(xiàn)為差異性的升降運(yùn)動(dòng)，其構(gòu)造形態(tài)表現(xiàn)為隆起和坳陷，但未見(jiàn)有區(qū)域性的活動(dòng)斷裂。

2 滑坡基本特征

2.1 滑坡區(qū)地貌形態(tài)及邊界特征

滑坡高程分布為 85 ～135m，平面形態(tài)呈圈椅狀，北側(cè)以崩滑變形邊界為界、南側(cè)以沖溝為界，前緣為潢河路，后緣為基巖山坡。

滑坡縱剖面形態(tài)為斜線凸型，坡度陡，整體坡度60°左右。滑坡后緣高程為 135m，前緣高程為 85m，前后緣高差 50m，坡向?yàn)?113°。滑坡主滑方向約 130°，長(zhǎng)約82m、最大寬度約 48m、平均寬度約 37m、滑體厚度 1 ～8m，均厚約5m，坡面面積0.3034×104m2，滑體體積約1.52×104m3，屬小型淺層土—石質(zhì)滑坡。

圖2 滑坡全貌照

2.2 變形特征

由于當(dāng)?shù)鼐用裱仄麦w邊緣修建房屋，掩蓋了滑坡的部分變形特征。2016 年 10 月 28 日，滑坡體左側(cè)（沿主滑方向）發(fā)生溜滑，直接威脅到潢河路上的行人及通行車輛的安全。崩滑體高度23m，平均寬度約12m、厚4m，面積 276m2，體積約 1104m3。

滑坡變形跡象主要分布在斜坡前部及滑坡體陡緩交界部位，以局部垮塌和陡坎前部崩滑為主。

2.3 物質(zhì)結(jié)構(gòu)特征

滑坡區(qū)內(nèi)，滑坡體為碎塊石土，偶見(jiàn)粉質(zhì)黏土，角礫為花崗片麻巖。厚度一般 0.5 ～5.0m，平均厚度 3.0m，呈黃色、褐色及褐紅色，土體結(jié)構(gòu)松散。碎石分選性差，堆積混雜，棱角狀，粒徑一般在 10.0 ～40.0cm 之間，個(gè)別可達(dá)50.0cm 以上，含量約占 40%～65%，主要母巖成分以花崗片麻巖為主。

2.4 滑帶土特征

滑帶土為含砂角礫，偶含粉質(zhì)黏土，呈黃、褐黃、褐色，松散-較密實(shí)，角礫含量為 30%～50%，成分為花崗片麻巖為主，含花崗巖、石英巖，為第四系更新統(tǒng)滑坡堆積物。該層連續(xù)性好，從而形成一含水量高、抗剪強(qiáng)度低的軟弱面（滑面）。

3 滑坡成因機(jī)制分析

3.1 影響滑坡穩(wěn)定性的因素

通過(guò)對(duì)紅高粱花崗巖滑坡的地質(zhì)環(huán)境條件、滑坡基本特征的描述，綜合分析認(rèn)為滑坡形成具有以下幾個(gè)因素。

3.1.1 地形地貌

該滑坡體地處丘陵區(qū)，地形起伏較大，馬蹄形地貌特征明顯。山坡坡度在55°～65°之間，坡體臨空條件較好，為潛在滑坡產(chǎn)生變形提供了地形條件。

3.1.2 巖性及地質(zhì)構(gòu)造

由于地表坡積物結(jié)構(gòu)松散，風(fēng)化基巖花崗片麻巖節(jié)理、裂隙發(fā)育，強(qiáng)風(fēng)化后結(jié)構(gòu)變得破碎、松散，雨水極易滲入坡體，并沿裂隙面貫通，為產(chǎn)生滑坡奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。

3.1.3 降雨

新縣屬亞熱帶向暖溫帶過(guò)渡的氣候區(qū)，降雨具有相對(duì)集中之特點(diǎn)。降雨的入滲增大了坡體重量，降低了潛在滑動(dòng)面的抗剪強(qiáng)度，同時(shí)浸潤(rùn)軟化了潛在滑移控制面巖土，為滑坡的變形破壞提供了有利條件。

3.1.4 人類工程活動(dòng)

人類工程活動(dòng)是滑坡形成的主要因素。滑坡體前緣為人類居住區(qū)，由于當(dāng)?shù)鼐用裨谛藿ǚ课輹r(shí)平整場(chǎng)地，人為的切坡改變了斜坡自然坡腳。在前緣給滑坡的形成提供了有利的臨空面，也提供了斜坡物質(zhì)勢(shì)能轉(zhuǎn)化的有利條件；同時(shí)由于人為的改變滑坡體的地形地貌，容易使土體結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，有利于雨水的下滲，加大了滑坡的下滑力，降低了滑坡抗滑力，造成滑坡原有的平衡被打破，使得下滑力占據(jù)了主導(dǎo)地位，造成滑坡的滑移和變形。

3.2 滑坡形成機(jī)理分析

新縣由于汛期暴雨較多，坡體處于飽水狀態(tài)，增加了坡體的自重，降低了坡體的抗拉、抗剪強(qiáng)度。加上建房切坡造成坡體前緣臨空，巖土層內(nèi)應(yīng)力遭到破壞，在自重力及靜、動(dòng)水壓力共同作用下，沿風(fēng)化巖石節(jié)理裂隙界面形成飽水快剪，突發(fā)形成滑坡災(zāi)害。

4 結(jié)論

（1）新縣縣城紅高粱滑坡為典型的花崗巖滑坡，通過(guò)對(duì)該滑坡地質(zhì)環(huán)境條件、滑坡基本特征等的描述，可為同類型地質(zhì)條件地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害的野外識(shí)別和勘查做參考。

（2）花崗巖滑坡成因機(jī)制是由地形地貌、巖性及地質(zhì)構(gòu)造、降雨、人類工程活動(dòng)等綜合因素引起的，但人類工程活動(dòng)是花崗巖滑坡形成的主要因素，房屋、道路等的切坡修建對(duì)斜坡的穩(wěn)定性不利，切坡若無(wú)法避免時(shí)應(yīng)采取有限的防護(hù)措施，避免造成生命財(cái)產(chǎn)的損失。

注釋

①河南省信陽(yáng)工程地質(zhì)勘察院.2013.河南省新縣地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查報(bào)告.1～201.