東源縣新港鎮某邊坡災害特征及穩定性評價

魏 敏

（廣東省核工業地質局二九二大隊，廣東河源517000）

新港鎮某邊坡災害位于東源縣縣城南西245°方位，距東源縣城約10km。2019 年6 月受龍舟水影響發生局部崩塌，并且山坡具有發育更大規模崩塌災害的自身地質條件，更易受外部因素誘發，再次發生崩塌的可能性極大。潛在地質災害威脅和影響約160人，潛在經濟損失1500 萬元，加強邊坡災害特征和穩定性研究是進一步制定治理措施的基礎。因此，本文以該邊坡為研究對象，分析其穩定性。

1 地質環境條件

1.1 地形地貌條件

1#工程區地貌為丘陵，地勢總體北東高南西低，山坡主要由砂質粘土及中粗粒黑云母花崗巖風化土層組成，植被較發育，坡面已進行4 級放坡，1#工程區高程134～181m，崩塌體高約37m，坡度約45°～60°，山坡植被覆蓋良好。2#工程區地貌為丘陵，地勢總體南西高北東低，山坡主要由粉質粘土及中粗粒黑云母花崗巖風化土層組成，植被較發育；自然山坡較陡，2#工程區高程134～172m，崩塌體高約27m，坡度約45°～60°，山坡植被覆蓋良好，有松樹、茅草及灌木，坡下房屋眾多，人口密集。

1.2 地質構造條件

研究區未見斷裂構造。

1.3 水文地質條件

研究區地表無溪流，按地下水賦存介質不同，主要為松散巖類孔隙水及基巖裂隙水。

（1）第四系土層孔隙水。研究區第四系含水層主要為第四系殘積層粉質粘土孔隙水，地下水水類型為上層滯水，水量貧乏，水位及水量受季節降雨影響較大，向場地深部及北東側山間溝溪低洼地段徑流排泄。

（2）基巖裂隙水。工程區巖體裂隙較發育，地下水主要附存于晚侏羅紀花崗巖基巖層，富水性由中高—貧乏；研究區地下水動態變化具季節性，主要受降雨季節支配，且由于降雨在年內分配不均，不同季節的蒸發度、濕度也不同，故滲入補給量亦隨季節而變化，雨季是地下水獲得補給最多的季節。此外，基巖裂隙潛水與大氣降雨關系密切，水位及水量隨降雨量變化明顯。地下水的徑流排泄與地形地貌、地層巖性密切相關，區內地下水流向與地形傾斜方向基本一致，地下水排泄主要以滲流的形式排入北東側溪流中，隨地勢不同地下水位高低也有所不同。

1.4 不良地質現象

研究區由于修建建筑物，斜坡經人工開挖，形成高邊坡，土層以砂質粘土為主，在雨季局部仍有小規模崩塌。

1.5 人類工程活動

研究區屬于丘陵地貌，平地面積遠不能滿足該區域居民生活的需要，很多住宅樓、旅游風景區、學校等均在山邊削坡擴寬平地而建，由此形成了大量的人工挖方邊坡，邊坡一般高7～32m，坡度一般為60°～70°，而且邊坡與房屋距離近，由于資金和防災意識的缺乏，邊坡均呈裸露狀態，未采取緩坡處理和支護措施。

1.6 巖土體特征

研究區巖土體根據工程地質分類主要為殘積層、全風化中粗粒黑云母花崗巖、強風化中粗粒黑云母花崗巖，自上而下特征為：

第①砂質粘土：褐黃色，硬塑，系花崗巖殘積土，其主要成分為粉粘粒，含部分砂粒，表層為耕植土，刀切面粗糙，手捏稍粘手，干強度中等，韌性中等。該層主要在南側崩塌坡體內分布，揭露層厚1.70～6.30m，平均厚度3.52m。

第②-1全風化花崗巖：黃褐色，母巖結構尚可辨，巖石已風化成土狀；巖芯呈土柱狀，用手捏易散，遇水易軟化、崩解，干鉆易鉆進。該層在南側崩塌坡體和北側高邊坡內均有分布，揭露層厚1.70～11.80m，平均厚度8.03m。

第②-2 強風化中粗粒黑云母花崗巖：黃褐色，原巖結構可見，礦物已基本風化，風化裂隙極發育；巖芯呈半巖半土、砂土狀為主，手可捏碎，合金鉆頭可鉆進。該層主要在南側崩塌坡體內分布，未揭穿，揭露層厚10.90～22.20m，平均厚度15.4m。

項目區工程布置見圖1。

2 地質災害特征

2.1 空間分布特征

（1）1#工程區后山高邊坡。根據現場調查，高邊坡平面呈階梯形，為土質邊坡，坡度約45°～60°，寬約150m，邊坡高約37m，長約40m，厚度約1.5m，預估體積為9000m3，潛在崩塌體規模為大型。此外，坡面僅進行4級放坡，但未進行加固治理，在長期雨季雨水沖刷作用下坡體土體在飽和狀態下易發生災害。

（2）2#工程區崩塌邊坡。根據崩塌現場調查，該崩塌體平面呈不規則形，縱向上呈凹形，寬約100m，長約30m，崩塌體前緣擋土墻高約2.0m，坡頂修筑有簡易截水溝，部分地段已開裂。2018 年6 月因暴雨發生局部崩塌，2019 年6 月因暴雨發生二次崩塌。坡向為26°，平均厚度約2.0m，總體積6000m3，潛在規模為大型。

2.2 物質組成及結構特征

根據鉆探揭露及地表調查，研究區由殘積層和全風化中粗粒黑云母花崗巖組成。其中，殘坡積層以砂質粘土為主，主要有粉粘粒組成，含部分砂粒，褐黃色、土黃色、土紅色，稍濕，結構松散，粘性強；全風化中粗粒黑云母花崗巖，黃褐色，母巖結構尚可辨，巖石已風化成土狀，巖芯呈土柱狀，用手捏易散，遇水易崩解，強度降低。

2.3 破壞特征及影響因素

通過外業調查，1#工程區后山高邊坡和2#工程區崩塌邊坡均是因削坡建房開挖坡腳而形成的高陡邊坡。其中，1#工程區曾在2005年6月，暴雨引發山體出現大面積滑塌，進行4級放坡，每個臺階設置有簡易截水溝，坡面進行了綠化，但未進行加固治理，該坡面最高約37.0m，匯水面積約6000m2，坡面為砂質粘土透水性好，在長期降雨條件下，地表水易沖刷坡面，且向坡腳滲透徑流，可在土巖界面附近形成暫時性孔隙潛水，對斜坡的穩定性不利；2#工程區坡腳距房子后墻約1.7～3.5m，坡腳建有2m高擋土墻，2018年6月因暴雨發生局部崩塌，2019年6月因暴雨發生二次崩塌，坡頂修筑有簡易截水溝，部分地段已開裂，坡面土質松散，匯水面極大約3000m2，遇水浸泡易軟化或崩解，在臺風暴雨、長期降雨或極端天氣下極易發生傾倒式滑移、垮塌。綜上所述，1#工程區和2#工程區邊坡在天然狀態下工程性質一般—較好，在極端天氣下，該邊坡穩定性較差，危險性大。

3 高邊坡成因類型

3.1 邊坡類型及變形破壞模式

1#工程區所在斜坡為土質斜坡，寬約150m，邊坡高約37m，長約40m，厚度約1.5m，預估體積為9000m3，潛在崩塌體規模為大型。按斜坡性質分類，該邊坡屬土質類型，坡面受地表水沖刷，可在土巖界面附近形成暫時性孔隙潛水，易形成滑移試崩塌。2#工程區所在斜坡為土質斜坡，該崩塌總體寬約100m，長30m，高27m，預估厚度約2.0m，預估體積為6000m3，潛在崩塌體規模為大型，崩塌體主要為殘積土及全風化中粗粒黑云母花崗巖；按崩塌體性質分類，該崩塌屬土質類型；按崩塌體移動形式，屬滑動型崩塌（垂直移動距離大于水平移動距離），對坡腳破壞性強。

3.2 邊坡成因及影響因素

地質災害的形成包括三個基本條件和一個誘發因素，基本條件包括地層巖性及地質構造條件、地形及地貌條件、氣候及徑流條件，誘導因素如人工開挖坡腳、破壞自然排水系統、坡頂堆載、地震等[1]。從地質災害產生、發展的過程分析，地層巖性、地質構造、地形地貌條件是其產生的主導因素，氣候及徑流條件是本滑坡發展的重要條件，人類工程活動（斜坡前緣開挖形成高邊坡、開挖坡腳）是地質災害進一步發展的誘發因素[2]。

（1）地層巖性條件。1#工程區和2#工程區所在斜坡下伏基巖為中粗粒黑云母花崗巖，上層的第四系殘坡積粉質粘土平均厚度3.52m，全風化中粗粒黑云母花崗巖，平均厚度為8.03m，為滑坡、崩塌的形成提供了物質基礎。

（2）地質構造條件。工程區地表未發現構造，但表層為坡積砂質粘土，強風化中粗粒黑云母花崗巖，砂質成份多，透水性較好，土巖界面附近形成暫時性孔隙潛水，接觸面上受雨水浸泡，容易在其界面形成軟弱層，易形成滑坡、崩塌地質災害。

（3）地形及地貌條件。研究區地貌為丘陵，地勢總體南西高北東低，植被較發育，自然山坡陡，主要由粉質粘土及中粗粒黑云母花崗巖風化土層組成，坡腳處為人工切坡，為滑坡、崩塌形成提供了足夠的臨空條件。

（4）氣候及徑流條件。工程區屬亞熱帶海洋性季風氣候，降雨豐沛，多年月平均降雨量大。地表土質松散、多孔隙，降水迅速入滲，不僅嚴重降低了土體的抗剪強度，而且增加了土體的重量，使土體產生更大的下滑力。大氣強降雨是誘發邊坡失穩的不利因素。

（5）人類工程活動。人類工程活動是滑坡產生的誘發因素。修建房屋、道路，開挖坡腳，也打破了山坡原有力學平衡；2#工程區另有村民在山坡上耕地種菜，使上層殘積土更加松軟，人類工程活動是誘發滑坡的主要原因。

4 邊坡穩定性評價

4.1 宏觀穩定性判斷

野外勘查表明，1#工程區坡面土體砂質成份多，易受地表水沖刷，透水性較好，土巖界面附近形成暫時性孔隙潛水，宏觀判斷穩定性較差；2#工程區在雨季多有小規模崩塌，特征明顯，坡頂修筑有簡易截水溝，部分地段已開裂，遇水浸泡易軟化或崩解，偶爾發生表層土溜現象，宏觀判斷穩定性差。綜上所述，研究區坡面高陡，土體為砂質粘土，砂質成份多且結構松散，雨季地表水沿坡面沖刷和下滲，在土巖界面附近形成暫時性孔隙潛水，產生動水壓力和孔隙水壓力，降低了土體的抗剪強度，導致邊坡失穩，威脅坡腳群眾生命財產安全。

4.2 穩定性計算分析

邊坡場地地質環境屬簡單類型，均為土質邊坡，坡高37m，破壞后果為嚴重，綜合確定該邊坡工程安全等級為一級。本次計算采用瑞典條分法，計算通過理正巖土計算6.5PB3 軟件完成[3]。計算工況分為兩個：①工況1 為天然狀態，考慮地下水作用；②工況2 為飽和狀態+地震作用，考慮50年一遇暴雨情況，滑坡體充分過水。計算結果見表1。

表1 不同工況下邊坡穩定性計算結果表

根據計算結果，邊坡體在1-1′號剖面附近經計算分析，該段邊坡在天然狀態呈穩定，在飽和+地震狀態下呈基本穩定；2-2′剖面附近，該段邊坡在天然狀態及飽和+地震狀態下呈基本穩定；3-3′剖面附件，該段邊坡在天然狀態及飽和+地震狀態下呈穩定；4-4′剖面附近，該段邊坡在天然狀態呈基本穩定，在飽和+地震狀態下呈不穩定；5-5′剖面附近，該段邊坡在天然狀態呈欠穩定，在飽和+地震狀態下呈不穩定。

5 結束語

綜上所述，東源縣新港鎮某邊坡潛在威脅較大，對坡角處的居民產生較大的安全威脅，急需治理。本文對1#工程區和2#工程區的成因和穩定性進行了評價，認為邊坡均屬于土質邊坡，人類工程活動是誘發滑坡的主要原因。在天然狀態下邊坡屬于基本穩定—欠穩定，在飽和+地震狀態下呈不穩。