汕頭市南澳縣某處邊坡穩定性分析

王丹 黃寧勇

廣東省地質局第二地質大隊 廣東 汕頭 515000

1 工程概況

崩塌是指陡峻山坡上巖塊、土體在重力作用下，發生突然的急劇的傾落運動，多發生在60°～70°的斜坡上，是一種多發性的地質災害；邊坡位于丘陵地帶，邊坡巖性主要為第四系坡殘積土、全～強風化黑云母花崗巖，風化程度不均，土質疏松，暴雨時有發生崩塌地質災害的可能，嚴重威脅居民生命和財產安全。

2 地質環境條件

2.1 氣象水文

南澳縣屬亞熱帶季風氣候，海洋性氣候明顯，盛行東北風；多年平均降水量為1448.2mm，降水主要集中在4月～9月，常形成大雨、暴雨等強降水過程；島內沒有河流，只有十幾條集雨面積在10km2以下直流入海的山坑，勘查區內無常流水系分布，斜坡面無沖溝分布，坡腳無地表水體分布。

2.2 地形地貌

勘查區屬丘陵地帶，一般山坡自然坡度在25°～40°，局部因人類活動坡度達75°，地表植被發育一般，海拔高程為358.0～377.9m；因修建民宅，后側均形成高矮不一的陡峭邊坡。

2.3 地層巖性

勘查區及周邊出露的地層為第四系全新統坡積層（Q4dl）、黑云母花崗巖殘積層（Qel）、早白堊世黑云母花崗巖（K1γ），節理裂隙發育，巖石破碎，球狀風化體發育。開挖邊坡揭露的巖體以坡殘積土為主，土質疏松，分布不均[1]。

2.4 地質構造

南澳縣位于新華夏系構造第三隆起帶的東南側與南嶺東西向復雜構造帶南部東段交接地段，區內的新構造運動以斷裂繼承性活動和斷塊差異性運動為主，由于不同走向的斷裂繼承性活動的性質和強度不同，導致地質塊體產生幅度不一的差異性運動。圓山斷裂于勘查區北側穿過，兩端呈北東、西南向入海；受圓山斷裂的影響，圍巖次生節理裂隙發育。

2.5 水文地質條件

水文地質條件較簡單，均屬大氣降雨補給，順流排泄，地下水類型主要有兩類：松散巖類孔隙水和基巖裂隙水。松散巖類孔隙水主要分布于山體表淺部，賦存于第四系殘坡積層孔隙裂隙中，水位隨地形而變化，含水層主要為砂質粘性土，弱透水性，無穩定水位，地下水位隨季節性變化較大，水量較貧乏，主要受大氣降水及高處徑流補給。基巖裂隙水主要儲存在強風化巖層的風化裂隙和構造裂隙中，受巖層層面或裂隙發育程度控制，整體上受地質構造影響大，場區局部地段裂隙極發育，裂隙連通性好，賦水性較好[2]。

3 勘查區巖土體工程特征

勘查區內地層根據成因類型和物理力學性質等可分為3個工程地質層，由新到老分別為：第四系坡積層（Q4dl）、第四系殘積層（Q4el）、全～中風化黑云母花崗巖（K1γ）；全風化黑云母花崗巖呈土柱狀，遇水易軟化崩解；強風化黑云母花崗巖局部呈半巖半土狀、砂礫狀，手捏易散，局部呈碎塊狀、塊狀，節理裂隙發育；中風化黑云母花崗巖呈塊狀、短柱狀、柱狀，巖石堅硬，裂隙發育，可見水蝕現象，各巖土體參數詳見表1。

表1 邊坡巖土體物理參數表

4 勘查區邊坡現狀特征

斜坡巖性主要為殘坡積土，土體疏松，因邊坡分布位置不一樣，共分為6處，分布位置詳見圖1。

圖1 邊坡位置圖

（1）1#邊坡：土質邊坡，坡寬45m，坡高8.1m～13.4m，坡向200°，坡度67°，坡腳距離房屋約0.6m。

（2）2#邊坡：土質邊坡，坡寬64m，坡高5.1m～7.2m，坡向240°，坡度70°，坡腳距離房屋約0.7m。

（3）3#邊坡：土質邊坡，坡寬約72m，坡高6.2m～9.6m，坡向200°，坡度71°，坡腳距離房屋約0.7m～1.5m。

（4）4#邊坡：土質邊坡，坡寬69m，坡高6.5～9.3m，坡向203°，坡度69°，坡腳距離房屋約1.2m。

（5）5#邊坡：土質邊坡，坡寬53m，坡高6.3m～7.8m，坡向210°，坡度65°，坡腳距離房屋約1.1m。

（6）6#邊坡：土質邊坡，坡寬45m，坡高12m～15m，坡向200°，坡度65°～72°，坡腳距離房屋約1.2m。

5 邊坡穩定性分析

5.1 穩定性模型計算

邊坡穩定性分析采用北京理正巖土系列軟件6.0版本中的斜坡土層土坡穩定計算模塊進行模擬計算，考慮暴雨情況及地震的影響，分為工況Ⅰ：天然狀態，工況Ⅱ：暴雨或連續降雨，各土層的物理力學參數詳見表1，以6#邊坡為例進行穩定性分析，詳見6#邊坡剖面圖，采用圓弧滑動法進行預測，計算得到滑動安全系數為0.946，小于1.30，斜坡處于不穩定狀態[3]。

圖2 6#邊坡剖面圖

根據穩定性計算結果，在天然狀態下，1#、2#、3#、4#、5#邊坡穩定安全系數＞1.30，斜坡處于較穩定狀態，在大氣降雨條件下，邊坡穩定安全系數＜1.30，斜坡處于不穩定狀態；6#邊坡在天然狀態和大氣降雨條件下，邊坡穩定安全系數＜1.30，斜坡處于不穩定狀態。

5.2 邊坡的影響因素

5.2.1 巖土體工程地質條件

邊坡表層巖土層為粉質粘土坡積層，該層土質松散，空隙發育，為性質不良土層；下部為殘積層的砂質粘性土，土質較好，但在水浸條件下容易軟化，易沿下部巖體軟弱面滑移坍塌、變形；基底巖石為早白堊世黑云母花崗巖，節理裂隙發育程度不同，含水情況不均，風化程度不均，且存在較多的風化球狀體，穩定性能差，容易沿較陡峭的邊坡面產生剝離滑動。勘查區受斷裂影響，風化裂隙發育，風化裂隙切割土體，形成碎裂結構巖體。

5.2.2 大氣降水

勘查區多年平均降雨量為1448.2mm，大氣降雨易沿邊坡地表裂縫、裂隙下滲進入坡體巖土層，加大巖土體自身重力，降低巖土體的自身強度，影響邊坡巖土體的穩定性。

5.2.3 人類工程活動影響

勘查區內人類工程活動較強烈，削坡建房，坡腳處形成高陡斜坡，原始地形地貌發生較大的改變，邊坡原土體力學性質發生改變，且民宅是呈臺階狀修建，增加坡頂處的荷載，降低了斜坡的穩定性。

6 結論及防治建議

斜坡在大氣降雨條件下處于不穩定狀態，嚴重威脅村民的生命財產安全和正常的生活秩序，邊坡應盡快進行治理。建議削坡減載，在坡腳處采用重力式漿砌片石擋土墻進行支護，對整個場地的排水系統進行規劃，設置排水溝，防止地表水下滲或沖刷坡體，引起邊坡變形破壞。