廣東省河源市龍川縣貝嶺鎮(zhèn)米貝村1#滑坡成因機(jī)制與穩(wěn)定性分析

謝燕霄，王 超

（廣東省有色礦山地質(zhì)災(zāi)害防治中心，廣東 廣州 510080）

2019年6 月中旬，廣東省龍川縣出現(xiàn)持續(xù)性強(qiáng)降水，全縣24個(gè)鎮(zhèn)352個(gè)村不同程度受災(zāi)，其中貝嶺鎮(zhèn)米貝村是重災(zāi)區(qū)之一，出現(xiàn)連片山體滑坡，造成整村房屋、道路、橋梁、電力等設(shè)施受損。米貝村滑坡群呈現(xiàn)分布范圍大，涵蓋多個(gè)滑坡地災(zāi)體，潛在威脅人數(shù)多等特征，本文以1#滑坡體為例對其成因機(jī)制與穩(wěn)定性展開分析。

1＃滑坡所處山體坡型為凸形，山體自然坡度45°～55°，坡高約50m。已滑體平面形態(tài)為半圓，滑體體積約2萬m3，屬于淺層大型滑坡。由于邊坡過陡及長時(shí)間強(qiáng)降雨，邊坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)，在外界因素誘發(fā)下，再次發(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害的可能性大，嚴(yán)重威脅到邊坡下部村民的生命和財(cái)產(chǎn)安全。

1 滑坡區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件

1.1 地形地貌條件

滑坡所處地貌單元屬于丘陵地貌，山勢陡峭、山峰尖銳呈圓錐狀，“V”型谷居多，地形切割強(qiáng)烈，相對高差100m～200m，地形坡度40°～45°。米貝村總體地形為南北高、中間低，似馬鞍形，北部為中低山地形，中部為谷地，南部為低山-丘陵地貌。地勢由東向西傾斜，構(gòu)成山地、丘陵、谷地相間分布的格局，山地、丘陵占面積比較多。

1.2 巖土工程地質(zhì)特征

滑坡區(qū)域邊坡基巖主要為花崗巖，該坡體的巖層風(fēng)化強(qiáng)烈，表層主要為殘坡積土。根據(jù)勘查鉆探孔揭露，區(qū)內(nèi)巖土層按地質(zhì)年代和成因類型可劃分為殘坡積層（Qel+dl）和全、強(qiáng)、中風(fēng)化風(fēng)化巖。

其中粉質(zhì)粘土、砂質(zhì)粘性土多呈松散、稍密狀態(tài)，工程性能差，在大氣降水的滲入情況下，土體的含水量趨于飽和，抗剪強(qiáng)度變小，導(dǎo)致其抗變形能力變差，極易產(chǎn)生滲透變形、滑坡。

另外全風(fēng)化花崗巖的巖體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低，透水率較大，浸水后易于軟化，抗變形能力差，風(fēng)化致使節(jié)理裂隙發(fā)育，物理力學(xué)性質(zhì)變差、土體抗剪強(qiáng)度變低，以上特點(diǎn)為滑坡地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生提供了有力的物質(zhì)條件。

1.3 地質(zhì)構(gòu)造及地震

滑坡區(qū)位于贛閩隆起區(qū)，處于南嶺緯向構(gòu)造東亞帶與新華夏系東江斷裂帶的交匯處，由于經(jīng)歷了加里東期以來的多次構(gòu)造運(yùn)動影響，褶皺和斷裂較發(fā)育，形成以北東向構(gòu)造為主，北西向、東西向?yàn)檩o的構(gòu)造體系格局[2]。

其西部約4km處有一區(qū)域斷層-大雁山斷層，該斷層走向北西，長約20km，次級斷層會影響到米貝村，未見明顯構(gòu)造現(xiàn)象。

龍川縣地震烈度為Ⅵ度區(qū)，地震加速度0.05g。北東向東江斷裂帶地震活動頻繁，從1918年南澳地震到1962年新豐江地震都波及到龍川縣，距離勘查區(qū)約7km的楓樹壩水庫從1970年至1981年間共發(fā)生33次輕微地震，且多發(fā)生于1973年以后，其原因可能是該水庫直接座落在北東向斷裂活動帶上，水庫建成后誘發(fā)地震明顯。

1.4 水文地質(zhì)條件

滑坡區(qū)域邊坡主要為殘坡積粉質(zhì)粘土、砂質(zhì)粘性土及全強(qiáng)風(fēng)化花崗巖組成，屬于中等偏弱透水地層，富水性差。據(jù)鉆孔揭露地下水水位埋深5.10m～10.50m，位于全風(fēng)化與強(qiáng)風(fēng)化花崗巖接觸面。

滑坡區(qū)域地下水補(bǔ)給主要為大氣降水，以地表徑流形式排出，部分滲入地下。地下水主要沿節(jié)理裂隙通道向南部坡腳排泄，部分以蒸發(fā)形式排出。地下水位變化主要與區(qū)內(nèi)降雨密切聯(lián)系，具有季節(jié)性和時(shí)段性變化，同時(shí)受地形控制。

2 滑坡變形破壞特征及成因分析

滑坡區(qū)域山體坡型為凸形，滑坡平面呈不規(guī)則狀，坡腳標(biāo)高約316m，坡高約50m，自然坡度45°～55°，上覆第四系粉質(zhì)粘土為主，含碎石約10%，厚度4m～5m。下伏基巖為強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，山體未被擾動的區(qū)域植被較發(fā)育。因村民切坡建房，導(dǎo)致坡體前部形成了高約40m，坡度約60°的高陡邊坡，且坡面植被大部分被破壞。2019年6 月受暴雨影響，該邊坡中部、東南部發(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害。滑坡體主要為邊坡前部臨空土體滑動，主滑方向200°，后緣可見下挫痕跡，滑體平面形態(tài)為半圓，剖面形態(tài)為凹形。滑體巖性主要為粉質(zhì)粘土及全風(fēng)化花崗巖，滑體長約155m，寬約45m，厚度約3.0m，滑體體積約2萬m2，屬于淺層大型滑坡，是在特定的地形地貌、地層巖性和降雨形成的地下水共同作用下的產(chǎn)物。

滑坡早期呈蠕動變形狀態(tài)，主要是由于滑坡體物質(zhì)為殘坡積土層和全風(fēng)化花崗巖，處于高陡的斜坡上，且前緣有臨空面，在長期的降雨及干濕交替作用下，巖土體應(yīng)力不斷進(jìn)行調(diào)整，滑坡體向臨空面發(fā)生變形，在滑坡體中、后部產(chǎn)生拉張裂隙，隨著變形的增加，拉裂縫逐漸向滑坡體深部擴(kuò)展，伴隨著雨水沿裂隙面下滲，在滲透壓力的作用下，拉裂面最終與滑坡體潛在滑移面相連，形成滑坡。

表1 邊坡穩(wěn)定性計(jì)算參數(shù)建議值表

圖1 復(fù)雜土層土坡穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果圖 （飽和狀態(tài)：自重+暴雨）

3 滑坡穩(wěn)定性分析

根據(jù)邊坡各層巖土體的主要力學(xué)指標(biāo)參數(shù)，并結(jié)合野外調(diào)查綜合分析確定其潛在滑動面，選取坡度最陡，覆蓋層最厚剖面，采用北京理正軟件土質(zhì)邊坡復(fù)雜土層穩(wěn)定模塊進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性分析。

3.1 穩(wěn)定性計(jì)算參數(shù)選取

根據(jù)滑坡勘查工作取得土工試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)值，邊坡穩(wěn)定性計(jì)算巖土層物理力學(xué)參數(shù)按表1選用。

3.2 穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果

采用圓弧滑動法[1，3]進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性計(jì)算分析，計(jì)算狀態(tài)分為兩個(gè)：①天然狀態(tài)：自重；②飽和狀態(tài)：自重+暴雨。

在天然狀態(tài)：自重，邊坡的穩(wěn)定系數(shù)系數(shù)Fs=0.990，根據(jù)《滑坡防治工程勘查規(guī)范》（GB/T 32864-2016）滑坡穩(wěn)定狀態(tài)劃分，處于不穩(wěn)定狀態(tài)。在飽和狀態(tài)：自重+暴雨，邊坡的穩(wěn)定系數(shù)系數(shù)Fs=0.883，處于不穩(wěn)定狀態(tài)。穩(wěn)定性系數(shù)計(jì)算公式如下：

式中：Fs-穩(wěn)定系數(shù)；c-滑帶土粘聚力（kPa）；L-滑帶長度（m）；φ-滑帶土內(nèi)摩擦角（°）；Wi-第i條塊的重量（kN/m）；αi-第i條塊滑面傾角（°）；

通過對該邊坡的定性分析和定量計(jì)算結(jié)果表明，邊坡人工開挖致使邊坡坡度過陡，本已經(jīng)處于不穩(wěn)定狀態(tài)，在遭遇自重+暴雨工況下，由于長時(shí)間強(qiáng)降雨導(dǎo)致粘性土、全風(fēng)化巖變形及軟化崩解，將更加不利于邊坡穩(wěn)定性，在此條件下邊坡再次發(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害的可能性大，需對其采取防治措施。

4 結(jié)論與建議

（1）邊坡巖性為花崗巖風(fēng)化殘積土，厚度較大，滑坡平面呈不規(guī)則狀，屬于淺層大型土質(zhì)滑坡[4-7]。

（2）滑坡地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的誘發(fā)內(nèi)因是組成邊坡的粘性土層和花崗巖風(fēng)化層具有受水浸泡變軟特性，在強(qiáng)降雨作用下，抗剪強(qiáng)度降低，致使邊坡失穩(wěn)發(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害；外因是由于高強(qiáng)度的人類工程活動，導(dǎo)致邊坡坡面植被稀疏、邊坡過陡且前緣臨空，在雨水沖刷及干濕交替作用下引起巖土體應(yīng)力不利變化。

（3）根據(jù)邊坡地形地貌、巖土組成及邊坡穩(wěn)定性計(jì)算綜合分析，邊坡天然狀態(tài)下處于不穩(wěn)定狀態(tài)，在外界因素（如強(qiáng)降雨等）誘發(fā)下，再次發(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害的可能性大，嚴(yán)重威脅到邊坡下部村民的生命和財(cái)產(chǎn)安全，應(yīng)及時(shí)采取措施進(jìn)行治理。