温建兴
(福建省121 地质大队,福建龙岩364000)
0 引言
地质灾害,指在自然或者人为因素的作用下形成的,对人类生命财产、环境造成破坏和损失的地质作用(现象)。主要有崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面沉降、地面塌陷等。
龙岩是山区城市,每年都会发生不少的地质灾害。山区地质灾害的类型主要表现为:滑坡、崩塌、地面塌陷等。建筑物大部分依山而建,建筑物的房前屋后或多或少都存在高陡边坡。而这些高陡边坡中上部的岩土体本来就存在临空面,在极端天气下(尤其是连续几天的绵绵细雨或暴雨),地表水的下渗和浸润,土体含水量可能达到饱和状态,土体的内聚力及内摩角变小,土体由可~硬塑状态转变为软塑状态,容易造成岩土体工程地质性能及力学强度的下降,进而导致岩土体的失稳,形成滑坡或崩塌。
而龙岩市的地面塌陷主要为土洞、溶洞及采空区的原因造成的。
1 概况
和目坑自然村为龙岩市新罗区苏坂乡的一个自然村,村民反映,2011年开始,部分村民房后出现滑坡、房屋出现开裂、地基下沉、地面出现地裂缝等地质灾害现象。
2 地质灾害成因分析
2.1 岩土层特征
⑤强风化粉砂岩(T1xa):黄褐色,薄~中厚层状,波状层理,岩体呈层状碎裂结构,裂隙发育,岩芯呈碎块状,为极软岩,岩体较破碎,岩石基本质量等级类别为Ⅴ类。厚度不均匀,一般小于30.0 m,层底坡度30°~50°。
⑥中风化粉砂岩(T1xa):灰白、灰色,薄~中厚层状,裂隙中等发育,岩芯呈短柱状,为软质岩,岩体较完整,岩石基本质量等级类别为Ⅳ类。
⑦中风化灰岩:浅灰、灰色,为三叠系溪口组灰岩,中~厚层状,裂隙较发育,为方解石、石英脉充填,岩芯较完整,多呈短柱~柱状,较硬岩,岩体基本质量等级类别为Ⅲ类~Ⅳ类。
⑦-1溶洞:上部少部分为空洞,基本充填,充填物为灰黄、黄褐色含砾粉质粘土,其中碎、卵石占25%~40%,呈饱和,可塑状态。
2.2 地震效应评价
2.2.1区域构造
在大地构造单元上和目自然村处于闽西南拗陷带中,龙岩山字型构造的核心部位,断裂构造发育;区内岩石主要为陆相和海陆交互相沉积而成。由于受区域断层挤压的影响,岩体破碎,裂隙发育,地下水活动较强烈,为岩溶中等发育区。第四系松散土层覆盖在基岩之上,上部非可溶岩厚度较大,场地属中等厚度埋藏型岩溶区。
和目自然村区域性构造均为侏罗系晚期地质活动形成,距今时间较长,已经稳定不再活动,均为本村庄稳定性无影响的“非全新活动断裂”,不属发震构造,场地内及附近无新近形成的活动断裂。
和目自然村地质构造稳定,无新近形成的活动断裂存在,但该村庄属于埋藏型岩溶区的岩溶发育的分布区域。
2.2.2场地地震烈度及场地稳定性评价
和目自然村位于龙岩市新罗区苏坂镇,依据GB 18306—2015中国地震动参数区划图福建省区划一览表,本区抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g,所属设计地震分组为第二组。
该村庄房屋大部分为依山而建,房后大部分存在高陡边坡,房前坪地局部为填方区,村庄地形变化较大,下部岩溶发育,溶洞中均为饱和状态下的可塑粉质粘土充填。在地下水的潜蚀作用下,上覆风化岩土层有崩解、被淘空的可能,从而产生空洞而导致塌陷;或在外力作用下,如地震作用时地下水可能产生瞬间的大幅度变化,同时使洞体范围内土体产生巨大的地震能量,使已经形成自然拱的洞体顶部土体产生破坏而引起塌陷,造成建筑物被破坏。该村庄属抗震不利地段。
2.3 地质灾害成因分析
2.3.1滑坡成因分析
从和目自然村所处的地质环境条件、变形特征等综合分析可能导致滑坡形成的因素主要有:地形地貌、岩土性质、水及人为因素的作用。
1)地形地貌。
山体最高标高416.64 m,最低标高392.74 m,相对高差23.66 m。山脊走向为东南—西北向。山体坡度30°~40°之间。山坡上长有灌木和草类植物,植被覆盖较好。
2)岩土性质。
坡体上部土层粉质粘土,覆盖层厚度薄,一般为3.00 m~5.00 m,其土层强度低,尤其是浸水后强度降低较大,其下为强风化粉砂岩,倾角大,一般为30°~50°。
3)水的作用。
由于坡顶居民的生活用水和大气降水下渗的浸润作用,导致滑坡体土体呈很湿~饱和状态,使土体间的结合力及抗剪强度降低,特别在坡脚底部的原生裂隙密集带的作用明显,从而形成软弱带,最终导致斜坡的滑动变形。
4)人为因素。
因坡顶居民的房建和人类工程活动。破坏原有稳定的坡体几何形态和应力分布平衡。
综上所述,该村庄滑坡的主导因素是降雨,在地形地貌条件、岩土性质等自然因素及人为因素的综合作用下,最终导致斜坡的不稳定。
该村庄滑坡属于牵引式滑坡,小一型浅层土体滑坡,滑动面已经形成,现状处于不稳定状态,根据滑动面牵引形成的两侧裂缝和坡顶的地裂缝产状分析,后缘上方存在潜在的滑动面,如不采取有效治理措施,在强降雨及连续降雨的作用下,可能继续发生滑坡,危及坡下建筑物安全。
2.3.2房屋出现开裂、地基下沉、地面出现地裂缝等现象分析
该村庄房屋大部分为依山而建,房后大部分存在高陡边坡,房前坪地局部为填方区,村庄地形变化较大,下部岩溶发育,溶洞中均为饱和状态下的可塑粉质粘土充填。受不均匀大气降水的影响,地下水变化幅度大且频率高,造成溶洞的加剧发展,在地下水的潜蚀作用下,上覆土层有崩解、被淘空的可能,从而产生空洞加大而导致塌陷;或在外力作用下,如地震作用及矿山开采时地下水可能产生瞬间的大幅度变化,同时使洞体范围内土体产生巨大的地震能量,使已经形成自然拱的洞体顶部土体产生破坏而引起地面开裂,甚至下沉,造成房屋开裂、地基下沉、地面出现地裂缝等。
3 结论与建议
和目自然村地质灾害主导因素是降雨,在地形地貌条件、岩土性质等自然因素及人为因素的综合作用下,最终导致滑坡的形成。而岩溶发育及不均匀大气降水的影响,地下水变化幅度大且频率高,是造成房屋出现开裂、地基下沉、地面出现地裂缝等地质灾害现象的主因。
和目坑自然村因场地地形坡度大,受滑坡、不稳定斜坡(高陡边坡)以及下伏灰岩溶洞发育的影响,其稳定性差,工程治理难度大,经济成本高,建议异地搬迁避让。