吳 亮,徐義洪
(廣東省地質(zhì)局第三地質(zhì)大隊(duì),廣東 韶關(guān) 512030)
通過開展廣東省惠東縣地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查(1:50000)項(xiàng)目發(fā)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)共111處,類型為滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷四種,其中滑坡51處,崩塌58處,泥石流1處,地面塌陷1處。由此可知,惠東縣地質(zhì)災(zāi)害以滑坡和崩塌(共計(jì)109處)為主,占惠東縣地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的98.2%。
通過統(tǒng)計(jì)惠東縣109處滑坡和崩塌地質(zhì)災(zāi)害都與人工削坡有關(guān),即人工削坡后發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害。
通過統(tǒng)計(jì)分析(表1)可知,總體上,滑坡和崩塌高度主要分布在5m≤h<50m。
通過統(tǒng)計(jì)分析(表2)可知,總體上,滑坡和崩塌坡形主要為直線坡。
表2 坡形因素與地質(zhì)災(zāi)害關(guān)系統(tǒng)計(jì)表
通過統(tǒng)計(jì)分析(表3)可知,總體上,滑坡和崩塌主要分布在坡度角為40°≤g<70°。
表3 坡度因素與地質(zhì)災(zāi)害關(guān)系統(tǒng)計(jì)表
20≤g<30 5 9.80 0 0 5 4.59 30≤g<40 17 33.33 5 8.63 22 20.18 40≤g<50 14 27.45 14 24.14 28 25.69 50≤g<60 9 17.65 18 31.03 27 24.77 60≤g<70 3 5.88 12 20.69 15 13.76 70≤g<80 2 3.92 9 15.52 11 10.09≥80 1 1.97 0 0 1 0.92合計(jì) 51 100 58 100 109 100
調(diào)查發(fā)現(xiàn)109處滑坡和崩塌,有82處坡體成分為粉質(zhì)粘土,27處為巖體(砂巖、粉砂巖、火山碎屑巖及花崗巖等)。粉質(zhì)粘土占總數(shù)的75.23%。
我們從人工削坡形成的斜坡中選擇有代表性的斜坡進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算,以此確定地質(zhì)災(zāi)害與人工削坡的關(guān)系。經(jīng)統(tǒng)計(jì),代表性的斜坡高13m,坡度50°,坡形為直線坡,坡體成分為粉質(zhì)粘土。
根據(jù)《工程地質(zhì)手冊(cè)(第四版)》選用圓弧滑動(dòng)法對(duì)土質(zhì)邊坡進(jìn)行穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算。
按下式計(jì)算斜坡的穩(wěn)定系數(shù):
式中:
Ks—邊坡穩(wěn)定性系數(shù);
Ci—第i計(jì)算條塊滑動(dòng)面上巖土體的粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(kPa);
φi—第i計(jì)算條塊滑動(dòng)面上巖土體的內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值(°);
Li—第i計(jì)算條塊滑動(dòng)面長(zhǎng)度(m);
θi—第i計(jì)算條塊底面傾角(°);
Gi—第i計(jì)算條塊單位寬度巖土體自重(kN/m);
Ti—第i計(jì)算條塊滑體在滑動(dòng)面切線上的反力(kN/m);
Ri—第i計(jì)算條塊滑動(dòng)面上的抗滑力(kN/m)。
惠東縣地震烈度屬Ⅵ度區(qū),區(qū)域地殼穩(wěn)定,邊坡穩(wěn)定性計(jì)算不考慮地震因素。
巖土層的物理力學(xué)參數(shù)根據(jù)勘察資料和經(jīng)驗(yàn)值選取,巖土層有關(guān)指標(biāo)的計(jì)算參數(shù)見表4,以此計(jì)算出邊坡的穩(wěn)定安全系數(shù)。
表4 巖土層主要計(jì)算參數(shù)取值
土質(zhì)邊坡天然狀態(tài)下穩(wěn)定性計(jì)算過程如下:
計(jì)算簡(jiǎn)圖:傾斜土層土坡穩(wěn)定計(jì)算
圖1 土質(zhì)邊坡天然穩(wěn)定狀態(tài)
控制參數(shù):
采用規(guī)范: 通用方法;
計(jì)算目標(biāo): 安全系數(shù)計(jì)算;
滑裂面形狀:圓弧滑動(dòng)法;
不考慮地震;
坡面信息:
坡面線段數(shù)2
坡面線號(hào)水平投影(m)豎直投影(m)超載數(shù)
1 12.00 12.00 0
土層信息:
上部土層數(shù)1
層號(hào)定位高重度飽和重度粘聚力內(nèi)摩擦角水下粘聚水下內(nèi)摩十字板強(qiáng)度增十字板羲強(qiáng)度增長(zhǎng)系層底線傾全孔壓度(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)(kPa)長(zhǎng)系數(shù)下值(kPa)數(shù)水下值角(度)系數(shù)
1 12.00 18.400---34.000 17.900------------------2.000---
不考慮水的作用
計(jì)算條件:
圓弧穩(wěn)定分析方法:瑞典條分法;
土條重切向分力與滑動(dòng)方向反向時(shí):當(dāng)下滑力對(duì)待;
穩(wěn)定計(jì)算目標(biāo):自動(dòng)搜索最危險(xiǎn)滑裂面;
條分法的土條寬度:1.000(m);
搜索時(shí)的圓心步長(zhǎng):1.000(m);
搜索時(shí)的半徑步長(zhǎng):0.500(m);
計(jì)算結(jié)果:
最不利滑動(dòng)面:
滑動(dòng)圓心=(-7.700,10.740)(m);
滑動(dòng)半徑=10.297(m);
滑動(dòng)安全系數(shù)=1.117;
計(jì)算結(jié)果表明,該邊坡在天然狀態(tài)下不考慮地震和地下水因素,安全系數(shù)為1.117,邊坡處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。但在連續(xù)強(qiáng)降雨或暴雨的影響下,坡體將出現(xiàn)膨脹、崩解、開裂、失穩(wěn)而產(chǎn)生滑坡和崩塌等地質(zhì)災(zāi)害。
(1)結(jié)論。惠東縣滑坡和崩塌地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生與人類活動(dòng)—人工削坡密切相關(guān),人工削坡后易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害。
(2)建議。建議農(nóng)村削坡建房實(shí)行三個(gè)“5”標(biāo)準(zhǔn):坡角小于50°,坡高小于5m,邊坡離民房距離大于5m。公路削坡也要參考三個(gè)“5”標(biāo)準(zhǔn),如超高標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行工程治理,以防止地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,保護(hù)人民生命和財(cái)產(chǎn)的安全。