鄒穎駿
廣東省海洋地質(zhì)調(diào)查院 廣東 廣州 510080
廣州市地貌類型以丘陵為主,另有中低山、臺地和平原等, 除平原外各地貌區(qū)在自然及人為因素下發(fā)育各類斜坡,斜坡類地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)頻發(fā)[1]。據(jù)廣州市地質(zhì)調(diào)查院的崩塌調(diào)查統(tǒng)計資料分析,近十五年來,廣州市的崩塌活動有90%以上與人類工程活動有不同程度的直接關(guān)系,特別是山區(qū)農(nóng)村切坡建房和新修公路,常常造成突發(fā)性的崩塌地質(zhì)災(zāi)害[2]。
研究區(qū)位于廣州市黃埔區(qū)某村,由于土地緊張,削坡建房為該村主要的土地利用方式。該村地質(zhì)災(zāi)害點一百多出,災(zāi)害類型都是都是房屋后的邊坡崩塌,本文就已進行過勘查的20處已發(fā)地質(zhì)災(zāi)害點進行統(tǒng)計。通過研究削坡建房對邊坡的改造對地質(zhì)災(zāi)害的影響,提出合理的防治建議。
研究區(qū)位于廣州市黃埔區(qū),地貌單元屬低丘陵地貌,自然坡度大多小于30°。根據(jù)黃埔區(qū)氣象站資料,研究區(qū)內(nèi)年降水量在1364mm~2265mm之間,總體分布為北多南少,丘陵多于平原。研究區(qū)最大日降雨量達(dá)到544.5mm(2017年5月7日),最大時降水量50.9mm(2016年6月8日7~8時)。降雨量年內(nèi)分布亦不均勻,雨量主要集中于4~9月,降雨量占年降雨總量的80%以上。其中前汛期(4月~6月)占年降雨量40%~50%,后汛期(7月~9月)占年降雨量30%~40%。每年10月至次年3月是少雨季節(jié),降雨量占年降雨量的20%左右。大氣強降雨是影響本邊坡穩(wěn)定的不良?xì)庀笠蛩亍?/p>
研究區(qū)地處珠江三角洲平原邊部,位于低丘陵地帶,地表水系不太發(fā)育,只有山溪、水溝分布。本區(qū)域氣候溫暖濕潤,雨量充沛,大氣降水是區(qū)內(nèi)地下水主要補給來源,河流的滲入補給、山間谷地基巖裂隙水的側(cè)向補給、渠道水網(wǎng)和大面積灌溉回歸水的滲入補給也是區(qū)內(nèi)地下水的重要補給來源。地下水主要位于地下水穩(wěn)定水位之下,而研究區(qū)內(nèi)邊坡地勢較高,且存在坡度,其排泄條件較好,主要由坡腳滲透,補給區(qū)接近排泄區(qū),屬淺循環(huán)地下水。
研究區(qū)出露的地層主要為人工填土層,坡積土層、殘積土層和震旦系混合巖。巖性為變粒巖、片巖、石英巖、長石石英巖,經(jīng)混合巖化。
坡積土層含較多砂礫,上部較疏松,粘性一般,而殘積土和全風(fēng)化巖中含大量蒙脫石、伊利石等親水礦物,浸水膨脹、軟化、崩解。雨季,特別是連續(xù)降雨、暴雨期間,雨水透過土顆粒孔隙滲入土層,增加土體自重的同時,浸泡土中的親水礦物,使其逐漸達(dá)到飽和狀態(tài),導(dǎo)致山體斜坡土體含水量增大,從而軟化、崩解,降低土體抗剪強度,引發(fā)邊坡土體崩滑。(見表1。)
表1 巖土層主要設(shè)計參數(shù)建議值表
削坡建房是通過改造現(xiàn)有山坡的形態(tài),在坡腳整理出平地建房。在削坡建房的過程中,為了最大限度利用土地,往往對邊坡形態(tài)的處理相對極端。下面就削坡建房對邊坡的改造影響如地形地貌,植被情況,人工支護,房屋與邊坡的距離等方面進行分析。
照片1
照片2
照片3
照片4
對邊坡地形地貌評價,主要在坡度和坡高兩個方面。坡度越大,坡高越高,巖土的自重向下的重力作用越大,發(fā)生崩塌的概率加大。(照片1)
經(jīng)過統(tǒng)計改造的邊坡坡度最小坡度全部大于30°,13處大于60°占65%。在地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜程度上地形坡度大于30°為復(fù)雜。坡高最低高度小于3m的有2處占比10%,3m~6m的有14處占比70%,大于6m的有4處占比20%。坡高最大高度小于6m的2處,大于6m的有18處,最大高度為18.3m。
根據(jù)統(tǒng)計可知,地災(zāi)點后部邊坡角度都較陡,按一般建筑物3m一層計算,大部分邊坡都高于1層房屋,坡高較高。在削坡建房時,為了盡可能利用土地,村民將邊坡修得陡且高,坡面巖土體極易受重力作用具有向下崩滑趨勢。
坡面植被情況直接影響坡面水土流失情況,坡頂大樹增加坡頂載荷的同時,其根系對邊坡上部坡體造成破壞。
2處坡面植物茂盛占比10%,18處坡面植被稀少占比90%。2處坡頂有大樹,大樹傾倒對房屋危險性極大(照片2)。
據(jù)統(tǒng)計可知,在削坡后,坡面基本未經(jīng)過特殊處理,大部分裸露在外,極易受雨水沖刷,在雨水沖刷下,坡面土體浸水后飽和,軟化崩解,重力作用加大,抗剪強度減小,極易發(fā)生崩滑。坡頂附近大樹根系發(fā)達(dá),在削坡后周圍土體減少,穩(wěn)定性降低,在雨水和大風(fēng)作用下,大樹晃動后易發(fā)生傾倒,進而威脅坡腳房屋。
邊坡與房屋的距離直接影響崩塌物對房屋的破壞程度。崩塌物掉落崩塌物從高處掉落時具有相當(dāng)大的動能,邊坡離房屋距離較近沒有足夠的緩沖距離,容易對房屋產(chǎn)生沖擊,從而使房屋造成損傷(照片3)。
坡面離房屋距離最窄處小于1m有18處占比90%,全部小于2m。坡面離房屋距離最寬處小于2m有16處占比75%,全部小于3m。有一處地災(zāi)點崩塌物只有幾立方米,但已經(jīng)通過坡底房屋一樓的窗戶進入屋內(nèi)。
通過統(tǒng)計可知,在削坡建房過程中,房屋與邊坡距離特別近,不但不利于房屋的通風(fēng)采光,一旦坡面發(fā)生崩塌,崩塌物可直接沖擊房屋,對房屋進行損壞,此外少量崩塌物在房屋后可以堆積起來對房屋直接進行擠壓,影響房屋的穩(wěn)定性,威脅房屋內(nèi)居民的生命安全。在后期施工治理過程中,房屋與邊坡距離過近,沒有施工位置,不利于大型機械進入,影響施工進度,不利于地災(zāi)點的治理。
邊坡的支護是防治崩塌等地質(zhì)災(zāi)害的最直接有效的防治方式。但是村民自建支護結(jié)構(gòu)不規(guī)范,起不到支護作用。但是村民自建支護結(jié)構(gòu)不規(guī)范,起不到支護作用。
在統(tǒng)計中有40%邊坡建有擋墻,擋墻高度小于3m,部分擋墻開裂,甚至被崩塌物壓垮(照片4),支護能力明顯不足;坡腳一般都建有排水溝,但坡頂都未建排水溝,排水能力不足,不能滿足排水需求。村民自建支護結(jié)構(gòu)不規(guī)范,起不到支護作用。
通過統(tǒng)計可知,削坡建房后的邊坡很少有支護結(jié)構(gòu),部分邊坡后建有擋墻,由于擋墻建設(shè)不規(guī)范,在暴雨過后,擋墻破裂倒塌,擋墻不但起不到應(yīng)有的支護作用,反倒成為更大的威脅。一般坡底建有排水溝坡頂沒有,坡底的排水溝有助于坡腳排水,防止坡腳水位上升浸泡坡腳,但是坡頂無截水溝,在大雨情況下邊坡以上山坡匯聚的水可直接沖刷坡面。
本文通過對已勘查過的廣州市黃埔區(qū)某村部分地質(zhì)災(zāi)害點進行統(tǒng)計后得出以下結(jié)論及建議:
(1)在削坡建房過程中,坡面被切削得過陡(坡度大于30°),坡面植被稀少,坡面在暴雨情況下發(fā)生沖刷,坡面巖土層浸水后易發(fā)生吸水膨脹,軟化、崩解,抗剪強度降低,從而發(fā)生崩塌。故此在削坡過程中,坡頂大樹盡量清理,坡度盡量削緩一些,在坡面做好硬化防止坡面被雨水直接沖刷。
(2)在削坡建房過程中,坡面離房屋過近,崩塌物對房屋的威脅過大。故此在削坡過程中,邊坡與房屋的距離與坡高達(dá)到1:1,這樣可以給崩塌物足夠的緩沖距離,減少崩塌物對房屋的直接沖擊,為后期清理維護和治理停供足夠的空間。
(3)在削坡建房過程中,村民自建支護結(jié)構(gòu)不規(guī)范,難以起到支護作用,并留下安全隱患。故此在建設(shè)支護結(jié)構(gòu)時,支護結(jié)構(gòu)盡量做規(guī)范,坡頂做好截水溝,坡腳做好排水溝,保證支護能力。