湖南省益阳市赫山区衡龙桥镇樟树咀村铁铺组滑坡地质灾害特征及成因分析
贺可超
湖南省城市地质调查监测所
一、地质环境条件
益阳市赫山区衡龙桥镇樟树咀村铁铺组中心点地理坐标:北纬 28° 23′ 10″,东经 112° 29′ 53″,地质灾害隐患点距离衡龙桥镇政府驻地直线距离约2 公里,位于国道 G5513 西侧,交通较为便利。
(1)气象
区内属于中亚热带向北亚热带过渡的季风湿润性气候。其特点是四季分明,光热丰富,雨量充沛,盛夏较热,冬季较冷,春暖迟,秋季短,夏季 主导风向, 气温年差较大,日差较小,地区差异明显。多年平均气温 16.9° 998 年),最小降雨量为 1210.3mm,多年平均降雨量为 1415.9mm,月最大降雨量为 326.0mm(1996 年 5 月);日最大降雨量为 142.0mm(1998 年 8 月 1 日)。
(2)地形地貌
赫山区位于雪峰山隆起与洞庭湖凹陷交接处,西南山丘起伏,东北江湖交错。地势自西南向东北,呈三级阶梯状倾斜递降,地面高程大部分在海拔 100 米以下,区境以平原为主,山、丘、岗地貌齐全,具有“一分丘山两分岗,五分平原两水乡”的特点。地表切割微弱;东北部为滨湖平原,平坦开阔,耕地连片,河湖广布,灾害区属构造剥蚀丘陵地貌类型,区内地势总体由北向南逐渐降低,地形坡度 35° -55°,局部达 60°,地面标高 46.0 ~ 68.0m,相对高约差 20 余米。
(3)地层岩性
依据区域地质资料,区内地层表层为 (Q2bai) 更新统白沙井组;下伏基岩为 (Eld) 第三系东塘组,各地层特征分述如下:
1. 黏土层 (Q2bai) :更新统白沙井组,冲积成因,褐红色,可- 硬塑状,不均匀的含有 5-10% 亚圆状卵石砾径 1-3cm,卵石成分为硅质,摇振无反应,干强度中等,韧性中等,表层富含植物根茎,整个坡面均有分布。2. 卵石 (Q2bai) :褐黄色,灰白色,饱和,稍密状态,颗粒呈次圆状,成分为石英,云母等,砂泥质充填,分选性较差,颗粒大于20mm 约占 55-60%,不均匀混有 5-10% 圆砾,整个坡面均有分布。
3. (E1d) )第三系东塘组
强风化粉砂质泥岩:紫红色,中厚层状构造,钙泥质结构,风化裂隙发育,岩体较破碎,岩石坚硬程度为极软岩,锤击声哑,吸水易软化,崩解,RQD 值介于 25-50,岩石质量指标为差的,岩体基本质量等级 V 级,揭露厚度 6.40-22.00m,平均厚度 11.59m,层顶高程 46.49-56.70m。
(4)人类工程活动
区内人类工程活动主要为建房、修建公路切坡。切坡高度 8-12m 不等,切坡坡度 65-85°,均未采取任何防护措施,且存在房屋与坡脚距离预留不足问题。坡体区主要人类工程活动对地形改变较大,区内人类工程活动较频繁。
二、地质灾害体基本特征及危害对象
(一)基本特征
1. 形态特征
据现场调查,滑坡位于益阳市赫山区衡龙桥镇樟树咀村铁铺组,共有一个滑坡体,其平面均为不规则的“圆弧”状形态,坡向约为 179º,坡度为 35∘~55∘ ,坡脚岩层产状为 240~250∘ ° ∠10-11∘ ,与滑体呈斜交坡。该滑坡体北部为滑坡体后缘,以相对平缓区为界,东端以一自然山脊为界,西面以一自然山脊为界,南部为滑坡体前缘(剪出口),以斜坡陡坡段与缓坡交界为边界;滑坡纵向长约25m,横向宽约110m,滑坡体厚 2~3m ,主滑方向约179° ;滑坡体组成物质为第四系冲积成因的黏土与砂卵石互层,可见厚度约 2~5m. 。
本滑坡体前缘标高 46. 1~ 48.1m,后缘标高 61~63m ,相对高差约 20m。地表分布冲积层黏土及砂砾层互层,黏土层厚约 1. 0~5 .0m,砂砾层厚约 1. 0~2 .0m,下伏基岩为第三系东塘组紫红色厚层状粉砂质泥岩,岩体结构松散,破碎,遇水浸泡易软化;滑坡堆积体积约8000m3,为浅层小型土质滑坡。
2. 变形特征
据实地调查,2022 年6 月22 日,该区山体因受持续的暴雨影响开始出现变形;坡体目前仍处于欠稳定状态。其变形特征主要表现为滑体后缘地面二处出现拉张裂缝(裂缝特征统计见表 1) 依据现场调查,该滑坡向两侧扩大的可能性不大,但有可能向后缘继续滑坡的可能(变形特征详见插图 1、2)。
滑坡裂缝特征统计表 表 1

插图 1 裂缝 F1 照片

插图 2 裂缝 F2 照片

3. 危害对象
依据现场调查,滑坡体在降雨条件下存在不稳定性,一旦突发变形将严重威胁坡下 12 户 46 人生命财产安全与交通道路安全,潜在经济损失约1000 万元。
三、边坡地质灾害成因分析
结合该滑坡勘查工作结果和现状失稳特征,该边坡地质灾害的成因分析如下:(一)地形地貌条件:该区地处构造剥蚀丘陵区地貌区,场区地形坡度在 35° -55°间,局部达 60°,地面标高46.0-68.0m,相对高约差20 余米,是导致边坡不稳定的较有利地形条件。
(二)人类工程活动因素:区内人类工程活动主要表现为建房、修建公路切坡,人类工程活动较强烈,边坡总体属于土质边坡,其开挖规模较大,切坡坡高一般 12m 左右,且切坡坡度大多较陡,多数为 60-70∘ ,切坡对地形有一定改变,局部导致地表水滞留坡体,在雨水等外界因素作用下,造成斜坡不稳定。
(三)岩土体性质因素:滑坡滑体为更新统白沙井组黏土、可- 硬塑状,不均匀的含有 5-10% 亚圆状卵石,结构松散,透水性好,土体颗粒孔隙发育。岩土体遇水饱和后软化,粘聚力、抗剪强度降低,导致坡体在自重及外力作用下向临空面方向蠕动。
(四)气象因素:区内属于中亚热带向北亚热带过渡的季风湿润性气候地区雨季长,雨量充分,降雨集中,多年平均降雨量为 1415.9mm。近年来益阳市极端天气趋多、趋强,2021 年 6 月 21 日以来,益阳市进入集中降水期,在遭受多轮强降雨后导致边坡失稳。
四、地质灾害防治方案
根据该滑坡地质灾害的形成机制,该滑坡总体可考虑采用“挡土墙 + 分级放坡 + 格构锚杆 + 土钉墙 + 生物护坡+ 截、排水沟”的治理方案:
1、挡土墙:在滑坡体前缘坡脚设置一道毛石混凝土挡土墙;
2、分级放坡:挡墙上部坡体进行分级放坡,第二级放坡率为 1:1,第三级放坡率为 1:1.5-1:1(滑坡体东部因上部空间不足,放坡率采用 1 :1),每级坡高不大于8m,依现状地形设置2-3m 马道;
3、格构锚杆:放坡率 1 :1 坡面采用格构短钉支护,防护坡面岩土体崩滑;
4、生物护坡:格构间进行铺草皮复绿,同时在格构间设置 1.0m 长φ110mmPVC 花管排水;
5、截、排水沟:坡体北部外围设置 1 条截水沟 ,防止斜坡上部坡体水流对坡体进行渗透冲刷;下部与小路侧设排水沟 ,排至村道侧排水系统,在马道设置3 条截水沟 ,引排坡面水流;坡下挡墙脚处设置1 条排水沟 P1,防止大气降水在坡面、坡脚聚积。截、排水沟汇水与周边渠道相连,进入周边排水系统中。
五、结语
该滑坡规模较大,目前后缘及两翼出现多条裂缝且有继续扩张趋势。经现场调查,滑坡局部坡段在强降雨条件下该区域很有可能出现大规模滑动变形,危及坡下 12 户 46 人生命财产安全,影响房屋 12 栋,潜在经济损失约 1000 万元,存在重大安全隐患,且地质灾害威胁对象多、危害性大,灾害防治迫在眉睫。滑坡防治措施应根据不同地段的坡形特征、稳定性及其他相关环境因素等条件综合考虑,建议对滑坡采用“挡土墙 + 分级放坡+ 格构锚杆+ 土钉墙+ 生物护坡+ 截、排水沟”的治理方案。
参考文献:
[1] 杨顺泉 , 李佐海 . 湖南省地质灾害分布特征及防治对策 [J]. 湖南地质 .1999,(0Z1).62-70.
[3] 胡茂焱. 地质灾害与防治技术. 中国地质大学出版社[M].2005.
[3] 刘传正 . 陈春利 . 中国地质灾害成因分析 . 地质论评 .[M].2020.