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广州市花都区斜坡形态与崩塌、滑坡的关系

2019-07-10丁琛

科技视界 2019年14期
关键词:花都区斜坡坡度

丁琛

【摘 要】崩塌、滑坡地质灾害载体主要为斜坡,分为人工斜坡和自然斜坡,斜坡形态特征、地质体岩土特征、地貌地形特征及植被发育等特征对崩塌、滑坡具有一定控制作用。本文以广州市花都区为例,系统阐述崩塌、滑坡、泥石流地质灾害载体特性的关系。研究表明,崩塌、滑坡的发生受斜坡形态、岩土体类型、地形地貌控制,与植被发育情况联系密切。

【关键字】斜坡形态;崩塌;滑坡;关系

中图分类号: P694 文献标识码: A 文章编号: 2095-2457(2019)14-0168-002

DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.14.082

0 前言

广州市花都区位于广东省广州市中西部,珠江三角洲的北缘。区内拥有水(花都港)、陆(三条国道和六条高速公路)、空(新白云国际机场)、铁(京广铁路、武广高速铁路客运专线、地铁9号线)立体交通网路,是南方重要的交通枢纽。花都区地质环境复杂,在大地构造上属于华南华夏系构造与南岭东西向构造带交汇区的南部,地貌以丘陵、平原为主,随着经济建设发展,人类工程活动强烈,为地质灾害发育孕育了良好环境。因此,地质灾害已成为花都区社会经济发展的制约瓶颈。地质灾害与人类安全息息相关,已经是一个具有社会属性的问题,已经成为制约社会经济发展和人民安居的重要因素,其中崩塌、滑坡是主要的地质灾害类型。本次以花都区已发崩塌、滑坡为研究对象,总结其承载体的特征,分析承载体与崩塌、滑坡之间的关系。以期为花都区城市建设发展在地质灾害防治方面提供参考依据。

1 花都区地质灾害概况

花都區地质灾害发育较为强烈,均为中小型地质灾害。根据调查,截至到2017年,花都区已发崩塌地质灾害56处,滑坡地质灾害28处,其中除一处为中型滑坡点外,其余崩塌、滑坡均为小型地质灾害,见图1。

2 斜坡特征与崩塌、滑坡分布

崩塌、泥石流地质灾害的发生与斜坡特征有密切联系。本次通过对已发崩塌、滑坡地质灾害的研究,总结不同斜坡特征类型中崩塌、滑坡的数量关系。

2.1 斜坡形态

斜坡形态分为边坡平面形态和边坡剖面形态,平面形态一般有“凸”“凹”直线和不规则四种类型,根据调查,研究区内崩塌、滑坡地质灾害的斜坡多为人类工程活动削坡,一般为直线型斜坡。

原始斜坡剖面形态一般有直线型、阶梯型、“凹”型和“凸”型四种类型。根据调查结果,总体上,滑坡、崩塌灾害在各个坡型均有分布,其中发生于直线型斜坡的灾害数量最多,占总数的58.33%,“凹”型坡分布最少,占总数的5.95%。从单个灾种来看,滑坡、崩塌都满足这一规律。

2.2 斜坡岩土类型

从构成灾害体的岩土质类型分析,地质灾害可分为岩质、土质和复合。花都区发生崩塌、滑坡灾害的斜坡中,岩质类型有24处,占灾害点总数28.5%;土质类型有60处,占灾害点总数71.5%。从单个灾种来看,各灾种的分布也满足这一规律,滑坡、崩塌中土质斜坡均占各自总数的71.5%。由此可知,花都区地质灾害以土质类型为主。

2.3 地形地貌

滑坡和崩塌地质灾害的分布与地形地貌的关系十分密切,不利的地形地貌是滑坡、崩塌发生的主控因素,为其灾害提供能量和活动场所。地形地貌主要反映在海拔高度、斜坡高度、斜坡坡度上。

研究区海拔高度为1.2~581米,根据调查结果,崩塌、滑坡主要分布在海拔高程100~250m丘陵地区,共计53处,占崩塌滑坡灾害总数的63.09%。从单个灾种来看,各灾种的分布也满足这一规律,64.28%滑坡、62.50%崩塌均分布在海拔高程100~250m地区。

研究区边坡坡高一般在2~20m不等,个别边坡坡高超过20m。根据调查结果,崩塌、滑坡主要分布在高度为5~10m和10~20m的斜坡,分别为41处和27处,占灾害总数的48.81%和32.14%。从单个灾种来看,滑坡和崩塌的分布则稍有差异,滑坡主要分布在10~20m的斜坡上,共12处,占滑坡总数的42.86%,而崩塌主要分布在5~10m的斜坡上,有33处,占崩塌总数的58.93%。

研究区自然山坡和建房、修路的形成的人工挖方边坡坡度一般为0~80°不等,而0~20°的边坡一般不会发生滑坡、崩塌的地质灾害。根据调查结果,崩塌、滑坡主要分布在坡度为50~70°斜坡,共计63处,占灾害总数的72.63%。从单个灾种来看,滑坡主要分布在40~60°斜坡,共计18处,占滑坡灾害总数的57.14%;崩塌主要分布在50~70°斜坡,共计45处,占崩塌灾害总数的80.36%。统计数据表明,滑坡主要发育在低坡度的斜坡中,崩塌主要发育在高坡度的斜坡中。

2.4 植被发育情况

植被发育情况对崩塌、滑坡的发育有重要影响,根据调查结果,研究区滑坡、崩塌地质灾害分布在裸露斜坡约占总数量64%。斜坡坡面裸露,崩塌、滑坡地质灾害发育较为强烈。从单个灾种来看,滑坡、崩塌都满足这一规律。

3 斜坡特征与崩塌、滑坡的关系

斜坡作为发育载体,为滑坡、崩塌灾害发生提供了很好的发育环境[1-2]。斜坡的坡高、坡型、坡向和坡度等微观地形地貌在很大程度上影响着斜坡的稳定性,是地质灾害发生的重要条件,影响着滑坡、崩塌如何发生[3]。

3.1 斜坡形态与崩塌、滑坡的关系

由上述调查结果可知,剖面形态为直线型的斜坡更容易发生崩塌、滑坡地质灾害,其次为“凹”型斜坡,“凸”型斜坡最少。根据前人研究,“凸”型斜坡,直线型斜坡较容易发生崩塌、滑坡地质灾害[4-5]。斜坡坡体表面应力状态直接受坡型影响,坡体局部会出现应力集中或严重卸荷现象[6]。阶梯型、“凹”型斜坡内部应力集中程度较弱,稳定系数较高;直线型斜坡和“凸”型斜坡其内部具有较大的应力集中程度,稳定系数相对要低,更易于发生滑坡、崩塌和不稳定斜坡等地质灾害。

3.2 斜坡岩土类型与崩塌、滑坡的关系

由上述可知,花都区发生崩塌、滑坡的斜坡多为土质斜坡,少数为岩质斜坡。研究区第四系地段,土层较厚,一旦遇到暴雨或持续性降雨,土层受雨水浸泡,容易沿层内错动带或土岩界面滑塌,从而引发崩塌、滑坡。

块状较硬—坚硬侵入岩地段,岩石在表生作用下极易风化,普遍均发育有厚度一般3~10m风化层,特别是在块状坚硬岩组中,厚者可达25m,风化层土体中一般含有20~35%砂、砾成分,本身黏性低,孔隙度大,地表径流易于入渗,斜坡岩土体吸水可使土体强度降低,诱发地质灾。岩层倾向山坡、倾角大于45°而小于自然坡度时、当岩层发育有多组节理,且一组节理倾向山坡、倾角为25~65°时、当二组与山坡走向斜交的节理(X形节理),组成倾向坡脚的楔形体时、当节理面呈弧形弯曲的光滑面或山坡上方不远有断层破碎带存在时、在岩浆岩侵入接触带附近的破碎带或变质岩中片理片麻构造发育的地段,风化后形成軟弱结构面,容易导致崩塌的产生。

3.3 地形地貌与崩塌、滑坡的关系

从滑坡、崩塌的调查数据分析结果来看,海拔对滑坡、崩塌的形成有很强的控制作用,丘陵地貌为滑坡、崩塌地质灾害奠定了发育基础。但是,实际上海拔与地质灾害的形成并没有内在的联系,它不过是坡度、人类活动、气象水文等要素在空间上的表现。

研究区崩塌、滑坡的发生大多数为人为因素(削坡、开挖坡脚等)造成,人工削坡高度主要2~20m,为了减少土方量,削坡坡度一般较陡,极易发生地质灾害。削坡破坏了斜坡结构,较矮的斜坡则发生岩土体崩塌,而滑坡的产生需要一定的发育空间,所以滑坡分布斜坡高度主要在10~20m的区间,坡度住在要在40~60°的区间;崩塌分布斜坡高度主要在5~10m的区间,坡度住在要在50~70°的区间。

3.4 植被发育与崩塌、滑坡的关系

研究区斜坡多为人类工程活动削坡而成,斜坡顶部为自然山坡,根据调查结果,人工斜坡坡面多为裸露,坡顶自然边坡多被灌木、乔木以及果树覆盖。裸露斜坡有利于雨水入渗,造成岩土体吸水,容重增加,诱发崩塌、滑坡等地质灾害。坡顶特别是斜坡坡顶边缘附近的高大乔木、果树根系粗且发达,改变斜坡岩土体结构,引发崩塌、滑坡等地质灾害。

4 结论

由上所述,斜坡型态在一定程度上影响崩塌、滑坡的易发程度,通常“凸”型坡、直线型斜坡容易发生崩塌、滑坡地质灾害,“凹”型坡及梯型斜坡较为稳定;地形地貌控制着山体斜坡的坡度,通常情况下斜坡坡高越大、坡度越陡,地质灾害越发育;地层岩性及岩土体类型的差异是影响斜坡稳定性重要因素之一,不同地层岩性和岩土体类型,常见的地质灾害类型也有所不同;斜坡坡面及坡顶的植被发育情况对斜坡的整体稳定性有重要影响。

【参考文献】

[1]张子瑞,王建力,何潇,等.陕西地质灾害形成条件与对策探讨[J].安徽农业科学,2006,34(22):5951-5953.

[2]唐辉明.工程地质学基础[M].北京:化学工业出版社,2008.

[3]祝俊华.延安市斜坡几何形态与滑坡、崩塌相关性研究[D].西安:长安大学,2014.

[4]高晖,张永军,张旭光.兰州城区黄土斜坡地质灾害影响因素分析[J].甘肃地质,2012,21(3):30-36.

[5]廖化荣,郑小战,张聪.广州斜坡类地质灾害类型及特征研究[J].广东土木与建筑,2012.

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