潘周展

(福建泉州勘测设计院有限公司 福建泉州 362000)

0 引言

屋场边坡可分为人工与自然边坡，其破坏形式主要有滑坡或崩塌等地质灾害形式。滑坡或崩塌等地质灾害属于一种自然地质现象，但其造成的后果却是一种社会和经济现象，具有严重的灾害性，它不仅威胁着人类生命安全，而且对财产、资源、环境等均具有破坏性。无论是从单个地质灾害所造成的危害，还是从区域性的宏观角度观察，其造成的损失巨大，其危害性已成为仅次于地震灾害的第二大自然灾害。据统计，2000年～2017年期间，在我国各类地质灾害平均每年造成 1000 多人死亡、上百亿元的经济财产损失 。

福建境内峰岭耸峙，丘陵连绵，河谷、盆地穿插其间，山地多、平地少，山地、丘陵占陆域面积80%以上，素有“八山一水一分田”之称。地势总体上西北高东南低，横断面略呈马鞍形。因受新华夏构造的控制，在西部和中部形成北(北)东向斜贯全省的闽西大山带和闽中大山带。两大山带之间为互不贯通的河谷、盆地，东部沿海为丘陵、台地和滨海平原。特殊的地形条件限制，民房的修建不允许占用可耕地的土地资源，多依山傍势而建，在房前屋后均形成一定的边坡。

1 边坡特征

屋场边坡隐患点主要集中分布于丘陵和低山坡麓地区(高程在200m～800m之间)约占总数72.0%，而中山(高程大于800m)及河流阶地地区(高程小于200m)则分布相对较少。这主要是由于丘陵和低山坡麓地区地形坡度相对较缓，残坡积层和强风化层厚度较大，建房切坡及日常农作物的种植相对比较容易。因此，该地貌区人类工程经济活动最为频繁，导致边坡隐患点分布最为集中，根据丘陵山地屋场边坡隐患点资料进行统计，边坡发育特征具有如下特点：

(1)屋场边坡隐患点的坡高主要集中在8m～13m之间，占总数的53.3%，表明调查登记的隐患点中大部分村民房后边坡开挖高度较高，在8m～13m之间，甚至部分村民削坡开挖高度大于13m。

(2)屋场边坡隐患点的坡度在45°～60°之间的占总数的52.0%，坡度在60°～75°之间的次之，占总数的33.4%，表明调查登记的隐患点中村民建房削坡坡度大部分比较陡，坡度在60°左右，容易发生滑坡、崩塌等地质灾害。

(3)屋场边坡隐患点的坡脚距(山坡坡脚距房屋的距离)小于1m的占总数的47.5%，坡脚距在1m～3m之间的占总数的47.3%，表明调查登记的隐患点中超过90%的村民建房距山坡坡脚较近，距离小于3m，一旦发生滑坡、崩塌等灾害，将对房屋造成巨大的危害。

2 地层

福建沿海丘陵山地区内从老至新出露地层有震旦系、石炭系、二迭系、三迭系、侏罗系、白垩系及第四系，侏罗系分布最广，其中三迭系，岩性以火山岩为主，主要有凝灰岩、凝灰质粉砂岩、熔结凝灰岩、熔结角砾岩、流纹质凝灰岩、流纹岩、英安质凝灰岩、熔岩、安山岩、砂岩、粉砂岩。

区内岩浆活动强烈而频繁，侵入岩遍布，可分为燕山早期第三阶段，晚期第一阶段及喜山早晚期共四期10次侵入，有大小岩体，以酸、中酸性岩为主。其规模以燕山早期第二次侵入为最大，岩性以黑云母花岗岩为主。

(1)块状坚硬花岗岩组(γ)：包括喜山、燕山期各次侵入岩及晚侏罗世次火山岩，以黑云母花岗岩为主，钾长花岗岩次之。中低山地区岩石风化程度较低，节理裂隙不甚发育，呈巨厚层状，整体性强度高(岩石力学强度较高，属坚硬岩石，单轴抗压强度80MPa～120MPa)，岩体稳定，但在构造影响剧烈的断层破碎带，岩石完整性遭到极大破坏，稳定性差，易引起规模较大的岩体失稳；丘陵地区地表冲沟、崩岗发育，表层岩石风化强烈，呈全风化-强风化状态，风化层厚度一般15m～20m，局部地段大于30m，砂粒含量较大，中等压缩性，力学强度较低，抗剪切能力差，属软岩、极软岩，地基容许承载力[σ]一般为300kPa～400kPa，边坡开挖后自稳能力差，降雨易产生崩塌、滑坡、泥石流、水土流失等不良地质现象。

(2)块状坚硬火山岩组(J)：主要由上侏罗统南园组组成，主要岩性为灰色英安质晶屑凝灰熔岩、流纹质晶屑熔结凝灰岩、流纹质含角砾晶屑凝灰岩。中低山地区岩石风化程度较低，岩石整体较完整，只有少量贯穿性较好的节理裂隙，整体强度较高，结构互相牵制，岩体基本稳定；丘陵及山间凹地边缘，表层岩石风化强烈，呈全风化-强风化状态，风化层厚度一般在5m～10m，局部地段大于15m。该风化残积物粘粒含量较大，遇水易软化，呈软塑-流塑状，力学强度低，抗剪切能力差，属极软岩，边坡开挖后自稳能力差，降雨易产生崩塌、滑坡、泥石流等不良地质现象。

(3)中厚层具泥化夹层较软砂岩、粉砂岩组(P+T)：沿海地带分布范围极小，主要岩性有砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩、页岩。岩石风化差异较大，泥岩、页岩易风化崩解，力学强度较低，属软质岩石；砾岩、砂岩抗风化能力较强，力学强度较高，属坚硬岩石。总体岩石抗风化能力较差，强风化厚度一般2m～8m，局部在10m左右。该岩组具有层理、节理结构面，岩层软硬相间，常有层间错动面，其变形及强度特征受层面及岩层组合控制[1]，稳定性较差。

(4)片状较软云母石英片岩组(Z)：包括震旦系上统-下古生界及龙北溪组，岩性为石英片岩、变粒岩等。该岩组具有层理、片理结构面，其变形及强度特征受层面及岩层组合控制，稳定性较差。变粒岩易风化，风化厚度5m～10m，局部达15m以上，力学强度低，抗剪切能力差，属软岩、极软岩，边坡开挖后自稳能力差，降雨易产生崩塌、滑坡[2]等不良地质现象。

3 水文地质

区内地下水受地形地貌、地层岩性及地质构造等条件制约，依据地下水的赋存条件、水力特征及水理性质，可分为松散岩类孔隙水、基岩裂隙水。

(1)松散岩类孔隙水：为冲洪积层中的地下水，分布于湖头、城关、官桥等地的山间盆地中。地下水主要赋存于泥质砂砾石或砂砾卵石中，单井涌水量20～70m3/d，位于河床一级阶地、河漫滩中的孔隙水，由于地势平缓，无论地表水或地下水迳流速度都大大减慢，易于汇集，其富水性中等-丰富。

(2)基岩裂隙水：广泛分布于区内变质岩、碎屑岩和岩浆岩地区。地下水赋存于构造裂隙及风化裂隙中，水力性质以承压水为主，地下水迳流模数一般为3～6L/s·km2，泉流量常见值0.12～1.0 L/s，富水性极不均匀，局部构造带处富水性较好。此类地下水富水性受裂隙发育和岩石风化程度制约，在裂隙发育、岩石破碎、风化层厚的地段，地下水富水性强，反之则弱。丘陵地区花岗岩风化厚度较大，强风化厚度达10m～20m，地下水赋存条件各地差异较大，水量贫乏-中等，地下水水位埋深与地形起伏基本一致，一般为5m～10m。

(3)地下水补给、迳流、排泄条件

区内地下水因所处地形、地貌及地质构造部位的不同，其地下水补给、迳流、排泄条件亦有所差异。

松散岩孔隙水：该类地下水主要接受大气降水垂向补给，洪水期间河水反向补给，靠山坡地带亦接受基岩裂隙水侧向补给，最终就近向河流排泄，具有迳流强度大，迳流途径短的特点。

基岩裂隙水：主要接受大气降水垂向补给，就地迳流为主，迳流途径一般自坡上向坡下，并在坡麓地带或坡脚处以泉的形式向外排泄于河沟中，或者侧向补给第四系松散堆积层孔隙中，由于受季节影响明显，并且迳流途径短，流径坡降大，往往在迳流过程中潜蚀润滑表部松散覆盖层和盖层与基岩接触面，降低覆盖层抗剪能力和接触面磨擦力，不利于斜坡稳定。

4 稳定性影响因素分析

4.1 大气降雨

大气降雨尤其是长时间的强降雨是诱发边坡滑动的最主要因素之一，它对边坡稳定性的影响主要表现在：

降雨除产生坡面迳流外，有相当部分渗入到坡体中，如果大量雨水入渗坡体中，就直接加大了边坡岩土体的重量，增加了下滑力，同时降低边坡岩土体的力学强度，降低了岩土体的抗滑力，诱发边坡产生滑坡、崩塌[3]。

如果边坡岩土层中存在隔水层，如土层与强中风化岩层的交界面，且隔水层呈不利边坡稳定的倾向，当降雨渗透到隔水层顶面时，将容易在该处大量聚集，并使该处的岩土体软化甚至泥化，大大降低了该处的抗滑力，容易沿交界面形成滑面或滑带，产生滑坡。

还有坡体裂隙中的地下水将对坡体产生静水压力，不利于边坡的稳定；坡体中的孔隙水压力增加将降低有效应力，使滑带抗滑力降低；边坡部分或大部分岩土体饱水后，地下水将对坡体产生浮力，降低边坡对滑床的正应力，降低滑面抗滑力等因素都是降雨对边坡稳定性产生不利影响的表现。

4.2 坡脚开挖及坡顶加载

福建东南沿海地区的丘陵山区，具有山多地少、人口密度大等特征。传统民居的特点是“大厝起”，即后面四房一厅，前面为二厢房及天井，建房场地一般以削坡开挖及回填相结合，房屋一般宽15m～20m，长12m～15m，房后开挖边坡高10m～15m，坡度50°～70°，坡脚距一般为1m～2m。近期新盖的房屋，虽然房屋结构采用砖混结构或框架结构，但由于地形及场地限制，建房场地主要仍采用削坡开挖及回填相结合的方法,如图1所示。

图1 传统民房平面及剖面示意图

开挖坡脚这种工程行为的结果是挖去了原有坡体的支撑部分，使抗力减少，破坏了山体原有的平衡，容易诱发滑坡或崩塌。同样在斜坡上加载则是增大了潜在滑体的下滑力，破坏了坡体原有平衡，导致滑坡崩塌的产生。由于村民缺少地质灾害防治常识及受资金短缺等影响，一般边坡开挖后均未设置挡土墙或截排水沟等防治措施，在暴雨或强降雨的影响下极易产生滑坡或崩塌等地质灾害，严重威胁边坡下方居民的生命财产安全。

4.3 农作物种植

农作物种植开发有利有弊。有利的方面主要表现为农作物种植开发增加了村民的收入，使村民有经济能力主动投资治理地质灾害。也使山坡部分水田变为旱地，减少了一些山坡由于水田渗漏造成的地质灾害。

不利的方面主要表现为：农作物种植开发使村民富裕起来，导致村民在山坡地上违规建房事件屡禁不止，造成了大量新的屋场边坡隐患点。农作物种植开发不仅使农田变成了果园、菜园，而且丘陵山坡也变成了果园，甚至一些中低山除了岩石突兀的山坡外都变成了果园，居民的房前屋后空地都变成了果园。过度开发破坏了原始森林植被，加上管理时不断松动地表土，有利于地表水下渗，改变了地表水流向，改变了地下水动力条件，破坏了当地生态环境，从而诱发大量山体滑坡和泥石流，对村民生命财产安全构成了严重威胁。

4.4 水渠渗漏

水渠渗漏的影响与降雨类似，农业灌溉或发电用的水渠由于水位漫流或水渠破坏产生渗透，使所在山坡下方边坡地下水位上升，土体软化，从而引发边坡产生滑坡。水渠渗漏也是影响边坡稳定性的诱因之一，应引起一定的重视，特别是水利主管部门应加大治理力度和建立汛期巡查制度，只要措施得当，管理到位，水渠渗漏造成的危害在很大程度上是可以控制或避免的。

4.5 河岸冲刷与河水位升降

流水的侧蚀作用对边坡稳定具有的极大危害性，边坡坡脚岩土体被冲蚀，减少了边坡下房保持坡体平衡的抗力，可导致边坡下滑，使岸边的民房受到破坏。河道的凹岸，冲刷作用强烈的地段其危害性影响更为突出[4]。

山区常有暴涨暴落型的河溪，当河水上涨时，岸坡中的地下水位也会抬升，扩大了地下水的浸泡范围，降低了潜在滑面的抗滑力；当河水位急剧下降时，由于地下水排泄较慢，从而形成较大水头差，产生动水压力，对斜坡稳定产生不利的影响，当地质条件适宜时，将会诱发岸边滑坡，威胁岸边居民的生命财产安全。

5 主要破坏模式

福建沿海丘陵山地人多地少建设用地条件差，且地层具有风化深度较大，覆盖层较厚或岩体结构破碎等特点，随着村民大量的建房削坡，房后山坡开山农作物种植，在人类改造活动的作用与影响下，屋场边坡隐患点问题日益突出。在本次地质灾害复查过程中，屋场边坡隐患点极多，对现有的边坡隐患点破坏模式进行分析总结，除孤石、滚石及河岸坍塌等隐患点外，屋场边坡隐患点如果发生破坏下滑，其破坏模式有主要有以下四种：

(1)残坡积边坡破坏模式：坡体结构由坡残积土层及下部强-中风化层组成，由于居民房后边坡削坡坡率较陡，在降雨等不利因素的影响下，容易产生局部台阶坍塌变形和破坏，如图2所示。如果在持续强降雨的作用下或在地下水的长期作用和影响下，可能产生较大规模的滑动变形和破坏，这种情况常常发生沿强风化层顶面的滑动，强风化层顶面产状一般为顺倾向，倾角一般在20°以上。此类型破坏模式的滑面主要为圆弧或似圆弧状，约有一半左右为此类型。

(2)残坡积-强风化边坡破坏模式：坡体结构由上覆残坡积土层和下伏强风化层所组成，坡体变形和破坏一般表现为上覆残坡积层沿下伏强风化层的坍滑变形和破坏，其接触界面倾角一般在25°以上，如图3所示。此类型破坏模式的滑面主要为圆弧或似圆弧状，在所有登记的屋场边坡隐患点中，数量次之，约占40%。

图2 残坡积边坡破坏模式

图3 残坡积-强风化边坡破坏模式

(3)原岩结构破坏模式：边坡主体由坡积土层及强风化层组成，由于其原岩结构面发育，常见一组或多组陡倾角和缓倾角裂面长大贯通，并存在倾向临空的缓倾角结构面，在各不利结构面的组合作用下，经常发生陡缓裂面切割块体沿其下伏缓倾角裂面的变形和破坏，如图4所示，此类型破坏模式的滑面主要为平面型或折线型。

(4)风化软弱带破坏模式：边坡主体由残坡积层及强-中风化岩土层组成，由于地质构造作用和影响，出现一些强烈风化软弱带，如果其产状倾向坡面，且在建房开挖边坡坡脚时使其临空暴露在坡脚或半坡中，极易产发生上覆风化岩土体沿风化软弱带产生较大规模的滑动和变形破坏，如图5所示。此类型破坏模式的滑面主要为折线型。

图4 原岩结构破坏模式

图5 风化软弱带破坏模式

6 结论

(1)沿海丘陵山地屋场边坡发育普遍，稳定性较差，对房屋的危害性较大。

(2)根据屋场边坡的特征，均为房前屋后，从影响因素和岩土体特点来看，有针对性的削坡减载、排水、截水等措施能够降低灾害的发生。

(3)屋场边坡主要破坏模式有圆弧或似圆弧状滑面滑塌和平面型或折线型沿层面滑塌等模式。

(4)地方政府应该科学合理的引导在坡度15°以上的山坡林地开垦新的果园、菜园、茶园等，并提出应建设生态农作物种植的建议。