花岗岩滑坡的基本特征及成因机制分析

李静 席文明

摘 要

花岗岩滑坡为新县主要的灾害类型之一。文章描述了新县县城红高粱花岗岩滑坡概况、地质环境条件、滑坡基本特征等，分析了滑坡的成因机制，可为同类地区的灾害的野外识别和勘查提供参考。

关键词

花岗岩;滑坡;成因;特征

中图分类号： P642.22               文献标识码： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.16.114

0 引言

新县花岗岩岩基出露于河南省新县城关镇、陡山河镇和泗店乡境内，呈椭圆状沿北西向展布，长约17km，宽约11km，面积约190km2[1]。由于花岗岩地层在新县广泛分布，花岗岩滑坡为该区域主要的灾害类型之一。就新县而言，采用1：5万SPOT-5影像数据（2010年版）和1：1万Quick Brid影像数据（2010年版）遥感解译出滑坡89处，不稳定斜坡21处（河南省信阳工程地质勘察院，2013①），其中花岗岩灾害点约占60%以上，且主要分布于人口集中的城镇及交通干道沿线等人类工程活动强烈地区。

目前对花岗岩滑坡的研究还有待加强，本文以新县县城红高粱滑坡为为例，阐述和分析此类滑坡的成因机制及特征，为科学勘查和防治提供参考。

新县县城红高粱滑坡位于新县县城中心潢河路路西、健康广场南侧，西距小潢河最近约为36m，滑坡前缘为县城居民居住区和县城主要道路（图1）。

1 主要地质环境条件

1.1 地形地貌

滑坡区地貌属丘陵区，总体地势北高南低，自西北向东南倾斜，标高在85～135m之间，最大相对高差50m。地形起伏較大，风化剥蚀作用强烈。由于当地居民在修建房屋时人为的切坡改变了斜坡自然坡脚，使山体有较高的临空面，山坡坡度在55°～65°之间，为山体滑坡的形成提供了条件。山体坡面植被较发育，覆盖率>75%。

1.2 气象

新县属亚热带北部大陆性气候。多年平均降水量1294.1mm，最大年降水量2136mm（1954年），最小年降水量827mm（1978年）。最大1h降水量85.5mm（1996年5月17日），最大24h降水量288.5mm（1969年）。降水集中在七、八、九月，汛期（6～9月份）降水量占全年的23.4%-67.5%。暴雨多、强度大、时空分布不均是新县降水的显著特点。

1.3 地层岩性

滑坡体组成岩性主要为第四系全新统崩坡积物和早白垩世新县超单元花岗片麻岩。

1.4 地质构造

新县的区域地质构造属秦岭—昆仑纬向复杂构造带南亚带和新华夏系第二沉降带的交接复合部位，并受淮阳山字形构造与经向构造复合干扰，地质构造十分复杂。滑坡区主要表现为差异性的升降运动，其构造形态表现为隆起和坳陷，但未见有区域性的活动断裂。

2 滑坡基本特征

2.1 滑坡区地貌形态及边界特征

滑坡高程分布为85～135m，平面形态呈圈椅状，北侧以崩滑变形边界为界、南侧以冲沟为界，前缘为潢河路，后缘为基岩山坡。

滑坡纵剖面形态为斜线凸型，坡度陡，整体坡度60°左右。滑坡后缘高程为135m，前缘高程为85m，前后缘高差50m ，坡向为113°。滑坡主滑方向约130°，长约82m、最大宽度约48m、平均宽度约37m、滑体厚度1～8m，均厚约5m，坡面面积0.3034×104m2，滑体体积约1.52×104m3，属小型浅层土—石质滑坡。

2.2 变形特征

由于当地居民沿坡体边缘修建房屋，掩盖了滑坡的部分变形特征。2016年10月28日，滑坡体左侧（沿主滑方向）发生溜滑，直接威胁到潢河路上的行人及通行车辆的安全。崩滑体高度23m，平均宽度约12m、厚4m，面积276m2，体积约1104m3 。

滑坡变形迹象主要分布在斜坡前部及滑坡体陡缓交界部位，以局部垮塌和陡坎前部崩滑为主。

2.3 物质结构特征

滑坡区内，滑坡体为碎块石土，偶见粉质黏土，角砾为花岗片麻岩。厚度一般0.5.0m～5.0m，平均厚度3.0m，呈黄色、褐色及褐红色，土体结构松散。碎石分选性差，堆积混杂，棱角状，粒径一般在10.0～40.0cm之间，个别可达50.0cm以上，含量约占40%～65%，主要母岩成分以花岗片麻岩为主。

2.4 滑带土特征

滑带土为含砂角砾，偶含粉质黏土，呈黄、褐黄、褐色，松散-较密实，角砾含量约30-50%，成分为花岗片麻岩为主，含花岗岩、石英岩，为第四系更新统滑坡堆积物。该层连续性好，从而形成一含水量高、抗剪强度低的软弱面（滑面）。

3 滑坡成因机制分析

3.1 影响滑坡稳定性的因素

通过对红高粱花岗岩滑坡的地质环境条件、滑坡基本特征的描述，综合分析认为滑坡形成具有以下几个因素：

（1）地形地貌

该滑坡体地处丘陵区，地形起伏较大，马蹄形地貌特征明显。山坡坡度在55°～65°之间，坡体临空条件较好，为潜在滑坡产生变形提供了地形条件。

（2）岩性及地质构造

由于地表坡积物结构松散，风化基岩花岗片麻岩节理、裂隙发育，强风化后结构变得破碎、松散，雨水极易渗入坡体，并沿裂隙面贯通，为产生滑坡奠定了物质基础。

（3）降雨

新县属亚热带向暖温带过渡的气候区，降雨具有相对集中之特点。降雨的入渗增大了坡体重量，降低了潜在滑动面的抗剪强度，同时浸润软化了潜在滑移控制面岩土，为滑坡的变形破坏提供了有利条件。

（4）人类工程活动

人类工程活动是滑坡形成的主要因素。滑坡体前缘为人类居住区，由于当地居民在修建房屋时平整场地，人为的切坡改变了斜坡自然坡脚。在前缘给滑坡的形成提供了有利的临空面，也提供了斜坡物质势能转化的有利条件;同时由于人为的改变滑坡体的地形地貌，容易使土体结构发生破坏，有利于雨水的下渗，加大了滑坡的下滑力，降低了滑坡抗滑力，造成滑坡原有的平衡被打破，使得下滑力占据了主导地位，造成滑坡的滑移和变形。

3.2 滑坡形成机理分析

新县由于汛期暴雨较多，坡体处于饱水状态，增加了坡体的自重，降低了坡体的抗拉、抗剪强度。加上建房切坡造成坡体前缘临空，岩土层内应力遭到破坏，在自重力及静、动水压力共同作用下，沿风化岩石节理裂隙界面形成饱水快剪，突发形成滑坡灾害。

4 结论

（1）新县县城红高粱滑坡为典型的花岗岩滑坡，通过对该滑坡地质环境条件、滑坡基本特征等的描述，可为同类型地质条件地区的地质灾害的野外识别和勘查做参考。

（2）花岗岩滑坡成因机制是由地形地貌、岩性及地质构造、降雨、人类工程活动等综合因素引起的，但人类工程活动是花岗岩滑坡形成的主要因素，房屋、道路等的切坡修建对斜坡的稳定性不利，切坡若无法避免时应采取有限的防护措施，避免造成生命财产的损失。

注释：

①河南省信阳工程地质勘察院.2013.河南省新县地质灾害详细调查报告.1～201.

参考文献

[1]陈伟.河南新县花岗岩岩基的岩石成因来源及对西大别构造演化的启示[J].地质学报，2013（10）：1510-1524.

[2]杨培星.广东省花岗岩类岩石风化土的工程地质特征[J].人民珠江，1988（3）：17-21.

[3]刘好正.风化花岗岩工程特性与路基工程[J].路基工程，2003，110（5）：41-46.

[4]张玉，徐卫亚，邹丽芳，等.降雨条件下大型滑坡体渗流稳定性分析[J].岩土力学，2013（3）：833-841.

[5]卢书强，易庆林，易武，等.三峡库区树坪滑坡变形失稳机制分析[J].岩土力学，2014（4）：1123-1130+1202.