海南岛南部山区滑坡的发育机制浅析

2012-06-04 01:30刘公然李文炼
城市建设理论研究 2012年13期
关键词:滑坡

刘公然李文炼

摘要:滑坡是海南岛主要地质灾害之一。截至2010年底,全省共调查到的大小滑坡灾害点约几百处,均为小型土质滑坡。主要发育于五指山、鹦哥岭、尖峰岭、吊罗山、石碌铁矿等山地、丘陵区,以单个滑坡体零星分布为主,石碌铁矿、鹦哥岭、五指山等少数地区发育有滑坡群。人类工程活动和汛期台风、暴雨是诱发滑坡发生、发展的主要外部因素。每年汛期是滑坡的高发期,造成的经济损失较为严重。本文通过对海南岛南部地区近年来发生的山体滑坡的调查研究,特别是对268滑坡和龙楼岭滑坡的实地勘查,得出影响海南岛南部山区滑坡的主要因素为地质构造、地形地貌、降雨及人类工程活动,对海南岛南部山区工程建设及滑坡防治提供了重要参考。

关键词:海南岛南部山区;滑坡;发育机制

Abstract: This article through to the investigation of landslides in southern region of Hainan Island in recent years, especially on the268floor ridge landslide and landslide field exploration, reaching the southern Hainan Island mountain landslide are the main factors for the geological structure, topography, rainfall and human engineering activities, the Hainan Island south is a mountainous area construction and landslide control provides important reference.

Key words: Hainan Island south is a mountainous area; landslide; formation mechanism

中图分类号:TU94+3.2文献标识码: A 文章编号:2095-2104(2012)05-0020-02

1滑坡灾害

山地和丘陵是海南岛地貌的主要特征,占全岛面积的38.7%。山地主要分布在岛中南部地区。滑坡是山地地区的主要地质灾害之一。本文中海南岛南部包括三亚、陵水、万宁、保亭、五指山、乐东等市县。

1991年6月13日,五指山市毛道乡空共村山体滑坡,冲毁民房7栋,死7人,伤5人,造成严重人员伤亡和财产损失。

2002年初,由于扩建海榆中线大本至田独段,2002年9月21日诱发保亭县三道镇甘什下村滑坡群的发生。2010年10月,海榆中线268km处(甘什下村)公路西侧山体发生滑坡(下称268滑坡),地面随处可见土层滑移引起的裂缝,公路内侧1m高挡土墙被土体滑移挤压而多处爆裂和变形,影响海榆中线交通。

2005年9月27日凌晨4时,三亚市南新农场20队芒果基地发生山体滑坡,造成3人遇难。

2009年10月22日,海南东线高速公路162至168公里路段,出现4处山体滑坡,严重影响东线高速的交通。

2010年10月2日15时,陵水县吊罗山发生山体滑坡,滑坡方量约10000m3,造成138人被困,2人失踪。

2010年10月10日,三亚市海棠湾龙楼岭公墓安置区发生山体滑坡(下称龙楼岭滑坡),西部上方一带挡土墙及台阶发生明显变形,该范围及西侧芒果园内出现连续、贯通的拉张裂缝,缝宽3~24cm,裂缝呈抛物线状,长约270余米,威胁公墓安置区安全。经勘查,该滑坡处于挤压阶段。

由此可知,海南岛南部的滑坡多发育在人口较少的山地或公路旁,多属于中小型滑坡,对当地的正常生产生活影响较大。

2268滑坡概况

268滑坡地形坡度较缓,坡度为9~12度。边界受地形特征及变形裂缝控制,滑坡后缘以山体坡度陡变处为界,前缘以海榆中线为界,两侧侧缘边界以滑塌小陡坎处为界。滑坡体厚度1~20m,宽度70~260m(平行公路方向),长度150m以上,其中滑坡后缘厚度大,前缘较小,区内地面标高99.63~133.98m,相对高差34.35m。滑坡发育以踏滑为主,未形成大规模滑动,仅使前缘海榆中线半幅公路鼓胀,挡土墙爆裂变形。

2.1 地形地貌

滑坡区内地势总体西北高、东南低,为一起伏较小的斜坡地貌,整体斜坡自然坡度9~12°,局部达15°。滑坡前缘局部存在1.0~2.5m的陡坎;区内地面标高高差34.35m。滑坡体表层散布有较多滚石,植被发育一般。该滑坡已发生多次滑动,滑坡体中上部形成“圈椅形”地形,滑坡体轴向两侧可见发育较长的不连续陡坎。

2.2 地质构造

滑坡区内存在2条构造破碎带,该构造破碎带富水,是造成土体滑坡的主要因素之一,同时也控制着滑坡体范围的分布(图1)。

图1268滑坡滑体范围受构造破碎带控制

2.3 工程地质特征

2.3.1坡积物(Q4):为灰黄色粘土,浅褐红色,灰黄色,可塑,切面稍有光泽,上部含砾砂,局部表层见滚石,滚石最大者3~5m,这种巨大的滚块石分布于整个滑坡区,甚至滑坡区坡体上也见这种巨大的滚石,滚块石成分以花岗岩为主。该层结构松散,透水性较强,厚度4~9m左右,前缘厚度较大。

2.3.2 残积物(Q):灰色、灰黄色粘土,灰色,浅灰色,可塑,切面稍有光泽。厚度4~13.5m,后缘厚度大。

2.3.3 闪长岩(γ4-51):灰色,细粒结构,块状构造,主要矿物成分为长石,角闪石,岩体裂隙发育,岩体较完整,岩芯呈短柱状,L=6~82cm,RQD=60~90%,少量碎块状。

2.4 水文地质特征

区内地下水发育一般,为松散层孔隙潜水、闪长岩内裂隙水,主要赋存于滑坡松散土层及岩石裂隙内。松散层表层含大量碎块石、块石,故结构松散,孔隙度大,连通性好。坡体水位埋深5.40-9.40m。

3 龙楼岭滑坡概况

龙楼岭公墓滑坡地形上为上下缓、中部陡的凸形坡,且其两侧为坡脊或冲沟,具备滑动的地形条件。边界受地形特征及变形裂缝控制,滑坡后缘以裂缝处为界,前缘以自然冲沟为界,两侧侧缘边界以冲沟、泉水出露点等微地貌变化处为界,滑坡周界总体呈上小下大的“馒头”形。滑坡横宽约160~210m,轴长约230m,滑体厚度7.2~48.7m,其中滑坡后缘厚度大,前缘较小,滑坡体方量约89.2×104m3。经过应急治理,该滑坡未发生进一步变形。

3.1 地形地貌

滑坡所在的龙楼岭北侧,山顶最高高程217m,山岭坡度8~20°为主,局部坡度大。公墓滑坡区内地势总体西南高、东北低,为一起伏较大的斜坡地貌,整体斜坡自然坡度20~35°,局部达40°。滑坡前缘局部存在1.0~2.5m的陡坎;区内地面标高19.53~106.36m,相对高差达86.83m。滑坡前缘左部地势稍缓,其左侧为天然冲沟,右部地势较陡,并发育有冲沟。

3.2 地质构造

根据物探结果,探测4条反演解释的中风化破碎带,其两侧深部均为完整岩体,而异常点连线解释推断为构造破碎带在场区内的分布。分别为,F1北东东走向,方位80°,视宽度为20~40m,向北陡倾;F2东西走向,方位90°,视宽度为30~60m,向北陡倾;F3北东走向,方位39°,视宽度约40m,向南西陡倾;F4北东走向,方位44°,视宽度为20~50m,向南西陡倾。构造破碎带为巨厚层的滑体提供了基础,破碎带交汇处为滑体中心。

3.3 工程地质特征

3.3.1 第四系松散堆积物(Q4):主要为坡残积物组成,为灰黄色粘土质砾砂或褐黄色砾质粘性土,局部夹碎块石、滚块石组成,块石直径一般10~50cm,滚石最大者1~2m,这种巨大的滚块石分布于整个滑坡区,甚至滑坡区坡体上也见这种巨大的滚石,滚块石成分以花岗岩为主。滚块石含量10~20%,分布不均匀,局部含量达30~40%。堆积物结构松散,透水性较强,前缘厚度较小,为10m左右,中后部厚度较大,为20~50m为主,厚度最大处达58.7m。

3.3.2华力西期-印支期基岩(γ4-51):花岗岩为主,灰色,麻灰色,粗粒结构,块状构造,主要矿物成分为石英、长石、黑云母,岩石破碎,裂隙发育,岩芯呈碎块夹短柱状,岩质坚硬,RQD=35%。局部顶部揭露厚度不大的闪长岩脉,灰色,褐色,岩石破碎,裂隙发育,岩芯呈碎块状。

3.4 人类工程活动

区内人类工程活动主要为修建公墓安置区、修筑道路和少量的土地开垦利用。

海棠湾龙楼岭坟墓搬迁工程用地为山坡地,地势陡峭,本墓地安置依势而建,墓位平台程梯状布置,平台宽为5.0米,以砌筑挡土墙支护。挡土墙结构形式为俯斜式路肩墙,墙高为1.6m~5m。

4滑坡形成机制分析

4.1地形地貌:

268滑坡整体坡度不大,但其后部坡度较陡,两翼地形稍高于中部,是一个小型汇水带;且其中部由于土方开挖形成略凹陷地形,易造成大气降雨在此汇集。滑坡前缘为一天然沟谷,虽经回填反压,但仍有以高差较大的临空面,不利于坡体稳定。另外滑坡坡体上、尤其在坡体中上部,散布有大直径的滚石,增加了后缘坡体自重,加大了滑坡下滑的下滑力。

龙楼岭滑坡两侧及前缘均发育有冲沟,为双沟同源地貌,滑坡中部较陡,坡度为25~35°,上下稍平缓,前缘地形被冲沟切断,地形坡度较大,为滑坡发育提供了有利的边界条件。另外从滑坡纵断面形态上来看滑体物质厚度较厚,主要分布于中后部,重心偏高,不利于滑坡的稳定。另基岩产状与坡向大致相同,为顺向坡,松散层覆盖于基岩之上有向下滑动的趋势

4.2地质构造

268滑坡2条中风化破碎带,破碎富水,地表水下渗后沿该破碎带排泄,对坡体有潜蚀作用,是造成土体滑坡的主要因素之一,同时也控制着滑坡体范围的分布。

龙楼岭滑坡4条构造破碎带位于滑坡中心,形成巨厚层残积土,为滑坡形成提供了物质基础。

4.3降雨影响

根据海南省气象特征,海南南部降雨较为集中,5月至11月为雨季,降水量约占全年的90%,其中8~9月降雨量最大。大气降雨下渗使滑体重度增大、对滑面(带)润湿使其抗剪强度骤降,对滑坡稳定性不利。通过调查发现,海南南部大部分滑坡均在持续强降雨后发现滑动,持续强降雨是滑坡发育的重要诱因。

4.4人类活动

海榆中线的扩建,使得268滑坡前缘开挖形成一个高约1.5m的临空面,破环了坡体原有的平衡。坡体上经济作物的种植,也一定程度上破环了坡体的自然植被,增加了地表水的下渗。

龙楼岭滑坡后部建设公墓安置区,坡体的开挖回填、挡土墙建设形成的增载、重型机械的运营,破环了坡体原有的平衡,再加之公墓安置区平台未设置地表排水设施,加大了大气降雨的下渗量,加速了龙楼岭公墓滑坡的发育。

5结语

2010年初,海南国际旅游岛建设上升为国际战略,加大了海南岛开发建设的力度,特别是以三亚为中心的南部热带滨海旅游城市的建设力度。而海南岛南部以山地为主,平原面积较少,部分大型重点项目开始向山区发展,这势必会诱发一些地质灾害、特别是滑坡的发育。为减少投资浪费、保护土地资源,工程建设前,应充分重视滑坡的危害,进行地质灾害评估,了解形成滑坡的潜在因素,因地制宜地进行滑坡防护与治理。

参考文献:

1海南省国土环境资源厅.海南省地质灾害防治规划,2004.09.

2郑颖人,王恭先等,边坡与滑坡工程治理,人民交通出版社,2007.02.

3海南地质综合勘察设计院,三亚市海棠湾龙楼岭公墓滑坡勘查报告,2011.05.

4三亚水文地质工程地质勘察院,海榆中线268滑坡勘查报告,2012.02.

5陈春福,涂国强,海南岛中部山区地质灾害的分布特征及其危害研究,海南师范学院学报(自然科学版),2003.12.

6林明道,海南岛地质灾害特征及影响因素分析,科技向导,2011年24期。

作者简介:刘公然,男,1983年6月生,大学本科学历,助理工程师,现就职于三亚水文地质工程地质勘察院,从事工程勘察和地质灾害勘查工作。

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