浅谈边坡崩塌地质灾害成因和气象的关系

发表时间:2021/5/7   来源:《科学与技术》2021年29卷第3期   作者:徐振樾1 丁城2 廖向纯3
[导读] 边坡崩塌是当下影响地质结构稳定性、破坏生态环境的重大地质
        徐振樾1 丁城2 廖向纯3
        (1.潮州市突发事件预警信息发布中心 广东潮州 521000;2.潮州市气象公共服务中心 广东潮州 521000;3.广东省潮州市气象局 广东潮州 521000)
        摘要:边坡崩塌是当下影响地质结构稳定性、破坏生态环境的重大地质灾害类型之一,其威胁着人类的生命和财产安全。然而现阶段有关边坡崩塌地质灾害形成的原因和气象因素研究及文献相对较少,基于该问题现状,要求行之有效的方法对其进行分析研究,如在前期地质勘察及当地气象条件的分析、周边环境的测评等细节显得尤为重要,特别是分析所在地气象环境,将更能因地制宜。本次研究以潮州市一般气象站边坡崩塌地质灾害的情况为例,对边坡崩塌地质灾害形成原因和气象因素相结合进行分析,有十分重要的理论意义。
关键词:边坡崩塌;地质灾害;成因;气象
引言
        潮州市属亚热带季风气候,夏长冬短,日照充足,气候温和,雨量充沛。据潮州市气象局资料统计,2017年潮州市平均气温为22.1℃,比历年平均值偏低0.1℃。各月气温变化幅度较大,潮州市7月气温偏低1.0℃,1月气温偏高1.7℃(1月平均气温为1956年建站至今第二高)。2017年极端最高气温38.7℃(出现于9月),极端最低气温为4.9℃(出现于12月)。2017年潮州市降水正常,全年降水量为1629.7mm,比历年平均值偏少5.6%。各月降水分布不均,4、6、7、10、11月降水偏多,9、12月降水异常偏少。每年5-9月有台风,平均每年台风有2-4次,风力7-11级,最大风力12级,南部的沿海地区多台风,常形成风灾。
1.边坡灾害状况分析
        该边坡灾害点位于安黄公路红山森林公园旁一探测基地。红山森林公园位于潮州市东部,该地南面有简易公路衔接S335,经S335可通往潮州市市中心、深汕高速等,交通便利,灾害点位置地理坐标:东经116°42′31.5″、北纬23°40′10.7″。
        该探测基地建在一梯形山体之上,该梯形从低到高有多级边坡,共有六级(从低往高数起,一级到六级)。由于边坡高差较大,部分边坡直接裸露,部分边坡迁址前已建有人工堆砌石墙,坡体组成物质为遇水易软化崩解的残坡积土,人工堆砌石墙较为简易,经多年雨水冲刷,一、二、三、四、六级边坡已出现小规模土质崩塌和石墙块。
        
       

        图3 第四级边坡现状
        可以看到,已发生崩塌边坡位于图1的第一级坡体,该边坡由第四系残坡积土组成,呈黄褐色,是由侏罗系凝灰岩风化而成的,其水理性质差,遇水易软化崩解。受当时建设条件落后所限,前人对部分边坡进行了简易的石墙边坡护坡措施,而部分坡面仍呈裸露状态。
        该边坡总长约80m,坡度约60°~70°,坡体走向为250°。在2017年9月边坡局部发生崩塌地质灾害,已发生崩塌边坡底部标高约29m,顶部标高约60m,坡高约31m,主要滑动向为250°;崩塌体坡长为4m,坡宽2m,厚约1.5m,崩塌体体积约12m3(图2)。崩塌外部平面形态为半圆式。当前所观察到在崩塌点第二级台阶后缘出现裂缝,裂缝呈东西走向,长约15m,宽0.2~0.3m,当前部分裂缝已被掩盖。崩塌的形成主要是由于部分边坡坡面呈裸露状态,组成坡体的岩土体条件较差以及年久失修、较为松动的人工堆砌石墙(图3),在受强大气降雨影响下,土体崩解、石墙块石随之崩落,造成崩塌
2.边坡崩塌地质灾害成因和气象的关系分析
        以上的边坡崩塌的主要诱发因素为连续强降雨。因边坡坡度较陡,为60°~70°,且未对部分边坡作护坡处理,边坡在长时间的裸露下,受灾害性强降雨天气影响,于是出现小规模土质崩塌。
        根据《潮州市地质灾害防治规划(2008~2020年)》,该灾害点位于地质灾害低易发区(C),属于重点防治区(Ⅰ2)。该点于2017年因连续强降雨在地表累积的雨水大面积渗入地下,致使地下水位升高、土体软化崩解。
        经过实地勘察、走访,调查区建筑绝大部分依山而建,边坡坡度较大(>60°),相对高差也较大(>10m),多数边坡没有进行护坡治理,因此易发生崩塌及滑坡等地质灾害。
        通过剖析,我们可以得知造成该边坡崩塌地质灾害发生的主要气象因素是其该地的自然气候,降水渗透是造成该岩体崩解的重要因素之一。降水渗透主要是指受强降雨,雨水对该边坡结构内部进行持续性渗透,并在其地下水等共同影响下,导致土层组织密度松懈,为出现边坡崩塌情况埋下隐患。另外,很多人工堆积的挡土石墙由于施工工艺原因。大多有裂缝出现,这种裂缝的出现在经过雨水的不断渗透导致裂缝当中的岩体组织结构黏合性下降,也极易造成边坡崩塌情况发生。其次,温度也是会直接影响边坡崩塌情况出现的重要因素,岩石土层表面极易受温度变化影响,造成其组织内部结构出现热胀冷缩效应,长此以往下去岩石土层中的结构必然会分解,为出现边坡崩塌提供可能。
结语
        综上所述,通过对边坡崩塌地质灾害形成原因和气象因素进行分析研究,我们得知要了解其灾害形成原因不可忽略的有气象条件,要根治边坡崩塌灾害就必须了解源头,因地制宜,做好方案。包括日后工程设计、材料选择、排水方案等都有着重要参考作用。
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作者简介:徐振樾(1989.08)男,广东省潮州人,本科学历,防雷助理工程师,从事研究方向或职业:人影/防雷。
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